Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của biến trở

Giải VBT Lí 9 Bài 10: Biến trở - Điện trở dùng trong kĩ thuật

Lí thuyết trang 30-31-32 VBT Vật lí 9

I - BIẾN TRỞ

1. Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của biến trở

C1. Nhận dạng các loại biến trở. Trong mỗi loại có bộ phận nào có thể chuyển động được?

+ Biến trở con chạy: con chạy

+ Biến trở tay quay: tay quay

+ Biến trở than: con chạy

C2. Nếu mắc biến trở vào mạch điện ở hai đầu A, B thì khi dịch chuyển con chạy C, điện trở của mạch điện không thay đổi điện trở.

Vì nếu mắc 2 đầu A, B của cuộn dây này nối tiếp vào mạch điện thì khi dịch chuyển con chạy C không làm thay đổi chiều dài cuộn dây có dòng điện chạy qua.

C3. Nếu mắc biến trở vào mạch điện ở hai đầu A, N, nếu dịch chuyển con chạy hoặc tay quay C, điện trở của mạch điện cũng thay đổi.

Vì chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua sẽ thay đổi và điện trở của biến trở cũng thay đổi theo.

C4. Hoạt động của biến trở:

+ Theo sơ đồ ở hình 10.2a: dịch chuyển con chạy $\Rightarrow$thay đổi chiều dài $\Rightarrow$thay đổi điện trở của biến trở.

+ Theo sơ đồ ở hình 10.2b: dịch chuyển con chạy $\Rightarrow$thay đổi chiều dài $\Rightarrow$thay đổi điện trở của biến trở.

+ Theo sơ đồ ở hình 10.2c: dịch chuyển con chạy $\Rightarrow$thay đổi chiều dài $\Rightarrow$thay đổi điện trở của biến trở.

2. Sử dụng biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện

C5. Vẽ sơ đồ mạch điện ở hình 10.3 SGK vào hình 10.1

C6. + Đẩy con chạy C về phía M thì đèn sáng hơn. Vì biến trở có giá trị điện trở giảm dần, cường độ dòng điện trong mạch tăng lên.

+ Để đèn sáng mạnh nhất, thì phải dịch con chạy của biến trở tới vị trí M vì khi đó điện trở của biến trở là nhỏ nhất nên cường độ dòng điện lớn nhất.

3. Kết luận

Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và có thể được dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.

II - CÁC ĐIỆN TRỞ THƯỜNG DÙNG TRONG KĨ THUẬT

C7. Lớp than hay lớp kim loại mỏng lại có điện trở lớn vì: Các điện trở này được chế tạo bằng một lớp than hay lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lõi cách điện nên khi áp điện vào hai đầu thì điện trở tham gia vào mạch sẽ có tiết diện S rất nhỏ. Mặt khác $R=\frac{\rho l}{S}$nên khi S rất nhỏ thì R rất lớn, có thể lên đến cỡ MΩ.

C8. + Điện trở ở hình 10.4a SGK có giá trị là: 680 kΩ

+ Điện trở ở hình 10.4b SGK: 27.10² Ω

Vòng màu 1 chỉ giá trị của điện trở là: 2

Vòng màu 2 chỉ giá trị của điện trở là: 7

Vòng màu 3 chỉ giá trị của điện trở là: 10²

Vòng màu 4 chỉ giá trị của điện trở là: sai số 1%

Giá trị tổng cộng của điện trở là: 2700 Ω

III - VẬN DỤNG

C9. Giá trị của các điện trở kĩ thuật cùng loại có trong bộ dụng cụ thí nghiệm:

R = 45 × 10² Ω = 4,5 kΩ

Bởi vì vòng 1 màu vàng tương ứng với 4, vòng hai màu xanh lục tương ứng với 5, và vòng 3 màu đỏ tương ứng với giá trị số mũ 2. Vòng màu cuối cho biết sai số của điện trở có thể trong phạm vi 5% ứng với màu kim loại vàng.

C10. Số vòng dây của biến trở được tính như sau:

Tiết diện của dây dẫn là: S = 0,5 mm² = 0,5.10^-6 m²

Tra bảng 1, SGK, trang 26 ta tìm được dây nicrom có điện trở suất là:

ρ = 1,10.10^-6Ωm

Chiều dài của dây hợp kim là:

$l=\frac{RS}{\rho }=\frac{20.0,{5.10}^{-6}}{1,{1.10}^{-6}}=9,09\left(m\right)$ 

Vì dây được quấn đều chung quanh một lỏi sứ tròn đường kính d = 2 cm = 0,02 m nên một vòng quấn sẽ chiếm một chiều dài bằng chu vi của lõi:

C = π.d (lấy π = 3,14)

Số vòng dây của biến trở là: $N=\frac{l}{\pi d}=145$(vòng)