BÀI 17. ĐIỆN TRỞ. ĐỊNH LUẬT OHM

I. ĐIỆN TRỞ

Thảo luận 1 trang 99 sgk vật lý 11 ctst

Nêu nguyên nhân chính gây ra điện trở của vật dẫn.

Giải nhanh:

Nguyên nhân gây điện trở của vật dẫn kim loại hay gây nên sự cản trở chuyển động của các electron tự do trong kim loại là do sự mất trật tự của mạng tinh thể (sự chuyển động nhiệt của ion, sự méo mạng và nguyên tử tạp chất lẫn vào).

Thảo luận 2 trang 100 sgk vật lý 11 ctst

Tìm hiểu và giải thích vì sao người ta thường sử dụng đồng để làm dây dẫn điện.

Giải nhanh:

- Độ dẻo rất cao, rất dễ uốn, dát mỏng.... 

- Khả năng chịu nhiệt cao

- Giá thành rẻ so với bạc

III. ĐỊNH LUẬT OHM

Thảo luận 3 trang 100 sgk vật lý 11 ctst

Các công thức (17.1) và công thức (17.3) có tương đương nhau không? Giải thích.

Giải nhanh:

Về mặt toán học hai công thức tương đương nhau

Về mặt vật lí, 2 công thức không giống nhau

Biểu thức (17.1) dùng để tính điện trở của một vật bất kì và đồ thị I theo U không nhất thiết phải là đường thẳng:R=U/I

Biểu thức (17.3) mô tả mối quan hệ giữa hiệu điện thế giữa hai đầu một điện trở R và cường độ dòng điện chạy qua điện trở đó: I=U/R

Luyện tập trang 101 sgk vật lý 11 ctst

Đặt hiệu điện thế U=1,5V vào hai đầu một sợi dây dẫn bằng dồng có điện trở R=0,6Ω. Tính cường độ dòng điện chạy qua sợi dây đồng.

Giải nhanh:

Cường độ dòng điện chạy qua sợi dây đồng là: I = U/R = 1,5/0,6 = 2,5A

Thảo luận 4 trang 101 sgk vật lý 11 ctst

Xác định giá trị điện trở của đoạn dây bằng đồng có đường đặc vôn-ampe như Hình 17.3.

Giải nhanh:

Từ đồ thị ta thấy với U=25 V thì I=6 A nên ta có giá trị điện trở của đoạn dây bằng đồng là: R = U/I = 25/6 ≈ 4,1667Ω

Luyện tập trang 101 sgk vật lý 11 ctst

Đặt hiệu điện thế U (U có thể điều chỉnh được) vào hai đầu của một điện trở là một đoạn dây bằng đồng dài 10 m, đường kính tiết diện 1 mm và điện trở suất 1.69.10−8Ωm ở 20 °C. Dùng ampe kế đo cường độ dòng điện chạy qua đoạn dây đồng. Điều chỉnh U, tương ứng với mỗi giá trị của U ta thu được một giá trị của I. Kết quả thể hiện trong Bảng 17.3.

a) Dựa vào Bảng 17.3, em hãy vẽ đường đặc trưng vôn – ampe của điện trở trên.

b) Tính điện trở của đoạn dây dẫn. So sánh với giá trị thu được từ đường đặc trưng vôn – ampe.

Giải nhanh:

a) Đường đặc trưng vôn – ampe của điện trở trên, với trục hoành là hiệu điện thế U, trục tung là cường độ dòng điện I: Ta có I = U/0,22

b) Điện trở từ công thức: R =  p ≈0,22Ω

Điện trở của đoạn dây dẫn từ đường đặc trưng vôn - ampe là: 

R =

⇒ Hai giá trị bằng nhau.

III. ĐÈN SỢI ĐỐT VÀ ĐIỆN TRỞ NHIỆT 

Thảo luận 5 trang 101 sgk vật lý 11 ctst

Giải nhanh:

Dòng điện chạy qua bóng đèn sợi đốt để làm cho đèn phát sáng, đồng thời dòng điện qua đèn này còn có tác dụng nhiệt.

Vận dụng trang 102 sgk vật lý 11 ctst         

Nêu một vài ứng dụng của điện trở nhiệt. 

Giải nhanh:

Điện trở nhiệt được dùng làm cảm biến nhiệt trong các máy móc thiết bị, như máy điều hòa nhiệt độ, tủ lạnh, máy lạnh, lò vi sóng, lò nướng, bếp cảm ứng, ấm đun nước, bộ sạc pin, ... Nó cũng được dùng ngắt điện bảo vệ mạch điện quá nhiệt.

Bài tập 1 trang 102 sgk vật lý 11 ctst

Thông tin kĩ thuật của một loại cáp điện được in trên vỏ sản phẩm như sau: Diện tích tiết diện: 1,5mm², điện trở mỗi km chiều dài: 12,1Ω. Hãy xác định điện trở suất của vật liệu làm cáp điện này. 

Giải nhanh:

Điện trở suất của vật liệu làm cáp điện này là: 

ρ = RS/l = (12,1.0,0000015)/1000 = 1,815.10⁻⁸Ωm                  

Bài tập 2 trang 102 sgk vật lý 11 ctst

Đường đặc trưng vôn – ampe của hai điện trở R1 và R2 được cho bởi Hình 17.1.

a) Lập luận để xác định điện trở nào có giá trị lớn hơn.

b) Tính giá trị mỗi điện trở. 

Giải nhanh:

Với cùng một giá trị hiệu điện thế U ta sẽ thu được cường độ hiệu điện thế I1,I2 lần lượt ứng với điện trở R1, R2 

R1=U/I1; R2=U/I2 mà I1>I2⇒R1<R2 

b) Điện trở R1=10/1,25=8Ω

Điện trở R2=10/0,5=20Ω