Lý 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn

• Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và có thể được sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.
• Trong đời sống và kỹ thuật người ta thường dùng biến trở có con chạy, biến trở có tay quay và biến trở than (chiết áp).

- Có hai cách ghi trị số các điện trở:

• Trị số được ghi ngay trên điện trở
• Trên điện trở có sơn các vòng màu sắc

• Định luật Ôm: \(I = \frac{U}{R} \)
• Công thức tính điện trở: \(R = \frac{U}{I} \)$\frac{}{}$

- Tính điện trở của biến trở

- Điện trở toàn phần của biến trở

- Áp dụng công thức: \(R = \rho \frac{l}{S} \)

- Trong đó:

• l: là toàn bộ chiều dài của dây làm biến trở (m)
• S: tiết diện dây dẫn (m²)

Một dây dẫn bằng nicrom dài 30 m, tiết diện 0,3 mm² được mắc vào hiệu điện thế 220 V. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này.

Hướng dẫn giải

Điện trở của dây dẫn là

\(R = \rho \frac{l}{S} = {1,1.10^{ - 6}}.\frac{{30}}{{{{0,3.10}^{ - 6}}}} = 110\,\Omega \)

Cường độ dòng điện chay qua dây dẫn là

\(I = \frac{U}{R} = \frac{{220}}{{110}} = 2\,A \)

Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12 V. Điều chỉnh con chạy của biến trở để vôn kế chỉ 6V thì ampe kế chỉ 0,5 A. Hỏi khi đó biến trở có điện trở là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Biến trở có điện trở là:

\({R_{bt}} = \frac{{U - {U_v}}}{I} = \frac{{12 - 6}}{{0,5}} = 12\,A \)

Câu 1: Hai bóng đèn Đ₁ và Đ₂ có hiệu điện thế định mức tương ứng là U₁ =1,5 V và U₂ = 6 V; khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R₁ = 1,5 Ω và R₂ = 8 Ω. Hai đèn này được mắc cùng với một biến trở vào hiệu điện thế U = 7,5 V theo sơ đồ như hình vẽ:

a. Hỏi phải điều chỉnh biến trở có giá trị bao nhiêu để hai đèn sáng bình thường?

b. Biến trở nói trên được quấn bằng dây nikêlin có điện trở suất là 0,40.10^-6 Ωm, có độ dài tổng cộng là 19,64 m và đường kính tiết diện là 0,5 mm. Hỏi giá trị của biến trở tính được ở câu a trên đây chiếm bao nhiêu phần trăm so với điện trở lớn nhất của biến trở này?

Câu 2: Một biến trở có con chạy được làm bằng Nicrom, có tiết diện đều 0,55 mm², điện trở suất 1,1.10^-6 , gồm 500 vòng quấn quanh lõi sứ trụ tròn có đường kính 2 cm.

a) Tính điện trở cực đại của biến trở.

b) Tính cường độ dòng điện định mức của biến trở. Biết hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt vào hai đầu biến trở là 157 V.

Câu 3: Hai dây dẫn được làm từ cùng một loại vật liệu, dây thứ nhất có điện trở R₁ = 15 Ω , có chiều dài và có tiết diện 0,2 mm², dây thứ hai có điện trở R₂ = 10 Ω , chiều dài . Tính tiết diện S₂ của dây.

Câu 4:  Hai bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở là R₁ = 15Ω và R₂ = 9 Ω . