DẠNG : CÁCH TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY KIM LOẠI Ví dụ 1: Một đường ray xe điện thép có diện tích tiết diện 56 cm Hỏi điện trở đường ray dài 10 km ? cho biết điện trở suất thép 3.10-7 Ω.m Ví dụ 2: Một dây dẫn có đường kính 1mm, chiều dài 2m điện trở 50 mΩ Hỏi điện trở suất vật liệu? Ví dụ 3: Đường kính dây sắt để có điện trở dây đồng có đường kính 1,20 mm hai dây có chiều dài Cho biết điện trở suất đồng sắt 9,68.10–8 Ω.m; 1,69.10–8 Ω.m Ví dụ 4: Một biến trở chạy có điện trở lớn 150Ω Dây điện trở biến trở hợp kim nicrom có tiết diện 0,11mm2 quấn xung quanh lõi sứ trịn có đường kính 2,5cm Biết điện trở suất nicrom 1,1.10-6Ωm a) Tính số vịng dây biến trở b) Biết dịng điện lớn mà dây chịu 2A Hỏi đặt vào hai đầu dây hiệu điện lớn để biến trở không bị hỏng B Bài tập Bài Một dây đồng dài l1 = 1m Tìm chiều dài l2 dây nhơm để hai dây đồng nhơm có khối lượng điện trở Đồng có điện trở suất ρ = 1,7.10-8 Ωm, khối lượng riêng D1 = 8,9.103 kg/m3, nhơm có điện trở suất ρ2 = 2,8.10-8 Ωm, khối lượng riêng D2 = 2,7.103 kg/m3 Bài Một dây nhơm dạng hình trụ trịn quấn thành cuộn có khối lượng 0,81 kg, tiết diện thẳng dây 0,1 mm2 Tìm điện trở dây biết nhơm có khối lượng riêng điện trở suất 2,7 g/cm3 2,8.10-8 Ω.m Bài Hai vật chế tạo vật liệu có chiều dài Vật dẫn A dây đặc có đường kính mm Vật dẫn B ống rỗng có đường kính ngồi mm đường kính mm Hỏi tỉ số điện trở RA / RB đo hai đầu chúng bao nhiêu? Bài Để mắc đường dây tải điện từ địa điểm A đến địa điểm B ta cần 1000 kg dây đồng có điện trở suất 1,69.10-8 Ω.m Muốn thay dây đồng dây nhôm 2,82.10 – Ω.m mà đảm bảo chất lượng truyền điện phải dùng kg nhôm ? Cho biết khối lượng riêng đồng 8900 kg/m3 nhôm 2700 kg/m3 DẠNG : CÁCH TÍNH ĐIỆN TRỞ PHỤ THUỘC VÀO NHIỆT ĐỘ Ví dụ 1: Một dây đồng có điện trở R = Ω 20oC Sau thời gian có dịng điện qua, nhiệt độ dây đồng 74oC Tính điện trở R2 dây đồng 74oC Hệ số nhiệt điện trở đồng α = 0,004 K-1 Ví dụ 2: Một than sắt có tiết diện thẳng mắ nối tiếp Tìm tỉ số chiều dài hai để điện trở mạch không phụ thuộc nhiệt độ Than có ρ = 4.10-5 Ωm, α1 = -0,8.10-3 K-1; sắt có ρ2 = 1,2.10-7 Ωm, α2 = -0,6.10-3 K-1 Ví dụ 3: Một bóng đèn 220V – 100W sáng bình thường nhiệt độ dây tóc 2000 oC Xác định điện trở đèn thắp sáng không thắp sáng, biết nhiệt độ môi trường 200C dây tóc đèn làm Vonfram có α = 4,5.10-3 K-1 Ví dụ 4: Dây tóc bóng đèn 220V – 200W sáng bình thường 2500 oC có điện trở lớn gấp 10,8 lần so với điện trở 100 oC Tính hệ số nhiệt điện trở α điện trở R 100oC Coi điện trở dây tóc bóng đèn khoảng nhiệt độ tăng bậc theo nhiệt độ Ví dụ 5: Một bóng đèn loại 220V – 40W làm vonfram Điện trở dây tóc đèn 20 oC R0 = 121Ω Tính nhiệt độ t dây tóc đèn sáng bình thường Coi điện trở suất vonfram khoảng nhiệt độ tăng bậc theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở