- Nếu lần lượt thay điện trở trong sơ đồ mạch điện ở hình bên bằng các điện trở khác nhau thì chỉ số của ampe kế có thay đổi không?- Nếu thay đổi nguồn điện khác nhau thì cường độ dòng đ
Bài tậpBài 11: ĐIỆN TRỞ ĐỊNH LUẬT OHM(tiếp)1 Điện trở của đoạn dây dẫn Lần đo U (V) I (A)
Từ số liệu thu được ở Bảng 11.2, xác định thương số U/I đối với mỗi lần đo Có nhận xét gì về giá trị thương số U/I ?
Thương số U/I không đổi với vật dẫn là các đoạn dây dẫn khác nhau
Kết luận: - Giá trị thương số U/I không đổi đối với mỗi đoạn dây dẫn gọi là điện trở của đoạn dây dẫn đó (kí hiệu là R).
Với các đoạn dây dẫn khác nhau, tỉ lệ giữa hiệu điện thế (U) và cường độ dòng điện (I) chạy qua chúng, hay còn gọi là thương số điện trở (R) sẽ khác nhau Trong điều kiện hiệu điện thế không đổi, đoạn dây dẫn nào có cường độ dòng điện nhỏ hơn sẽ có thương số điện trở lớn hơn Điều này cho thấy, điện trở của một đoạn dây dẫn phụ thuộc vào bản chất của vật liệu làm dây dẫn, tỉ lệ thuận với chiều dài và tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn.
- Giá trị U/I đặc trưng cho sự cản trở dòng điện đi qua đoạn dây dẫn
2 Đơn vị điện trở Đọc thông tin phần 2 SGK/56, nêu đơn vị của điện trở và cách quy đổi của các giá trị của điện trở
- Trong biểu thức R = U/I, nếu U được tính bằng vôn (V), I được tính bằng ampe (A) thì R được tính bằng ôm (Ω).)
1 Ω) = 1V/1A - Ước số của ôm là miliôm (mΩ).); bội số của ôm là kilôôm (kΩ).), mêgaôm (MΩ).):
Georg Simon Ohm (1789-1854), nhà vật lý người Đức nổi tiếng, công bố Định luật Ohm vào năm 1827, mối liên hệ cơ bản giữa dòng điện, điện áp và điện trở Mặc dù ban đầu không được công nhận, công trình của Ohm cuối cùng đã được chấp nhận rộng rãi trong những thập kỷ sau đó, dẫn đến việc vinh danh ông bằng huy chương và tên gọi của đơn vị đo điện trở (Ohm).
Dựa vào thông tin SGK phát biểu nội dung của định luật ohm và viết biểu thức cho định luật ohm.
Cường độ dòng điện chạy qua một đoạn dây dẫn phụ thuộc vào hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây và điện trở của nó Khi hiệu điện thế của đoạn dây tăng, cường độ dòng điện tăng Ngược lại, khi hiệu điện thế giảm, cường độ dòng điện cũng giảm Mối quan hệ giữa hiệu điện thế, cường độ dòng điện và điện trở được thể hiện qua định luật Ohm: U = I.R, trong đó U là hiệu điện thế, I là cường độ dòng điện và R là điện trở.
Biểu thức định luật Ohm: I = U/R
1 Một bóng đèn xe máy lúc thắp sáng có điện trở 12 Ω và cường độ dòng điện đi qua dây tóc bóng đèn là 0,5 A Tính hiệu điện thế giữa hai đầu dây tóc bóng đèn khi đó
2 Khi hiệu điện thế giữa hai đầu một đoạn mạch là 2 V thì cường độ dòng điện đi qua là 0,4 A
Hỏi hiệu điện thế sẽ phải bằng bao nhiêu để cường độ dòng điện đi qua đoạn mạch là 0,8 A?
1, Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tóc bóng đèn khi đó là:
- Khi mắc vào hiệu điện thế 6V, điện trở R = 15Ω có cường độ dòng điện chạy qua là I = U/R = 6V/15Ω = 0,4A.- Để cường độ dòng điện tăng thêm 0,3A so với giá trị ban đầu, hiệu điện thế đặt vào hai đầu điện trở cần tăng thêm: U' = U + I.R = 6V + 0,3A.15Ω = 9V.
