Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn

Giải VBT Lí 9 Bài 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây

Lí thuyết trang 27-28-29 VBT Vật lí 9

I - SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN

C1. Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn thì phải tiến hành thí nghiệm với các dây dẫn có đặc điểm:

Cùng chiều dài, cùng tiết diện nhưng làm từ các vật liệu khác nhau.

2. Kết luận

Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn.

II - ĐIỆN TRỞ SUẤT. CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ

1. Điện trở suất.

Điện trở suất của một vật liệu (hay một chất) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài 1m và có tiết diện là 1m².

Đơn vị điện trở suất là Ωm.

C2. Điện trở một đoạn dây dẫn constantan dài 1m và có tiết diện là 1 mm² là:

1 mm² = 10^-6 m²

Dây constantan có tiết diện S = 1m² và chiều dài l = 1 m thì có điện trở là:

R₁ = 0,5.10^-6 Ω

Dây constantan có tiết diện S = 1 mm² và chiều dài l = 1 m có điện trở là:

R₂ = 10⁶.R₁ = 0,5 Ω

2. Công thức tính điện trở

C3. Thực hiện các bước tính như ở bảng 2 để xây dựng công thức tính điện trở R của một đoạn dây dẫn có chiều dài l, tiết diện S và làm bằng vật liệu có điện trở suất ρ

BẢNG 2

3. Kết luận

Điện trở R của dây dẫn được tính bằng công thức: $R=\rho \frac{l}{S}$

Trong đó:

ρ là điện trở suất (Ω.m)

l là chiều dài dây dẫn (m)

S là tiết diện của dây (mm²)

III - VẬN DỤNG

C4. Tiết diện dây đồng là:

$S=\pi \frac{d^2}{4}=\mathrm{3.14.}\frac{{\left({10}^{-3}\right)}^2}{4}=7,{85.10}^{-7}$ 

Điện trở suất của đồng là: ρ = 1,7.10^-8 Ωm

Điện trở của dây dẫn là:

$R=\rho \frac{l}{S}=1,{7.10}^{-8}.\frac{4}{7,{85.10}^{-7}}=0,087\left(\Omega \right)$

C5.

+ Điện trở của sợi dây nhôm dài 2m tiết diện 1mm² là:

$R=\rho \frac{l}{S}=2,{8.10}^{-8}.\frac{2}{{10}^{-6}}=0,056\Omega$

+ Điện trở của sợi dây nikenlin dài 8m, tiết diện tròn đường kính 0,4mm là:

$R_2={\rho }_2\frac{l_2}{S_2}={\rho }_2\frac{l_2}{\pi .\frac{d^2}{4}}=0,{4.10}^{-6}.\frac{8}{3,14.\frac{{\left(0,{4.10}^{-3}\right)}^2}{4}}\approx 25,5\Omega$

+ Điện trở của một dây đồng dài 400m, tiết diện 2mm² là:

$R_3={\rho }_3\frac{l_3}{S_3}=1,{7.10}^{-8}.\frac{400}{{2.10}^{-6}}=3,4\Omega$

C6. Chiều dài của dây tóc bóng đèn được tính theo công thức:

$R=\rho \frac{l}{S}\Rightarrow l=\frac{RS}{\rho }=25.\frac{3,14.\frac{{\left(0,{01.10}^{-3}\right)}^2}{4}}{5,{5.10}^{-8}}\approx 0,036\Omega$