Bài 8: Sự phụ thuộc của R vào S dây dẫn

Điện trở của dây dẫn có cùng tiết diện và được làm cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài của mỗi dây R ~ l Nếu giữ nguyên chiều dài, vật liệu như nhau thì điện trở qu

Một dây dẫn dài 120m quấn thành một cuộn dây Khi đặt hiệu điện thế 30V vào hai đầu cuộn dây này thì cường độ dòng điện qua nó là 125mA.

a/ Tính điện trở của cuộn dây.

b/ Mỗi đoạn dài 1m của dây này có điện trở là bao

nhiêu?

Ω

= ,

=

125 0

30 I

U R

Ω

=

=

120

240 l

R r

b/ Mỗi mét dây dẫn có điện trở:

a/ Điện trở của cuộn dây:

Điện trở của dây dẫn có cùng tiết diện và được

làm cùng một loại vật

liệu thì tỉ lệ thuận với

chiều dài của mỗi dây

R ~ l

Nếu giữ nguyên chiều

dài, vật liệu như nhau thì

điện trở quan hệ như thế

nào với tiết diện dây

dẫn???

I Dự đoán sự phụ

thuộc của điện trở vào

tiết diện dây dẫn:

NỘI DUNG 1 Có các dây dẫn làm từ cùng

một vật liệu ( đồng) , cùng chiều dài l và có tiết diện S nên có điện trở R như nhau.

Mắc vào mạch điện như sơ

đồ hình 8.1

R R R R R R

R 1 = R l

R 2 l

R 3 l

h.a

h.b

h.c

C1

Điện trở tương

đương của hình a

là R Tính điện trở

tương đương của

hình b và hình c

I Dự đoán sự phụ

thuộc của điện trở vào

tiết diện dây dẫn:

NỘI DUNG

R 1 = R

Điện trở tương đương R2

Điện trở tương

đương R3

C1

Nếu các dây dẫn trong

h.b và h.c chập sát vào

nhau, coi rằng chúng

trở thành các dây dẫn

có tiết diện 2S và 3S

I Dự đoán sự phụ

thuộc của điện trở vào

tiết diện dây dẫn:

NỘI DUNG

C2

- Nếu dây dẫn có tiết

diện 2S và 3S có điện

trở tương ứng là R 2 và

R 3 như đã tính ở trên

Dự đoán khi tiết diện

của dây dẫn thay đổi thì

điện trở của dây dẫn sẽ

thay đổi như thế nào?

Nếu tiết diện tăng (giảm) gấp

2, 3 lần thì điện trở của dây giảm (tăng) 3 lần.

I Dự đoán sự phụ

thuộc của điện trở vào

tiết diện dây dẫn:

NỘI DUNG

Dự đoán

Đối với dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng một loại vật liệu, nếu tiết diện của dây lớn bao nhiêu lần thì điện trở của nó nhỏ đi bấy nhiêu lần và ngược lại

II Thí nghiệm kiểm tra:

? Nêu phương án tiến hành thí nghiệm kiểm tra xác định sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn.

• Đo điện trở của dây dẫn có tiết diện khác nhau, có chiều dài như nhau và được làm từ cùng một vật liệu.

? Nêu cách tiến hành thí nghiệm.

I Dự đoán sự phụ

thuộc của điện trở vào

tiết diện dây dẫn:

NỘI DUNG

II Thí nghiệm kiểm tra:

1 Mắc dây dẫn có tiết

diện S 1 (ứng với

đường kính tiết diện là

d 1 ) như sơ đồ mạch

điện hình 8.3

Đóng công tắc, đọc

và ghi các giá trị đo

được vào bảng 1

I1

U1

Kết quả đo Lần TN

HĐT (V)

CĐ

DĐ (A)

Đ Trở Ω

DD tiết diện S1

DD tiết diện S2

2 Thay dây dẫn có tiết

diện S 2 (ứng với

đường kính tiết diện

là d 2 (có cùng chiều

dài, cùng vật liệu

S2 R2

I2

U2

R1

R2

I Dự đoán sự phụ

thuộc của điện trở vào

tiết diện dây dẫn:

NỘI DUNG

II Thí nghiệm kiểm tra:

Một thí nghiệm kiểm tra

đã cho kết quả:

Kết quả đo

Lần TN HĐT (V) CĐDĐ

(A)

Đ Trở Ω

DD tiết diện S1 U1 =6V I1 =0,1 R1 =60

DD tiết diện S2 U2 =6V I2 =0,2 R2 =30

1

2 = 2 S

S

S

1

2

30

60

= R

R

2

1

và

2

1 1

2

R

R

= S

S



S = r 2 Π (r bán kính)

1 2 2

2 2

R

R

= d

d

= S

S

Lưu ý:

Suy ra

Kết luận: Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch

với tiết diện của dây dẫn

Nhận xét?

I Dự đoán sự phụ

thuộc của điện trở vào

tiết diện dây dẫn:

NỘI DUNG

II Thí nghiệm kiểm tra:

II Thí nghiệm kiểm tra:

III Vận dụng:

C3

Ta có:

2

1 2

1 1

2

6

R

R R

R S

S











C4

Ta có:

2

1 1

2

R

R

= S

S

1 2

1

S

R

= R

Ω ,

= ,

.

=

2,5

0,5

2



I Dự đoán sự phụ

thuộc của điện trở vào

tiết diện dây dẫn:

NỘI DUNG

II Thí nghiệm kiểm tra:

II Thí nghiệm kiểm tra:

III Vận dụng:

C5

Dây thứ hai có chiều dài l 2 = l 1 /2

 R 2 = R 1 /2 (R 1 nhỏ hơn R 2 2 lần) Đồng thời tiết diện S 2 = 5S 1

 R 2 = R 1 / 5 (R 1 nhỏ hơn R 2 5 lần) Vậy (R 1 nhỏ hơn R 2 10 lần)

Hay R 2 = R 1 /10 = 500Ω/10 = 50Ω

Tự tìm một cách giải khác

C6

Xét dây dẫn có chiều dài l 1 = 200m, có R 1 = 120Ω, có S 1 =0,2mm 2

Xét dây dẫn có chiều dài l 2 = 50m, có R 1 = 120Ω, có S = S 1 /4

2 1

1 1

2 3

2 45

120

S

= R

R S

= S

1 Nếu tăng chiều dài

dây dẫn lên N lần

thì phải tăng hay

giảm tiết diện bao

nhiêu lần để điện

trở giữ không đổi?

a/ tăng N lần

b/ tăng N2 lần

c/ giảm 2N lần

d/ giảm N2 lần

2 Gọi L là chiều dài, S là tiết diện, các điện trở nào trong hình sau có giá trị bằng nhau? Biết các điện trở làm cùng một vật liệu.

(1)

(2)

(3)

(4)

2

S

2

L

L

S

a/ (1) và (3) b/ (2) và (4)

c/ (1) và (4);

Đường dây tải điện 500kV nước ta bao gồm 4 dây mắc song song Mỗi dây có tiết diện 373mm2, như vậy mỗi đường dây tải có tiết diện tổng cộng là 373x4 = 1492mm2 Điều này làm giảm điện trở của đường dây tải điện.

Tiết diện

dây dẫn

(mm2)

Dòng điện cho phép lớn nhất (A)

Tiết diện dây dẫn (mm2)

Dòng điện cho phép lớn nhất (A)

Tiết diện dây dẫn cho dòng điện chạy qua