Chủ đề 2: Sự Phụ Thuộc Của điện Trở Vào Nhiệt độ - Lib24.Vn

+ Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật ôm:

+ Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất: ρ = ρ0[1 + α(t - t0)] , với ρ0 là điện trở suất của kim loại ở t0 oC.

+ Điện trở của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất: Rt = r0[1 + α(t - t0)] , với R0: điện trở ở t0 oC; α (K-1): hệ số nhiệt của điện trở.

Ví dụ 1: Một dây đồng có điện trở R1 = 2 Ω ở 20oC. Sau một thời gian có dòng điện đi qua, nhiệt độ của dây đồng là 74oC. Tính điện trở R2 của dây đồng ở 74oC. Hệ số nhiệt điện trở của đồng α = 0,004 K-1.

Hướng dẫn:

Điện trở R2 của dây đồng ở 74oC: R2 = R1[1 + α(t2 - t1)] = 2(1 + 0,004.54) = 2,43Ω

Ví dụ 2: Một thanh than và một thanh sắt có cùng tiết diện thẳng mắ nối tiếp. Tìm tỉ số chiều dài của hai thanh để điện trở của mạch này không phụ thuộc nhiệt độ. Than có ρ1 = 4.10-5 Ωm, α1 = -0,8.10-3 K-1; sắt có ρ2 = 1,2.10-7 Ωm, α2 = -0,6.10-3 K-1.

Hướng dẫn:

Ở nhiệt độ t, ta có:

R1 = R01(1 + α1t); R2 = R02(1 + α2t).

R1 mắc nối tiếp R2, điện trở tương đương:

R = R1 + R2 = (R01 + R02) + (α1R01 + α2R02)t .

Muốn R không phụ thuộc nhiệt độ thì: α1R01 + α2R02 = 0

Ví dụ 3: Một bóng đèn 220V – 100W khi sáng bình thường thì nhiệt độ của dây tóc là 2000oC. Xác định điện trở của đèn khi thắp sáng và khi không thắp sáng, biết rằng nhiệt độ môi trường là 200C và dây tóc đèn làm bằng Vonfram có α = 4,5.10-3 K-1.

Hướng dẫn:

+ Điện trở của dây tóc bóng đèn khi thắp sáng:

+ Điện trở của dây tóc bóng đèn khi không thắp sáng:

R = R0[1 + α(t - t0)]

Ví dụ 4: Dây tóc bóng đèn 220V – 200W khi sáng bình thường ở 2500oC có điện trở lớn gấp 10,8 lần so với điện trở của nó ở 100oC. Tính hệ số nhiệt điện trở α và điện trở R0 của nó ở 100oC. Coi rằng điện trở của dây tóc bóng đèn trong khoảng nhiệt độ này tăng bậc nhất theo nhiệt độ.

Hướng dẫn:

+ Điện trở của dây tóc bóng đèn khi đèn sáng bình thường:

Coi rằng điện trở của dây tóc bóng đèn trong khoảng nhiệt độ này tăng bậc nhất theo nhiệt độ nên ta có:

R = R0[1 + α(t - t0)]

+ Theo đề:

Ví dụ 5: Một bóng đèn loại 220V – 40W làm bằng vonfram. Điện trở của dây tóc đèn ở 20oC là R0 = 121Ω. Tính nhiệt độ t của dây tóc khi đèn sáng bình thường. Coi điện trở suất của vonfram trong khoảng nhiệt độ này tăng bậc nhất theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở α = 4,5.10-3 K-1.

Hướng dẫn:

+ Điện trở của bòng đèn khi đèn sáng bình thường:

+ Ta có: R = R0[1 + α(t - t0)]

Được cập nhật: hôm qua lúc 2:03:29 | Lượt xem: 6260