BÀI 2: ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN – ĐỊNH LUẬT ÔM

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1 Điện trở của dây dẫn

1.1.1. Xác định thương số \[I=\frac{U}{R}\] đối với mỗi dây dẫn

1.1.2. Điện trở

- Tỷ số \[I=\frac{U}{R}\] không đổi đối với mỗi dây dẫn và được gọi là điện trở của dây dẫn đó

-  Kí hiệu sơ đồ của điện trở trong mạch điện là

-  Đơn vị của điện trở: là Ôm , ký hiệu là \[\Omega \]

Kiloôm kí hiệu  k\[\Omega \]: \[1k\Omega =1000\Omega \]

Megaôm kí hiệu \[M\Omega \]: \[1M\Omega =1000000\Omega \]

- Ý nghĩa của điện trở: Dây nào có điện trở lớn gấp bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện chạy qua nó nhỏ đi bấy nhiêu lần

- Do đó điện trở biểu thị mức độ cản trở dòng điện nhiều hay ít của dây dẫn

1.2 Định luật Ôm

1.2.1: Hệ thức định luật

\[I=\frac{U}{R}\]

Với:

I là cường độ dòng điện , đo bằng Ampe (A)

U là hiệu điện thế giữa 2 đầu điện trở , đo bằng Vôn (V)

R là điện trở, đo bằng Ôm (\[\Omega \])

Điện trở của một dây dẫn được xác định bằng công thức \[R=\frac{U}{I}\]

1.2.2. Phát biểu định luật

- Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây

-  Điện trở của một dây dẫn được xác định bằng công thức:

\[I=\frac{U}{R}\]

Bài tập minh họa:

Bài 1.

Trên hình 2.1 vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế của ba dây dẫn khác nhau.

a. Từ đồ thị, hãy xác định giá trị cường độ dòng điện chạy qua mỗi dây dẫn khi hiệu điện thế đặt giữa hai đầu dây dẫn là 3V. b. Dây dẫn nào có điện trở lớn nhất? Nhỏ nhất? Giải thích bằng ba cách khác nhau.

Hướng dẫn giải

Từ đồ thị khi U = 3 V thì I1 = 5 mA -> R1 = 600 Ω

I2 = 2 mA -> R2 = 1500 Ω I3 = 5 mA -> R3 = 3000 Ω

Ba cách xác định điện trở lớn nhất, nhỏ nhất:

•  Cách 1: Từ kết quả đã tính ở trên ta thấy dây dẫn 3 có điện trở lớn nhất, dây dẫn 1 có điện trở nhỏ nhất.
•  Cách 2: Nhìn vào đồ thị, không cần tính toán, ở cùng một hiệu điện thế, dây dẫn nào cho dòng điện chạy qua có cường độ lớn nhất thì điện trở của dây dẫn đó nhỏ nhất. Ngược lại, dây dẫn nào cho dòng điện chạy qua có cường độ nhỏ nhất thì dây đó có điện trở lớn nhất.
•  Cách 3: Nhìn vào đồ thị. Khi dòng điện chạy qua ba điện trở có cường độ như nhau thì giá trị hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở nào lớn nhất, điện trở đó có giá trị lớn nhất.

Bài 2.

Cho điện trở R = 15Ω a. Khi mắc điện trở này vào hiệu điện thế 6V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là bao nhiêu? b. Muốn cường độ dòng điện chạy qua điện trở tăng thêm 0,3A so với trường hợp trên thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu điện trở khi đó là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

a. Cường độ dòng điện chạy qua mạch là:

b. Cường độ dòng điện tăng thêm 0,3A tức là I =I1+0,3 = 0,7 A.

Khi đó hiệu điện thế đạt vào hai đầu điện trở là:

ADCT: U = IR = 0,7.15 = 10,5 V

Bài 3: Đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu các dây dẫn có điện trở R1 và R2 = 5R1. So sánh cường độ dòng điện chạy qua hai dây dẫn?

Giải.

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1 :

Theo định luật Ôm, ta có:

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2 :

Theo định luật Ôm, ta có:

Do đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu hai điện trở :

U1 = U2

=> I1 . R1 = I2 . R2

=> I1 = 5 I2 (R2=5R1)

Vậy : I1 = 5 I2

Bài 4: Đặt một hiệu điện thế 12V giữa hai đầu điện trở R thì cường độ dòng điện qua điện trở R lúc này là 0,2A. Muốn cho cường độ dòng điện qua điện trở R là 0,5A thì ta phải đặt hiệu điện thế giữa đầu điện trở R là bao nhiêu ?

Giải:

Điện trở R :

Do cùng một điện trở R, nên : R = R1= 60 (Ω)

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R khi I = I1 = 0,5A :

Vậy : Muốn I = 0,5A thì U = 30 V.

Bài viết gợi ý:

1. BÀI 4: ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP

2. BÀI 3: THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH ĐIỆN TRỞ CỦA MỘT DÂY DẪN BẰNG AMPE VÀ VÔN KẾ

3. BÀI 5: ĐOẠN MẠCH SONG SONG

4. BÀI 6: BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM

5. BÀI 7 : SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CHIỀU DÀI DÂY DẪN

6. BÀI 8: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN

7. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN