Vật lí 9 BÀI 7: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CHIỀU DÀI DÂY DẪN

[Tên để làm gì]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Một kiến thức quan trọng và không thể thiếu cho những năm học Lí sau này đã tới, các em học kĩ phần này nhé!​

​

Bài 7: Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn​

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT​

1. Xác định sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào một trong những yếu tố khác nhau​

Điểm khác nhau giữa các cuộn dây:

+ Vật liệu

+ Chiều dài

+ Tiết diện

[imath]\Rightarrow[/imath] Những yếu tố có thể ảnh hưởng đến điện trở của dây: Vật liệu, chiều dài và tiết diện.

2. Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn​

C1: Một dây dẫn dài l và có điện trở [imath]R[/imath]. Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại đó dài [imath]2l[/imath] là gồm hai dây dẫn dài [imath]l[/imath] được mắc nối tiếp với nhau thì hãy dự đoán xem dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu. Tương tự như thế thì một dây dẫn cùng loại đó dài [imath]3l[/imath] có điện trở là bao nhiêu?

Lời giải:
Dây dẫn dài [imath]2l[/imath] sẽ có điện trở [imath]2R[/imath], dây dẫn dài [imath]3l[/imath] có điện trở [imath]3R[/imath] .

Để xác định điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây thì thay đổi chiều dài của dây dẫn, tiết diện dây và vật liệu làm dây dẫn phải như nhau (giữ nguyên).

[imath]\Rightarrow[/imath] Kết quả: Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài mỗi dây.

[imath]\dfrac{R_1}{R_2} = \dfrac{l_1}{l_2}[/imath]


II/ VẬN DỤNG

C2: Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Hãy giải thích tại sao.

Lời giải:
Nếu mắc bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn càng dài thì điện trở của đoạn mạch càng lớn. Mặt khác dây dẫn đến bóng đèn giống như một điện trở phụ ghép nối tiếp với đèn nên điện trở của mạch điện tăng thêm. Theo định luật Ôm thì cường độ dòng điện chạy qua đèn càng nhỏ nên đèn càng sáng yếu hơn hoặc có thể không sáng.

C3: Khi đặt hiệu điện thế [imath]6V[/imath] vào hai đầu một cuộn dây dẫn thì dòng điện qua nó có cường độ là [imath]0,3A[/imath]. Tính chiều dài của dây dẫn dùng đế quấn cuộn dây này, biết rằng dây dẫn loại này nếu dài [imath]4m[/imath] thì có điện trở là [imath]2 \Omega[/imath]

Lời giải:
Điện trở của cuộn dây là: [imath]R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{6}{0.3} = 20 \Omega[/imath]
Chiều dài của cuộn dây là: [imath]I = \dfrac{20}{2}.4 = 40 m[/imath]

C4: Hai đoạn dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu, có chiều dài là [imath]L_1[/imath] và [imath]L_2[/imath]. Lần lượt đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu của mỗi đoạn dây này thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ tương ứng là [imath]I_1[/imath] và [imath]I_1[/imath]. Biết [imath]I_1 = 0,25.I_2[/imath], hỏi [imath]L_1[/imath] dài gấp bao nhiêu lần [imath]L_2[/imath]?

Lời giải:
Ta có: [imath]I_1 = 0,25I_2[/imath]
Hai dây dẫn cùng được đặt vào hiệu điện thế [imath]U[/imath], áp dụng định luật Ôm ta được:
[imath]R_1 = \dfrac{U}{I_1}, R_2 = \dfrac{U}{I_2} \Rightarrow \dfrac{R_2}{R_1} = \dfrac{I_1}{I_2} = 0.25[/imath]
Vì điện trở tỷ lệ thuận với chiều dài của dây nên [imath]\dfrac{R_2}{R_1} = \dfrac{L_2}{L_1} = 0.25[/imath]
Suy ra [imath]L_1 = 4L_2[/imath].

---------
Xem thêm các chủ đề liên quan:
HỆ THỐNG MỤC LỤC CÁC BÀI VẬT LÍ LỚP 9

 

[Nguyễn Đình Trường]

BÀI 7: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CHIỀU DÀI DÂY DẪN (SBT)​

Bài 7.2.​

​

Một dây dẫn dài [imath]120m[/imath] được dùng để cuốn thành một cuộn dây. Khi đặt hiệu điện thế [imath]30V[/imath] vào hai đầu cuộn dây này thì cường độ dòng điện chạy qua nói là [imath]125mA[/imath].
a) Tính điện trở của cuộn dây.
b) Mỗi đoạn dài [imath]1m[/imath] của dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu?

