Bài 8. Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn

TIẾT 8
SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN
Các dây dẫn có thể được làm từ cùng một vật liệu, chẳng hạn bằng đồng, nhưng với tiết diện khác nhau. Có dây tiết diện nhỏ, có dây tiết diện lớn. Nếu các dây này có cùng chiều dài thì điện trở của chúng phụ thuộc vào tiết diện như thế nào ?

I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN
1/ Có các dây dẫn được làm từ cùng một vật liệu, có cùng chiều dài l và tiết diện S, do đó chúng hoàn toàn như nhau nên có cùng điện trở R. Mắc các dây dẫn này vào mạch theo các sơ đồ như trong hình 8.1
C1: Hãy tính điện trở tương đương R2 của hai dây dẫn trong sơ đồ hình 8.1b và điện trở tương đương R3 của ba dây dẫn trong sơ đồ hình 8.1c
Nếu các dây dẫn trong mỗi sơ đồ 8.1b và8.1c được chập sát vào nhau để thành một dây dẫn duy nhất như được mô tả trong hình 8.2b và 8.2c, thì có thể coi rằng chúng trở thành các dây dẫn có tiết diện tương ứng là 2S và 3S
C2: Cho rằng các dây dẫn với tiết diện 2S và 3S có điện trở tương ứng R2 và R3 như đã tính ở trên, hãy nêu dự đoán về mối quan hệ giữa điện trở của các dây dẫn với tiết diện của mỗi dây.
+ Tiết diện tăng gấp hai thì điện trở của dây giảm hai lần :
+ Tiết diện tăng gấp ba thì điện trở của dây giảm ba lần :
Từ đó suy ra trường hợp hai dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu, thì giữa tiết diện S1, S2 và điện trở tương ứng R1, R2 của chúng có mối quan hệ như thế nào ?
Đối với các dây dẫn có cùng chiều dài dài và làm từ cùng một vật liệu, nếu tiết diện của dây lớn gấp bao nhiêu lần thì điện trở của nó nhỏ hơn bấy nhiêu lần.
Hoặc : Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng một vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của nó.
II. THÍ NGHIỆM KIỂM TRA
1.Mắc mạch điện như sơ đồ hình 8.3 với dây dẫn có tiết diện S1 (tương ứng có đường kính tiết diện là d1). Đóng công tắc, đọc và ghi các giá trị đo được vào bảng 1, từ đó tính giá trị điện trở R1 của dây dẫn này.
2. Thay dây dẫn tiết diện S1 trong mạch điện có sơ đồ hình 8.3 bằng dây dẫn có tiết diện S2 (có cùng chiều dài, được làm từ cùng một loại vật liệu và có đường kính tiết diện là d2). Làm tương tự như trên để xác định và ghi giá trị điện trở R2 của dây dẫn thứ 2 này vào bảng 1.
3. Nhận xét
Tính tỉ số
Thu được từ bảng 1.Từ đó đói chiếu với dự đoán trên đây xem có đúng hay không.
Và so sánh với tỉ số
4. Kết luận
Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây
C3: Hai dây đồng có cùng chiều dài, dây thứ nhất có tiết diện 2mm2 , dây thứ hai có tiết diện 6mm2. Hãy so sánh điện trở của hai dây này
GIẢI
Vì l2 = 3l1 R1 = 3R2
C4: Hai dây nhôm có cùng chiều dài. Dây thứ nhất có tiết diện 0,5mm2 và có điện trở R1= 5,5?. Hỏi dây thứ hai có tiết diện 2,5mm2 thì có điện trở R2 là bao nhiêu ?
GIẢI
Điện trở của dây thứ hai là
C5 và C6 : về nhà
GHI NHỚ
Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.