- 13 Tháng bảy 2017
- 3,419
- 3
- 4,467
- 644
- 21
- Bình Định
- THPT Chuyên Lê Quý Đôn
![](https://blog.hocmai.vn/wp-content/uploads/2017/07/hot.gif)
![](https://blog.hocmai.vn/wp-content/uploads/2017/07/hot.gif)
Bài 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn
C1: Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu dây dẫn thì phải tiến hành thí nghiệm với các dây dẫn có đặc điểm gì?Lời giải:
Đo điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện nhưng làm bằng các vật liệu khác nhau để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn.
Kết luận: Điện trở phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn
2. Điện trở suất
- Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bằng một đại lượng được gọi là điện trở suất của vật liệu, kí hiệu là [imath]\rho[/imath], đơn vị của điện trở suất là Ôm.mét ([imath]\Omega.m[/imath]).
- Điện trở suất của một vật liệu (hay một chất) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài [imath]1m[/imath] và có tiết diện đều là [imath]1m^2[/imath].
- Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt.
3. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn
Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện tỉ lệ thuận với điện trở suất của vật liệu làm các dây dẫn.C2: Dựa vào bảng 1 (SGK) hãy tính điện trở của đoạn dây dẫn constantan dài [imath]l = 1m[/imath] và có tiết diện [imath]S = 1mm^2[/imath].
Lời giải:
Qua bảng 1 ta tra được điện trở suất của dây constantan là [imath]\rho = 0,50.10^{-6} \Omega.m[/imath]
Có nghĩa là nếu ta có một sợi dây constantan hình trụ có chiều dài [imath]l_1 = 1m[/imath], tiết diện [imath]S_1 = 1m^2[/imath] thì điện trở của nó là: [imath]R_1 = 0,50.10^{-6} \Omega[/imath]
Điện trở của đoạn dây dẫn constantan dài [imath]l = 1 m = l_1[/imath] và có tiết diện [imath]S = l mm^2[/imath] là [imath]R[/imath] thỏa mãn hệ thức
[imath]\dfrac{R}{R_1} = \dfrac{S_1}{S} = \dfrac{1}{1.10^{-6}} = 10^6[/imath]
Nên: [imath]R = 0.5 \Omega[/imath]
4. Công thức tính điện trở
C3:Để xác định công thức tính điện trở [imath]R[/imath] của một đoạn dây dẫn có chiều dài [imath]l[/imath], có tiết diện [imath]S[/imath] và làm bằng vật liệu có điện trở suất [imath]\rho[/imath], hãy tính các bước như bảng 2 (SGK). | View attachment 217561 |
Lời giải:
Các bước tính | Dây dẫn (được làm từ vật liệu có điện trở suất [imath]\rho[/imath]) | Điện trở của dây dẫn | |
1 | Chiều dài [imath]1 (m)[/imath] | Tiết diện [imath]1 m^2[/imath] | [imath]R_1 = \rho[/imath] |
2 | Chiều dài [imath]1 (m)[/imath] | Tiết diện [imath]1 m^2[/imath] | [imath]R_2 = \rho_1[/imath] |
3 | Chiều dài [imath]1 (m)[/imath] | Tiết diện [imath]S (m^2)[/imath] | [imath]R_3 = \rho.\dfrac{l}{S}[/imath] |
Công thức: [imath]R= \rho. \dfrac{l}{S}[/imath]
Trong đó:
[imath]l[/imath] là chiều dài dây dẫn [imath](m)[/imath]
[imath]\rho[/imath] là điện trở suất [imath](\Omega.m)[/imath]
[imath]S[/imath] là tiết diện dây dẫn [imath](m^2)[/imath]
[imath]R[/imath] là điện trở của dây dẫn [imath](\Omega)[/imath]
II/ VẬN DỤNG
C4: Tính điện trở của đoạn dây đồng dài [imath]l = 4m[/imath] có tiết diện tròn, đường kính [imath]d = 1 mm[/imath] (lấy [imath]\pi = 3.14[/imath]).
Lời giải:
Bảng điện trở suất (trang 26), ta có:
[imath]\rho_{đồng} = 1,7.10^{-8} (\Omega.m)[/imath]
Diện tích hình tròn:
[imath]S = \pi.r^2 = \pi.\dfrac{d^2}{4} = 7.85.10^{-7} (m^2)[/imath]
Áp dụng công thức tính điện trở:
[imath]R = \rho.\dfrac{l}{S} = 0.087 \Omega[/imath]
C5: Từ bảng 1 (SGK) hãy tính:
- Điện trở của sợi dây nhôm dài [imath]2m[/imath] và có tiết diện [imath]1mm^2[/imath]
- Điện trở của sợi dây nikêlin dài [imath]8m[/imath], có tiết diện tròn và đường kính là [imath]0,4mm[/imath] (lấy [imath]\pi = 3.14[/imath]).
- Điện trở của sợi dây đồng dài [imath]400m[/imath] và có tiết diện [imath]2mm^2[/imath].
Lời giải:
- Điện trở của dây nhôm là:
[imath]R_1 = \rho_1.\dfrac{l_1}{S_1} = 0.056 \Omega[/imath]
- Điện trở của dây nikêlin là:
[imath]R_2 = \rho_2.\dfrac{l_2}{S_2} = 25.5 \Omega[/imath]
- Điện trở của dây đồng là:
[imath]R_3 = \rho_3.\dfrac{l_3}{S_3} = 3.4 \Omega[/imath]
C6: Một sợi dây tóc bóng đèn làm bằng vonfram ở [imath]20^0C[/imath] có điện trở [imath]25 \Omega[/imath] , có tiết diện tròn bán kính [imath]0,01mm[/imath]. Hãy tính chiều dài của dây tóc này (lấy [imath]\pi = 3,14[/imath]).
Lời giải:
Điện trở suất của vonfram ở [imath]20^0C[/imath] (trang 26 sgk):
[imath]\rho = 5,5.10^{-8} \Omega.m[/imath]
Diện tích hình tròn:
[imath]S = \pi.r^2 = 3,14.10^{-10} m^2[/imath]
Công thức tính điện trở dây dẫn:
[imath]R = \dfrac{\rho.l}{S} \Rightarrow l = \dfrac{R.S}{\rho} = 143 mm[/imath]
Hi vọng những kiến thức cơ bản này sẽ được các em nắm kĩ và vận dụng thật tốt ^^
---------
Xem thêm tại: HỆ THỐNG MỤC LỤC VẬT LÍ 9