Lý thuyết Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn 1 Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây Để xác định điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây thì thay đổi tiết diện của dây[.]
Lý thuyết Sự phụ thuộc điện trở vào tiết diện dây dẫn Sự phụ thuộc điện trở vào tiết diện dây Để xác định điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây thay đổi tiết diện dây dẫn, chiều dài dây vật liệu làm dây dẫn phải (giữ nguyên) => Kết quả: Điện trở dây dẫn có chiều dài làm từ loại vật liệu tỉ lệ nghịch với tiết diện dây: + Tiết diện hình trịn: với r, d bán kính đường kính hình trịn + Khối lượng dây dẫn có tiết diện đều: m = D.S với D khối lượng riêng vật liệu làm dây dẫn Liên hệ thực tế Mỗi đường dây tải hệ thống đường dây tải điện 500kV nước ta gồm bốn dây mắc song song với Mỗi dây có tiết diện 373 mm2, coi đường dây tải có tiết diện tổng cộng 373 mm2.4 = 1492 mm2 Cách mắc dây làm cho điện trở đường dây tải nhỏ so với dùng dây Giải tập Vật lí trang 23, 24 Bài C1 (trang 23 SGK Vật lí 9) Hãy tính điện trở tương đương R hai dây dẫn sơ đồ hình 8.1b (SGK) điện trở tương đương R ba dây dẫn sơ đồ hình 8.1c (SGK). Gợi ý đáp án Trong hình 8.1b điện trở mắc song song với nên điện trở R2 xác định biểu thức: Trong hình 8.1c điện trở mắc song song với nên điện trở R3 xác định biểu thức: Bài C2 (trang 23 SGK Vật lí 9) Cho dây dẫn với tiết diện 2S 3S có điện trở tương đương R2 R3 tính học, nêu dự đoán mối quan hệ điện trở dây dẫn với tiết diện dây Từ suy trường hợp hai dây dẫn có chiều dài làm từ loại vật liệu, tiết diện S1 S2 điện trở tương ứng R1, R2 chúng có mối quan hệ Gợi ý đáp án + Dự đoán: Nếu tiết diện tăng gấp hai ba lần điện trở dây giảm hai ba lần: R2 = R/2 R3 = R/3 + Các dây dẫn có chiều dài làm từ vật liệu, tiết diện dây tăng lẩn điện trở giảm nhiêu lần Từ suy điện trở dây dẫn có chiều dài làm từ vật liệu tỉ lệ nghịch vớí tiết diện Hệ thức liên hệ: Bài C3 (trang 24 SGK Vật lí 9) Hai dây đồng có chiều dài, dây thứ có tiết diện 2mm2, dây thứ hai có tiết diện 6mm2 Hãy so sánh điện trở hai dây Gợi ý đáp án Vì tiết diện dây thứ S1 = 2mm2 1/3 lần tiết diện dây thứ hai S2 = 6mm2 → Điện trở dây thứ hai nhỏ ba lần điện trở dây thứ Bài C4 (trang 24 SGK Vật lí 9) Hai dây nhơm có chiều dài, dây thứ có tiết diện 0,5mm2 có điện trở R1 = 5,5Ω Hỏi dây thứ hai có tiết diện 2,5mm2 có điện trở R2 bao nhiêu? Gợi ý đáp án Vì điện trở tỉ lệ nghịch với tiết diện dây nên ta có Bài C5 (trang 24 SGK Vật lí 9) Một dây dẫn constantan (một loại hợp kim) dài l1 = l00m, có tiết diện S1 = 0,lmm2 có điện trở R1 = 500Ω Hỏi dây khác constantan dài 12 = 50m, có tiết diện S2 = 0,5mm2 có điện trở R2 bao nhiêu? Gợi ý đáp án Dây thứ có: l1 = 100m, S1 = 0,1 mm2, R1 = 500Ω Dây thứ hai có: l2 = 50m, S2 = 0,5 mm2, R2 = ? Ω Ta chọn thêm dây thứ vật liệu với dây cho có: l3 = l1 =100m lại có tiết diện S3 = S2 = 0,5 mm2 Như dây dây có vật liệu chiều dài, khác tiết diện → → R3 = R1/5 = 100Ω Lại có dây dây có vật liệu, tiết diện, khác chiều dài → → R2 = R3/2 = 100/2 = 50Ω Bài C6 (trang 24 SGK Vật lí 9) Một dây dẫn sắt dài l = 200m, có tiết diện S = 0,2mm có điện trở R = 120Ω Hỏi dây sắt khác dài l = 50m, có điện trở R = 45Ω có tiết diện S bao nhiêu? Gợi ý đáp án Dây thứ có: l1 = 200m, S1 = 0,2mm2, R1 = 120Ω Dây thứ hai có: l2 = 50m, S2 = ? mm2, R2 = 45Ω Ta chọn thêm dây thứ vật liệu với dây cho có: l3 = l2 =50m lại có tiết diện S3 = S1 = 0,2 mm2 Như dây dây có vật liệu tiết diện, khác chiều dài + Dây dây làm vật liệu, có tiết diện khác chiều dài, ta có: + Dây dây làm vật liệu, có chiều dài khác tiết diện, ta có: Lưu ý: Qua hai ta nhận thấy, với hai dây dẫn vật liệu có chiều dài tiết diện khác ta dùng hệ thức liên hệ sau để làm nhanh hơn: Trắc nghiệm Sự phụ thuộc điện trở vào tiết diện dây dẫn Câu 1: Để tìm hiểu phụ thuộc điện trở dây dẫn vào tiết diện dây dẫn, cần phải xác định so sánh điện trở dây dẫn có đặc điểm nào? A Các dây dẫn phải có tiết diện, làm từ vật liệu có chiều dài khác B Các dây dẫn phải có chiều dài, làm từ vật liệu có tiết diện khác C Các dây dẫn phải có chiều dài, tiết diện làm vật liệu khác D Các dây dẫn phải làm từ vật liệu có chiều dài tiết diện khác Câu 2: Một dây cáp điện đồng có lõi 15 sợi dây đồng nhỏ xoắn lại với Điện trở sợi dây đồng nhỏ 0,9 Ω Tính điện trở dây cáp điện A 0,6 Ω B Ω C 0,06 Ω D 0,04 Ω Câu 3: Hai dây dẫn đồng có chiều dài Dây thứ có tiết diện S1 = mm2 điện trở R1 = 8,5 Ω Dây thứ hai có tiết diện S2 = 0,5 mm2 Tính điện trở R2 A 8,5 Ω B 85 Ω C 50 Ω D 55 Ω Câu 4: Một dây dẫn đồng có điện trở 6,8 với lõi gồm 20 sợi đồng mảnh Tính điện trở sợi dây mảnh này, cho chúng có tiết diện Câu 5: Cuộn dây thứ có điện trở R1 = 20 Ω, quấn dây dẫn có chiều dài tổng cộng có đường kính tiết diện d1 = 0,5mm Dùng dây dẫn làm từ vật liệu cuộn dây thứ có đường kính tiết diện dây d2 = 0,3mm để quấn cuộn dây thứ hai, có điện trở R2 = 30Ω Tính chiều dài tổng cộng dây dẫn dùng để quấn cuộn dây thứ hai Câu 6: Người ta dùng dây Nikêlin (một loại hợp kim) làm dây nung chco bếp điện Nếu dùng loại dây với đường kính tiết diện 0,6mm cần dây có chiều dài 2,88m Hỏi không thay đổi điện trở dây nung, dùng dây loại với đường kính tiết diện 0,4mm dây phải có chiều dài bao nhiêu?