Như chúng ta đã biết điện trở của một dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài của dây dẫn, đường kính của dây dẫn và vật liệu làm dây dẫn, tiết trước chúng ta đã tìm hiểu cụ thể về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều của dây dẫn. .
Em thấy: Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với
Trong bài này chúng ta sẽ tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào đường kính của dây? Một dây dẫn có cùng chiều dài nhưng có đường kính lớn nhỏ khác nhau sẽ thay đổi điện trở như thế nào?
I. Dự đoán điện trở và đường kính ruột dẫn
• Có các dây dẫn làm bằng cùng một chất liệu, cùng chiều dài và đường kính S, hoàn toàn giống nhau nên có cùng điện trở R. Nối các dây dẫn này vào mạch điện theo sơ đồ như hình vẽ dưới đây. (Hình 8.1)
sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn (hình 8.1)
° Câu C1 trang 22 SGK Vật Lý 9: Tính điện trở tương đương R2 của hai dây dẫn trong sơ đồ hình 8.1b (SGK) và điện trở tương đương R3 của ba dây dẫn trong sơ đồ hình 8.1c (SGK).
* Hướng dẫn giải câu C1 trang 22 SGK Vật Lý 9:
+ Trong mạch điện hình 8.1b ta thấy điện trở R2 gồm 2 điện trở R1 = R ghép song song.
– Điện trở tương đương R2 của hai dây là:
+ Trong mạch điện hình 8.1c ta thấy điện trở R3 gồm 3 điện trở R1 = R ghép song song.
– Điện trở tương đương R3 của hai dây là:
• Nếu các dây dẫn trong mỗi sơ đồ 8.1b và 8.1c được nối với nhau để tạo thành một dây dẫn duy nhất như trong hình 8.2b và 8.2c, chúng ta có thể coi chúng là dây dẫn đơn. có đường kính lần lượt là 2S và 3S.
Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn (hình 8.2)
° Câu C2 trang 23 SGK Vật Lý 9: Cho biết các dây dẫn có đường kính 2S và 3S có điện trở tương đương R2 và R3 như đã tính trong bài, hãy dự đoán mối liên hệ giữa điện trở của các dây dẫn và đường kính của mỗi dây.
– Suy ra trong trường hợp hai dây dẫn có cùng chiều dài và làm bằng cùng một chất liệu thì mối quan hệ giữa các đường kính S1, S2 và điện trở tương ứng của chúng R1, R2 như thế nào.
* Hướng dẫn giải câu C2 trang 23 SGK Vật Lý 9:
+ Dự đoán: Nếu tăng diện tích tiết diện lên hai, ba lần thì điện trở của dây giảm đi hai, ba lần:
Và
.
+ Các dây dẫn có cùng chiều dài và làm bằng cùng một chất liệu, nếu tăng đường kính của dây dẫn lên bao nhiêu lần thì điện trở của nó giảm đi bấy nhiêu lần.
– Từ đó suy ra điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và làm bằng cùng một chất liệu thì tỉ lệ nghịch với đường kính của chúng.
⇒ Nếu đường kính của dây dẫn tăng bao nhiêu lần thì điện trở của dây dẫn đó giảm bấy nhiêu lần và ngược lại.
II. Sự phụ thuộc của dây dẫn vào tiết diện của dây dẫn
– Kết luận: Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với đường kính của dây dẫn
III. Bài tập vận dụng sự phụ thuộc của điện trở vào đường kính dây dẫn
° Câu C3 trang 24 SGK Vật Lý 9: Hai dây đồng có cùng chiều dài, dây thứ nhất có tiết diện 2mm2, dây thứ hai có tiết diện 6mm2. So sánh điện trở của hai dây này.
* Hướng dẫn giải câu C3 trang 24 SGK Vật Lý 9:
– Vì tiết diện dây thứ nhất là S1 = 2mm2 bằng 1/3 tiết diện dây thứ hai S2 = 6mm2
⇒ Điện trở của dây thứ hai nhỏ hơn điện trở của dây thứ nhất 3 lần.
° Câu C4 trang 24 SGK Vật Lý 9: Hai dây nhôm có cùng chiều dài, dây thứ nhất có tiết diện 0,5mm2 và có điện trở R1 = 5,5Ω. Nếu dây thứ hai có tiết diện 2,5mm2 thì điện trở R2 là bao nhiêu?
* Hướng dẫn giải câu C4 trang 24 SGK Vật Lý 9:
– Áp dụng công thức:
° Câu C5 trang 24 SGK Vật Lý 9: Một dây dẫn điện không đổi (bằng hợp kim) dài l1 = l00m, tiết diện S1 = 0,lmm2, có điện trở R1 = 500Ω. Hỏi một sợi dây không đổi khác dài 12 = 50m, có tiết diện S2 = 0,5mm2, điện trở R2 là bao nhiêu?
* Hướng dẫn giải câu C5 trang 24 SGK Vật Lý 9:
– Dây thứ nhất có: l1 = 100m, S1 = 0,1 mm2, R1 = 500Ω
– Dây thứ hai có: l2 = 50m, S2 = 0,5 mm2, R2 = ? Ω
– Ta chọn thêm sợi thứ ba cùng chất liệu với hai sợi trên sao cho:
– l3 = l1 = 100m nhưng có tiết diện là S3 = S2 = 0,5 mm2.
⇒ Vậy dây 1 và dây 3 có cùng chất liệu và chiều dài, đường kính khác nhau nên:
– Lại dây 2 và dây 3 cùng chất liệu, cùng đường kính, khác chiều dài nên:
° Câu C6 trang 24 SGK Vật Lý 9: Một dây dẫn bằng sắt dài l1 = 200m, tiết diện S1 = 0,2mm2 và có điện trở R1 = 120Ω. Hỏi một sợi dây sắt khác dài l2 = 50m, có điện trở R2 = 45Ω, tiết diện S2 là bao nhiêu?
* Hướng dẫn giải câu C6 trang 24 SGK Vật Lý 9:
– Dây thứ nhất có: l1 = 200m, S1 = 0,2mm2, R1 = 120Ω
– Dây thứ hai có: l2 = 50m, S2 = ? mm2, R2 = 45Ω
– Ta chọn thêm sợi thứ ba cùng chất liệu với hai sợi trên sao cho:
l3 = l2 = 50m nhưng có tiết diện là S3 = S1 = 0,2 mm2.
⇒ Dây 1 và dây 3 do đó có cùng chất liệu và đường kính, độ dài khác nhau:
– Lại dây 2 và dây 3 cùng chất liệu, cùng chiều dài, khác đường kính nên:
* Xin lưu ý: Từ hai bài viết trên ta thấy, với hai dây dẫn cùng chất liệu nhưng khác chiều dài và đường kính, ta có thể sử dụng tỉ lệ sau để thực hiện việc này nhanh hơn.
Xem thêm: Giám đốc bán hàng là gì, So sánh giám đốc bán hàng và giám đốc bán hàng
Hy vọng với bài viết Điện trở dây dẫn, sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn và bài tập Trên đây là hữu ích cho bạn. Mọi góp ý và thắc mắc các bạn vui lòng để lại bình luận bên dưới bài viết để x-lair.com ghi nhận và hỗ trợ, chúc các bạn học tốt.