α = 4,5.10-3 K-1 B Bài tập Bài Dựa vào quy luật phụ thuộc nhiệt độ điện trở suất dây kim loại, tìm cơng thức xác định phụ thuộc nhiệt độ điện trở R dây kim loại có độ dài l tiết diện S Giả thiết khoảng nhiệt độ ta xét, độ dài tiết diện dây kim loại không thay đổi Bài Dây tóc bóng đèn 220V – 100W sáng bình thường 2485 oC điện trở lớn gấp 12,1 lần so với điện trở 20oC Tính hệ số nhiệt điện trở α điện trở R0 dây tóc đèn 20 oC Giả thiết điện trở dây tóc bóng đèn khoảng nhiệt độ tăng bậc theo nhiệt độ Bài Khi hiệu điện hai cực bóng đèn U = 20mV cường độ dòng điện chạy qua đèn I1 = 8mA, nhiệt độ dây tóc bóng đèn t = 25o C Khi sáng bình thường, hiệu điện hai cực bóng đèn U2 = 240V cường độ dòng điện chạy qua đèn I = 8A Coi điện trở suất dây tóc bóng đèn khoảng nhiệt độ tăng bậc theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở α = 4,2.10-3 K-1 Nhiệt độ t2 dây tóc đèn sáng bình thường là: Bài Đồng có điện trở suất 20oC 1,69.10–8 Ω.m có hệ số nhiệt điện trở 4,3.10-3 (K -1) a) Tính điện trở suất đồng nhiệt độ tăng lên đến 1400C b) Khi điện trở suất đồng có giá trị 3,1434.10 – Ω.m đồng có nhiệt độ bao nhiêu? Bài Một dây kim loại có điện trở 20Ω nhiệt độ 25 oC Biết nhiệt độ tăng thêm 4000C điện trở dây kim loại 53,6 a) Tính hệ số nhiệt điện trở dây kim loại b) Điện trở dây dẫn tăng hay giảm nhiệt độ tăng đến 300oC kể từ 25oC Bài Dây tỏa nhiệt bếp điện có dạng hình trụ 20 oC có điện trở suất ρ = 5.10 -7 Ωm, chiều dài 10 m, đường kính 0,5 mm a) Tính điện trở sợi dây nhiệt độ b) Biết hệ số nhiệt điện trở dây α = 5.10-5 K-1 Tính điện trở 200oC DẠNG : HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN Ví dụ 1: Một mối hàn cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động α T = 6,5 μV/K đặt khơng khí t1 = 20o C, cịn đầu nung nóng nhiệt độ t2 a) Tìm suất điện động nhiệt điện t2 = 200oC b) Để suất điện động nhiệt điện 2,6 mV nhiệt độ t2 bao nhiêu? Ví dụ 2: Một mối hàn cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động α T = 65 μV/K đặt không khí 20oC, cịn mối hàn nung nóng đến nhiệt độ 320 oC Tính suất điện động nhiệt điện cặp nhiệt điện Ví dụ 3: Một mối hàn cặp nhiệt điện nhúng vào nước đá tan, mối hàn nhúng vào nước sôi Dùng milivôn kế đo suất nhiệt điện động cặp nhiệt điện 4,25 mV Tính hệ số nhiệt điện động cặp nhiệt điện Ví dụ 4: Nhiệt kế điện thực chất cặp nhiệt điện dùng để đo nhiệt độ cao thấp mà ta dùng nhiệt kế thông thường để đo Dùng nhiệt kế điện có hệ số nhiệt điện động αT = 42 μV/K để đo nhiệt độ lò nung với mối hàn đặt khơng khí 20 oC cịn mối hàn đặt vào lị thấy milivơn kế 50,2 mV Tính nhiệt độ lị nung Bài Một mối hàn cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động 32,4 μV/K đặt khơng khí, cịn mối hàn nung nóng đến nhiệt độ 330 oC suất điện động nhiệt điện cặp nhiệt