Bài 9. Sụ phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn

I. KIểM TRA BàI Cũ
Viết các hệ thức của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp và song song ?
TRả LờI
Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp :
I = I1 = I2
U = U1 + U2
Rtđ = R1 + R2
U1 R1
U2 R2
Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song :
I = I1 + I2
U = U1 = U2
1 1
Rtđ R1 R2
I1 R2
I2 R1
Các cuộn dây dẫn ở hình 7.1 có những điểm nào khác nhau ?
Hình 7.1
Các em dự đoán xem điện trở của các dây dẫn này liệu có như nhau hay không ?
Những yếu tố nào của dây dẫn có thể ảnh hưởng tới điện trở của dây ?
Những yếu tố có thể ảnh hưởng tới điện trở của dây :
Cùng tiết diện S
Cùng vật liệu làm dây
Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào một trong các yếu tố thì phải làm như thế nào ?
Để xác định sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào một yếu tố x nào đó(ví dụ như chiều dài dây dẫn) thì cần phải đo điện trở của các dây dẫn có yếu tố x khác nhau nhưng có tất cả các yếu tố khác là như nhau.

Đo điện trở cña d©y dẫn cã chiÒu dài l, 2l, 3l nh­ng cã tiết diện nh­ nhau vµ ®­îc lµm tõ cïng mét lo¹i vật liÖu. So s¸nh c¸c gi¸ trÞ ®iÖn trë ®Ó t×m ra mèi quan hÖ gi÷a ®iÖn trë vµ chiÒu dµi d©y dÉn
1. Dự kiến cách làm

C1 Mét d©y dÉn dµi l vµ cã ®iÖn trë R. NÕu cho r»ng d©y dÉn cïng lo¹i ®ã dµi 2l lµ gåm hai d©y dÉn dµi l ®­îc m¾c nèi tiÕp víi nhau th× h·y dù ®o¸n xem d©y dÉn nµy cã ®iÖn trë lµ bao nhiªu. T­¬ng tù nh­ thÕ th× mét d©y dÉn cïng lo¹i ®ã dµi 3l sÏ cã ®iÖn trë lµ bao nhiªu ?
K
+
-
K
+
-
K
+
-
C1 Dự đoán
Dây dân có chiều dài l có điện trở R
Dây dẫn có chiều dài 2l có điện trở..
2R
Dây dây có chiều dài 3l có điện trở ...
3R
K
+
-
K
+
-
K
+
-
A
A
A
V
V
V
2. Thí nghiệm kiểm tra :
a)
b)
c)
Hình 7.2
a) Mắc mạch điện như sơ đồ hình 7.2a. Xác định và ghi các giá trị U1, I1 và R1 đối với dây dẫn dài l vào bảng 1.
b) Làm thí nghiệm tương tự như câu a với sơ đồ hình 7.2b và 7.2c, trong đó các dây dẫn cùng loại có chiều dài 2l, 3l. Ghi kết quả vào bảng 1
2. Thí nghiệm kiểm tra :
Bảng 1
Lần thí nghiệm
Kết quả đo
Với dây dẫn dài l
Với dây dẫn dài 2l
Với dây dẫn dài 3l
Hiệu điện thế (V)
Cường độ dòng điện (A)
Điện trở dây dẫn (?)
U1 =
U2 =
U3 =
I1 =
I2 =
I3 =
R1 =
R2 =
R3 =
c) Nhận xét: Từ kết quả thí nghiệm, hãy cho biết dự đoán đã nêu theo yêu cầu của C1 có đúng hay không.
Từ nhân xét rút ra kết luận gì về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn ?
3. Kết luận
- 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
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 ?
Khi giữ hiệu điện thế không đổi, nếu mắc bóng đèn vào hiệu điện thế này bằng dây dẫn càng dài thì điện trở của đoạn mạch càng lớn. Theo định luật Ôm, cường độ dòng điện chạy qua đèn càng nhỏ và đèn sáng yếu hơn hoặc có thể không sáng.
C3 Khi đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu một 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 có điên trở là 2?.
R
I =0,3A
U = 6V
K
Điện trở của cuộn dây là:
U
I
R =
=
6V
0,3A
=
20?.
Chiều dài của cuộn dây là:
l =
20?
2?
. 4m
= 40m
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
- Hệ thống đường dây tải điện 500kV của nước ta (hình 7.3) từ Hoà Bình tới trạm Phú Lâm ( Thành phố Hồ Chí Minh ) dài 1530km, gồm ba đường dây tải, mỗi đường dây tải này lại gồm bốn dây được liên kết lại với nhau bằng các khung kim loại. Nếu biết 1km của mỗi dây này có điên trở 0,085? thì có thể tính được điên trở của một dây này từ Hoà Bình tới Phú Lâm là 130? .
Có thể em chưa biết
Em hãy thử tính lại xem có đúng không
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 chạy qua chúng có cường độ tương ứng là I1 và I2. Biết I1 = 0,25I2 , hỏi l1 dài gấp mấy lần l2 ?
Ta có I1 = 0,25I2 ; I2 = 4I1
Với hiệu điện thế U1 = U2 , cường độ dòng điện I2 = 4I1; R1 = 4R2.
Mà R1 = 4R2 do đó l1 = 4l2