Lời giải:

a) +) Đổi: [imath]125mA=0,125A[/imath]

+) Điện trở của cuộn dây: [imath]R=\dfrac{U}{I}=\dfrac{30}{0,125}=240\Omega[/imath].

b) +) [imath]1m[/imath] của dây dẫn này có điện trở:

[imath]R'=\dfrac{240}{120}=2\Omega[/imath].

Bài 7.3.​

Hình 7.1 biểu diễn một đoạn dây dẫn [imath]AB[/imath] đồng chất, tiết diện đều, hai điểm [imath]M,N[/imath] chia dẫy dẫn [imath]AB[/imath] thành ba đoạn bằng nhau: [imath]AM=MN=NB[/imath]. Cho dòng điện có cường độ [imath]I[/imath] chạy qua dây dẫn này. a) Hãy cho biết hiệu điện thế [imath]U_{AB}[/imath] bằng bao nhiêu lần hiệu điện thế [imath]U_{MN}[/imath]. b) Hãy so sánh hiệu điện thế [imath]U_{AN}[/imath] và [imath]U_{MB}[/imath].

Lời giải:

a) +) Do điện trở tỉ lệ thuận với độ dài dây dẫn nên ta có:
+) [imath]AB=3.MN[/imath]
[imath]\Rightarrow R_{AB}=3.R_{MN}[/imath]
[imath]\Leftrightarrow I.R_{AB}=3.I.R_{MN}[/imath]
[imath]\Rightarrow U_{AB}=3.U_{MN}[/imath].
b) +) [imath]Ta[/imath] [imath]có: AM=MN=NB \Rightarrow AN=MB[/imath]
+) Do điện trở tỉ lệ thuận với độ dài dây dẫn nên ta có:
+) [imath]R_{AN}=R_{MB}[/imath]
[imath]\Rightarrow U_{AN}=U_{MB}[/imath] ( chứng minh tương tự như câu a)

Bài 7.6.​

Để tìm hiểu sự phụ thuộc điện trở dây dẫn vào chiều dài dây dẫn, cần phải xác định và so sánh điện trở của các dây dẫn có những đặc điểm nào?

A. Các dây dẫn này cần phải có cùng tiết diện, được làm từ cùng một vật liệu, nhưng có chiều dài khác nhau.

B. Các dây dẫn này cần phải có cùng chiều dài, được làm từ cùng một vật liệu, nhưng có tiết diện khác nhau.

C. Các dây dẫn này cần phải có cùng chiều dài, cùng tiết diện, nhưng được làm từ các vật liệu khác nhau.

D. Các dây dẫn này cần phải được làm từ cùng một vật liệu, nhưng có chiều dài và tiết diện khác nhau.

Lời giải:

Chọn: A. Các dây dẫn này cần phải có cùng tiết diện, được làm từ cùng một vật liệu, nhưng có chiều dài khác nhau.

Bài 7.10.​

Người ta muốn quấn một cuộn dây dẫn điện trở xung quanh một lõi sứ hình trụ tròn với đường kính lõi sứ là [imath]1,5cm[/imath]. Biết [imath]1m[/imath] dây quấn có điện trở [imath]2\Omega[/imath]. Hỏi cuộn dây này gồm bao nhiêu vòng dây nếu điện trở của cả cuộn dây là [imath]30\Omega[/imath]? Biết rằng, các cuộn dây được quấn sát nhau thành một lớp.

Lời giải:

+) Độ dài cuộn dây:
[imath]l=\dfrac{30}{2}=15m=1500cm[/imath]
+) Chu vi của lõi sứ:
[imath]C=d.\pi =1,5.\pi cm[/imath].
+) Số vòng dây:
[imath]n=\dfrac{l}{C}=\dfrac{1500}{1,5.\pi}\approx 318,4[/imath] ( vòng ).

Bài 7.11.​

Có trường hợp bếp điện sử dụng dây nung là sợi mayso bị đứt, ta có thể nối chỗ sợi dây bị đứt lại để sử dụng. Hỏi khi đó điện trở của dây nung này và cường độ dòng điện đi qua nó thay đổi như thế nào so với trước? Vì sao? Biết rằng hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây vẩn như trước.

Lời giải:

+) Khi nối chỗ sợ dây bị đứt lại thì độ dài [imath]l[/imath] của sợi dây sẽ giảm
[imath]\Rightarrow[/imath] Điện trở [imath]R[/imath] của sợi dây giảm ( theo sự phụ thuộc của điện trở và độ dài dây dẫn).
+) Ta lại có: [imath]I=\dfrac{U}{R}[/imath]
mà điện trở [imath]R[/imath] giảm và [imath]U[/imath] không đổi nên cường độ dòng điện [imath]I[/imath] sẽ tăng.
+) Vậy Khi nối chỗ sợ dây bị đứt lại thì điện trở [imath]R[/imath] của sợi dây giảm và cường độ dòng điện [imath]I[/imath] sẽ tăng.