điện có giá trị 10,044 mV a) Tính nhiệt độ đầu mối hàn khơng khí b) Để suất nhiệt động nhiệt điện có giá trị 5,184 mV phải tăng hay giảm nhiệt độ mối hàn nung lượng ? Bài Cặp nhiệt điện Sắt – Constantan có hệ số nhiệt điện động α T = 50,4 μV/K điện trở r = 0,5Ω Nối cặp nhiệt điện với điện kế G có điện trở R G = 19,5 Ω Đặt mối hàn thứ vào không khí nhiệt t1 = 27oC, nhúng mối hàn thứ hai vào bếp điện có nhiệt độ 327oC Cường độ dòng điện chạy qua điện kế G DẠNG BÀI TỐN VỀ ĐIỆN PHÂN Ví dụ 1: Muốn mạ đồng sắt có diện tích tổng cộng 200 cm 2, người ta dùng sắt làm catôt bình điện phân đựng dung dịch CuSO anôt đồng nguyên chất, cho dịng điện có cường độ I = 10 A chạy qua thời gian 40 phút 50 giây Tìm bề dày lớp đồng bám mặt sắt Cho biết đồng có A = 64; n = có khối lượng riêng ρ = 8,9.103 kg/m3 Ví dụ 2: Cho mạch điện hình vẽ: Có nguồn (E = 12 V; r = 0,4 Ω), R = 9Ω, R2 = 6Ω bình điện phân đựng dung dịch CuSO 4, anôt đồng Cu điện trở bình điện phân Rp = 4Ω Tính: a) Cường độ dịng điện qua mạch b) Khối lượng đồng thoát cực dương 16 phút giây Ví dụ 3: Cho mạch điện hình vẽ: E = 13,5 V, r = Ω; R = Ω; R3 = R4 = Ω Bình điện phân đựng dung dịch CuSO4, anốt đồng, có điện trở R2 = Ω Hãy tính: a) Điện trở tương đương R MN mạch ngoài, cường độ dịng điện qua nguồn, qua bình điện phân b) Khối lượng đồng thoát catốt sau thời gian t = phút 13 giây Cho khối lượng nguyên tử Cu = 64 n = c) Công suất nguồn công suất tiêu thụ mạch ngồi Ví dụ 4: Người ta dùng 36 nguồn giống nhau, nguồn có suất điện động 1,5 V, điện trở 0,9 Ω để cung cấp điện cho bình điện phân đựng dung dịch ZnSO với cực dương kẽm, có điện trở R = 3,6 Ω Hỏi phải mắc hỗn hợp đối xứng nguồn để dịng điện qua bình điện phân lớn Tính lượng kẽm bám vào catơt bình điện phân thời gian phút 20 giây Biết Zn có A = 65; n = Ví dụ 5: Cho điện hình vẽ Trong nguồn có n pin mắc nối tiếp, pin có suất điện động 1,5 V điện trở 0,5 Ω Mạch gồm điện trở R = 20 Ω; R2 = Ω; R3 = Ω; đèn Đ loại 3V - 3W; Rp bình điện phân đựng dung dịch AgNO 3, có cực dương bạc Điện trở ampe kế dây nối không đáng kể; điện trở vôn kế lớn Biết ampe kế A1 0,6 A, ampe kế A2 0,4 A Tính: a) Cường độ dịng điện qua bình điện phân điện trở bình điện phân b) Số pin công suất nguồn c) Số vôn kế d) Khối lượng bạc giải phóng catơt sau 32 phút 10 giây e) Đèn Đ có sáng bình thường khơng? Tại sao? Ví dụ 6: Một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 6V, điện trở r = 0,5Ω , cung cấp dòng điện cho bình điện phân dung dịch đồng sunfat với anơt làm chì Biết suất phản điện bình điện phân E p = 2V, lượng đồng bám ca tơt 2,4g Hãy tính: a) Điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân b) Cường độ dịng điện qua bình điện phân c) Thời gian điện phân B Bài tập Bài Một kim loại đem mạ niken phương pháp điện phân Biết diện tích