Bài tập: a) Cường độ dòng điện qua điện trở là: I = U/R = 6/15 = 0,4A.
b) Cường độ dòng điện tăng thêm 0,3A tức là I = 0,7ABài 11: ĐIỆN TRỞ ĐỊNH LUẬT OHM(tiếp)IV Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào kích thước và bản chất của dây dẫn Đọc thông tin SGK/57 để rút ra kết luận về sự phụ thuộc của điện trở của một đoạn dây dẫn vào kích thước và bản chất của dây dẫn
Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào ba yếu tố chính: chiều dài, tiết diện và chất liệu làm dây Điện trở tỷ lệ thuận với chiều dài dây, nghĩa là dây dẫn càng dài thì điện trở càng lớn Ngược lại, điện trở tỷ lệ nghịch với tiết diện dây, tức là dây dẫn có tiết diện càng lớn thì điện trở càng nhỏ Ngoài ra, điện trở còn phụ thuộc vào bản chất của vật liệu làm dây dẫn, các vật liệu khác nhau sẽ có điện trở khác nhau.
- Điện trở của một đoạn dây dẫn được tính bằng công thức: R= ρ.l/S
Điện trở của dây dẫn (R) tỷ lệ thuận với điện trở suất của chất làm dây dẫn (ρ) và chiều dài của dây dẫn (l) Công thức tính điện trở của dây dẫn là: R = ρl.
S là tiết diện của dây dẫn, đơn vị đo là mét vuông (m 2 )
Hoạt động nhóm thực hiện yêu cầu:
1 Có hai đoạn dây dẫn bằng đồng, dây thứ nhất có chiều dài bằng một nửa dây thứ hai, nhưng lại có tiết diện gấp đôi tiết diện của dây thứ hai So sánh điện trở của hai dây dẫn đó
2, Tính điện trở của một đoạn dây dẫn bằng đồng có chiều dài 150 m, tiết diện là 2 mm 2 , biết điện trở suất của đồng là 1,7.10 -8 Ωm
1, Ta có: 2, Điện trở của một đoạn dây dẫn bằng đồng là:
Cách sử dụng các vòng màu để quy ước trị số của các điện trở dùng trong thực tế Đối với điện trở 4 vòng màu:
Màu sắc của vòng 1 và vòng 2 lần lượt cho giá trị hai chữ số đầu tiên của điện trở Màu sắc của vòng 3 biểu thị cho lũy thừa của 10 nhân với hai chữ số đầu tiên đã xác định ở trên.
Vòng màu thứ tư: chỉ giá trị sai số của điện trở Vòng thứ tư là vòng ở cuối luôn có màu vàng ánh kim hay màu bạc
Giá trị điện trở = [Vòng màu 1 ][Vòng màu 2] x 10 [Vòng màu3] ± [Vòng màu 4]
Ví dụ điển hình là điện trở hình 11.4 có các vòng màu vàng, tím và đen, lần lượt tương ứng với các số 4, 7 và 10 0 Vòng thứ tư màu vàng ánh kim biểu thị giá trị sai số là ± 5%.
Vậy giá trị điện trở là: 47 x 10 0 ± 5% = 47 ± 5% (Ω).)
Hệ thống lại các nội dung chính đã học của bài
Bài tập 1: Một sợi dây đồng dài 100m có tiết diện là 2mm 2 Tính điện trở của sợi dây đồng này, biết điện trở suất của đồng là 1,7.10 -8 Ω.m
Ở các nhà cao tầng, cột thu lôi được lắp đặt với mục đích chống sét Dây nối cột thu lôi xuống đất thường được làm bằng sắt, có điện trở suất là 12,0.10 -8 Ω.m Điện trở của dây dẫn này phụ thuộc vào chiều dài và tiết diện của dây Trong trường hợp bài toán, dây dẫn có chiều dài 40m và đường kính tiết diện là 8mm.
