BÀI 2. ĐIỆN TRỞ

MỞ ĐẦU

Trong thí nghiệm minh hoạ cường độ dòng điện đặc trưng cho tác dụng mạnh yếu của dòng điện ở trang 88, khi bạn nối bóng đèn với pin thì dòng điện qua đèn làm cho đèn phát sáng (Hình 2.1). Kết quả thí nghiệm cho thấy: cường độ dòng điện qua đèn càng lớn thì đèn cảng sáng. Nhưng điều gì quyết định độ lớn của cường độ dòng diện?

Giải nhanh:

Độ lớn của cường độ dòng điện được quyết định bởi hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn, điện trở của vật dẫn

I. ĐIỆN TRỞ

CH 1. Tính cường độ dòng điện chạy qua một bóng đèn khi điện trở của nó là 15 Ω và hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là 3,0 V.

Giải nhanh:

Sử dụng công thức tính cường độ dòng điện:

I = U/R = 3/15 = 0,2A

CH 2. Tìm từ thích hợp cho vị trí của (?) trong định nghĩa về đơn vị đo điện trở:

1 Ω là điện trở của một dụng cụ điện, khi (?) ở hai đầu là 1 (?) thì có (?) chạy qua là 1 (?).

Giải nhanh:

1 Ω là điện trở của một dụng cụ điện, khi hiệu điện thế ở hai đầu là 1 volt thì có dòng điện chạy qua là 1 ampe.

LT 1. Tìm hiểu và vẽ sơ đồ mạch điện trong đèn pin (Hình 2.2).

Giải nhanh:

Sơ đồ mạch điện trong đèn pin (Hình 2.2).

CH 3. Sử dụng biểu thức liên hệ (2.1) để chứng minh, ở nhiệt độ xác định, đường đặc trưng I – U là một đoạn thẳng.

Giải nhanh:

Theo định luật Ohm,  U = IR

Biểu thức trên cho thấy rằng ta có thể thấy U và I có mối quan hệ tỉ lệ thuận với nhau nên đồ thị biểu diễn của U theo I có dạng là một đường thẳng đi qua gốc toạ độ. Hay nói cách khác, ở nhiệt độ xác định đường đặc trưng I – U là một đoạn thẳng.

LT 2. Vẽ phác trên cùng một đồ thị và thảo luận về hai đường đặc trưng I - U của hai vật dẫn kim loại ở nhiệt độ xác định. Hai vật dẫn có điện trở là R1 và R2 với R1 > R2

Giải nhanh:

.

 LT 3. Vẽ phác đường đặc trưng I – U của điện trở rất nhỏ (vật dẫn điện rất tốt) và điện trở rất lớn (vật cách điện rất tốt).

Giải nhanh:

Đường đặc trưng I-U của điện trở rất nhỏ:

Đường đặc trưng I-U của điện trở rất lớn:

LT 4. Vẽ phác đường đặc trưng I - U của vật dẫn kim loại có điện trở 10 Ω.

Giải nhanh:

II. NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY RA ĐIỆN TRỞ TRONG KIM LOẠI

CH 4. Nguyên nhân chính gây ra điện trở trong kim loại là gì?

Giải nhanh:

Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là do sự va chạm của các electron với các ion (+) ở các nút mạng

LT 5. Sử dụng mô hình ion dương và electron tự do trong vật dẫn kim loại (Hình 2.6) hoặc mối liên hệ 1.4 ở Bài 1 để lập luận, đưa ra phán đoán về sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ.

Giải nhanh:

Khi nhiệt độ càng tăng, chuyển động nhiệt của các electron tự do và các ion trong mạng tinh thể càng mạnh dẫn đến sự va chạm càng nhiều, dẫn đến điện trở càng tăng. Từ đó đưa ra sự phán đoán về sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ như sau: nhiệt độ càng tăng thì điện trở của kim loại càng tăng.

Vận dụng. Sử dụng mô hình ở Hình 2.6 giải thích mối liên hệ giữa điện trở R và chiều dài 1, tiết diện thẳng S của vật dẫn kim loại:

R=ρ Trong đó ρ là điện trở suất của kim loại.

Giải nhanh:

Điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài vật dẫn kim loại, điện trở suất của kim loại được sử dụng làm vật dẫn và tỉ lệ nghịch với tiết diện của vật dẫn kim loại. 

CH 5. Khi nhiệt độ tăng thì điện trở của dây tóc bóng đèn sợi đốt thay đổi như thế nào?

Giải nhanh:

Nhiệt độ tăng thì điện trở của dây tóc bóng đèn sợi đốt càng tăng.

CH 6. Khi nhiệt độ tăng thì điện trở của một điện trở nhiệt thay đổi như thế nào?

Giải nhanh:

Điện trở nhiệt thuận (PTC): điện trở tăng khi nhiệt độ tăng.

Điện trở nhiệt ngược (NTC): điện trở giảm khi nhiệt độ tăng.