bề mặt kim loại 40cm2, cường độ dòng điện qua bình 2A, niken có khối lượng riêng D = 8,9.103kg/m3, A = 58, n = Tính chiều dày lớp niken kinh loại sau điện phân 30 phút Coi niken bám lên bề mặt kim loại Bài Chiều dày lớp niken phủ lên kim loại h = 0,05 mm sau điện phân 30 phút Diện tích mặt phủ kim loại 30 cm2 Xác định cường độ dịng điện chạy qua bình điện phân Biết niken có A = 58, n = có khối lượng riêng ρ = 8,9 g/cm3 Bài Cho mạch điện hình vẽ E = V, r = 0,5 Ω Bình điện phân chứa dung dịch đồng sunfat với hai cực đồng Đèn có ghi V – W; Rx biến trở Điều chỉnh để Rx = 12 Ω đèn sáng bình thường Cho Cu = 64, n = Tính khối lượng đồng bám vào catốt bình điện phân 16 phút giây điện trở bình điện phân Bài Một nguồn gồm 30 pin mắc thành nhóm nối tiếp, nhóm có 10 pin mắc song song, pin có suất điện động 0,9 (V) điện trở 0,6 (Ω) Bình điện phân có anơt làm Cu dung dịch điện phân CuSO 4, điện trở bình điện phân 205Ω, mắc bình điện phân vào hai cực nguồn Trong thời gian 50 phút khối lượng đồng Cu bám vào catốt là: Bài Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Nguồn điện có suất điện động E điện trở r = Ω R1 = Ω ; R2 = R3 = R4 = Ω R2 bình điện phân, đựng dung dịch CuSO có anốt đồng Biết sau 16 phút giây điện phân khối lượng đồng giải phóng catốt 0,48g a) Tính cường độ dịng điện qua bình điện phân cường độ dịng điện qua điện trở ? b) Tính E ? Bài Cho mạch điện hình vẽ: Mỗi nguồn E = 4,5V, r = 0,5Ω, R = 1Ω, R3 = 6Ω; R2: Đèn (6V - 6W), R4 = 2Ω, R5 = 4Ω (với R5 bình điện phân đựng dung dịch CuSO 4/Cu Cho biết A = 64, n =2 Tính: a) Suất điện động điện trở nguồn b) Nhiệt lượng tỏa bóng đèn thời gian 10phút c) Khối lượng Cu bám vào catốt thòi gian 16 phút giây d) Hiệu điện hai điểm C M Bài Cho mạch điện hình vẽ Bộ nguồn gồm n pin mắc nối tiếp, pin có: E = 1,5V, r = 0,5Ω Mạch ngồi R1 = 2Ω, R2 = 9Ω, R4 = 4Ω, đèn R3: 3V – 3W, R5 bình điện phân dung dịch AgNO3 có dương cực tan Biết ampe kế A 0,6A, ampe kế A2 0,4A, RA = 0, RV lớn Tìm: a) Cường độ dịng điện qua bình điện phân điện trở bình điện phân b) Số pin công suất pin c) Số vôn kế hai đầu nguồn d) Khối lượng bạc giải phóng catot sau 16 phút giây điện phân e) Độ sáng đèn R3? ... 2,4g Hãy tính: a) Điện lượng dịch chuyển qua bình điện phân b) Cường độ dịng điện qua bình điện phân c) Thời gian điện phân B Bài tập Bài Một kim loại đem mạ niken phương pháp điện phân Biết diện... dịch điện phân CuSO 4, điện trở bình điện phân 205Ω, mắc bình điện phân vào hai cực nguồn Trong thời gian 50 phút khối lượng đồng Cu bám vào catốt là: Bài Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ Nguồn điện. .. điện kín gồm nguồn điện có suất điện động E = 6V, điện trở r = 0,5Ω , cung cấp dịng điện cho bình điện phân dung dịch đồng sunfat với anơt làm chì Biết suất phản điện bình điện phân E p = 2V,