Để xác định đường kính tiết diện của dây nung, ta cần tính tiết diện của dây nung trước Theo công thức tính điện trở của dây dẫn, ta có:R = ρ * L / STrong đó:- R là điện trở của dây nung (Ω)- ρ là điện trở suất của dây nicrom (Ω.m)- L là chiều dài tổng cộng của dây nung (m)- S là tiết diện của dây nung (m2)Từ công thức trên, ta suy ra tiết diện của dây nung:S = ρ * L / RThay các giá trị đã biết vào, ta được:S = 1,1.10^-6 * 0,8 / 4,5 = 2,44.10^-7 m2Cuối cùng, để tính đường kính tiết diện của dây nung, ta sử dụng công thức:d = √(4 * S / π)Thay giá trị tiết diện đã tính được vào, ta được đường kính tiết diện của dây nung:d = √(4 * 2,44.10^-7 / π) = 0,56mm
Bài tập 4: Một cuộn dây điện trở có trị số là 10Ω được quấn bằng dây Nikêlin có tiết diện là 0,1mm 2 và có điện trở suất là 0,4.10 -6 Ω.m
Tính chiều dài của dây Nikelin dùng để quấn cuộn dây điện trở này
S = 0,1 mm 2 = 0,1.10 -6 m 2 ; ρ = 0,4.10 -6 Ω.m Điện trở: R 2 = 5Ω l = ? Áp dụng công thức tính R:
→ Chiều dài của dây nikelin:
Hướng dẫn HS tự học ở nhà:
- Học thuộc nội dung đã học của bài.
- Hoàn thành các bài tập bài 1 trong SBT vào vở bài tập.
- Đọc trước phần IV SGK/9
Bài 11: ĐIỆN TRỞ ĐỊNH LUẬT OHM(tiếp)Mạch điện có sơ đồ như hình 2.2 Biết điện trở R1 = 10Ω và hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là UMN = 12V Dòng điện I1 qua R1 là I1 = UMN/R1 = 12V/10Ω = 1,2A Thay điện trở R1 bằng điện trở R2 thì dòng điện qua ampe kế (1) là I2 = I1/2 = 1,2A/2 = 0,6A Theo định luật Ohm, UMN = I2.R2 Từ đó suy ra điện trở R2 = UMN/I2 = 12V/0,6A = 20Ω.
R 1 = 10Ω, U MN = 12V a) I 1 = ?; b) b) I 2 = I 1 /2 ; R 2 = ? a Cường độ dòng điện chạy qua R 1 là: b Điện trở R 2 :
Giữa hai đầu điện trở R1 = 20Ω có hiệu điện thế U = 3,2V, cường độ dòng điện I1 đi qua điện trở là I1 = U/R1 = 3,2/20 = 0,16A Khi thay điện trở R1 bằng điện trở R2, cường độ dòng điện giảm còn I2 = 0,8I1 = 0,16 x 0,8 = 0,128A, thì điện trở R2 có giá trị là: R2 = U/I2 = 3,2/0,128 = 25Ω.
R 1 = 20Ω; U = 3,2 V; a) I 1 = ? b) I 2 = 0,8I 1 ; R 2 = ? a) Cường độ dòng điện qua điện trở: b) Ta có : I 2 = 0,8I 1 = 0,8 × 0,16 = 0,128A.
a) Đọc giá trị điện trở tương ứng với cường độ dòng điện 0A trên đồ thị để xác định điện trở R1 và R2.b) Từ đồ thị, xác định cường độ dòng điện I1 tương ứng với hiệu điện thế U = 1,8V trên điện trở R1 Lặp lại tương tự để tính I2 cho điện trở R2.
Từ đồ thị ta có tại vị trí U 1 = 4V; I 1 = 0,2A nên: R 1 = U 1 /I 1 = 4/0,2 = 20Ω).;
Một cuộn dây dẫn bằng đồng có khối lượng 0,5kg và tiết diện là 1mm2 (a) Chiều dài dây dẫn là bao nhiêu, biết khối lượng riêng của đồng là 8900kg/m3? (b) Điện trở của cuộn dây là bao nhiêu, biết điện trở suất của đồng là 1,7.10-8 Ω.m?
= 1.10 -6 m 2 D = 8900kg/m 3 ; ρ = 1,7 10 -8 Ω.m a) l = ?; b) b) R = ? a) Công thức liên hệ giữa khối lượng và khối lượng riêng là: m = D.V
Trong đó: D là khối lượng riêng (kg/m 3 );
V là thể tích (m 3 ) Vì dây đồng có dạng hình trụ nên ta có: