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

Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
Kiểm tra bài cũ:
Câu hỏi: Điện trở của một dây dẫn bất kì có thể được xác định như thế nào ?
Câu hỏi phụ: Vẽ một sơ đồ mạch điện khi cần xác định điện trở bằng phương pháp đó.
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
Tiết 7: sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài của dây
Tình huống: Dây dẫn là bộ phận quan trọng của mạch điện. Các dây dẫn có thể có kích thước khác nhau, chiều dài khác nhau được làm từ các vật liệu khác nhau và có thể có điện trở khác nhau. Cần phải xác định xem điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào và phụ thuộc như thế nào vào những yếu tố đó.
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
I- Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
1. Quan sát các cuộn dây và cho biết chúng có đặc điểm gì giống và khác nhau ?
2. Qua nghiên cứu ta có thể thấy: điện trở của một đoạn dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài của dây, độ to của dây và chất liệu làm dây.
3. Để xác định sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào một yếu tố nào đó ta cần làm gì ?
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
II. Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài của dây dẫn
1. Dự kiến cách làm
Đo điện trở của 3 dây dẫn có chiều dài l, 2l, 3l nhưng có tiết diện như nhau và cùng được làm từ một loại vật liệu. So sánh các giá trị tìm được để rút ra kết luận về MQH giữa điện trở và chiều dài dây dẫn.
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
C1. Một dây dẫn dài l và có điện trở R. Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại đó dài 2l là gồm hai dây dẫn dài l 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 3l sẽ có điện trở là bao nhiêu ?
R1 = R
R2 = 2R
R3 = 3R
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
2. Thí nghiệm kiểm tra
Lấy 3 dây dẫn cùng bằng constantan, có cùng đường kính tiết diện d = 0,03mm và có chiều dài lần lượt là 900mm, 1800mm và 2700mm.
Lần lượt mắc 3 dây dẫn trên vào mạch điện để xác định điện trở của nó.
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
Bảng kết quả thí nghiệm
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
3. Kết luận
Đối với các dây dẫn có cùng tiết diện, được làm từ cùng một loại vật liệu thì điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài của dây.
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
III. 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.
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
C3. Khi đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu cuộn dây dẫn thì dòng điện qua nó có cường độ 0,3A. Tính chiều dài của dây dẫn dùng để quấn cuộn dây này, biết rằng dây dẫn loại này nếu dài 4m thì ssẽ có điện trở là 2?.
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
C4. Hai đoạn dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu, có chiều dài là l1 và l2. Lần lượt đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu của mỗi đoạn dây này thì dòng điện qua chúng có cường độ tương ứng là I1 và I2. Biết I1 = 0,25I2, hỏi l1 dài gấp bao nhiêu lần l2 ?
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
IV. Ghi nhớ.
* 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 của mỗi dây.
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
Bài 1: Hai dây dẫn bằng nhôm có cùng tiết diện, một dây dài 2m có điện trở R1, và dây kia dài 6m có điện trở R2. Tính tỉ số R1/R2.
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
Bài 2: Một dây dẫn dài 120m được dùng để 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 đoạn dây này có điện trở là bao nhiêu ?
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
Bài 3: Hình vẽ dưới đây biểu diễn một đoạn dây dẫn đồng chất, tiết diện đều, hai điểm M và N chia dây dẫn thành ba đoạn dài bằng nhau: AM = MN = NB. Cho dòng điện có cường độ I chạy qua dây dẫn này.
a. Hãy cho biết hiệu điện thế UAB bằng bao nhiêu lần hiệu điện thế UMN.
b. Hãy so sánh hiệu điện thế UAN với UMB.
Ngô Minh Thực- Tân Dĩnh-Lạng Giang-Bắc Giang
Có thể em chưa biết:
* Hệ thống đường dây tải điện 500kV của nước ta từ Hoà Bình tới tận Phú Lâm (TP HCM) dài 1530km, gồm 3 đường dây tải, mỗi đường dây tải này lại gồm 4 dây được liên kết lại với nhau bằng các khung kim loại. Nếu biết 1km của mỗi dây này có điện trở là 0,085? thì có thể tính được điện trở của một dây dẫn này từ Hoà Bình tới Phú Lâm là 130?. Hãy kiểm tra điều này ?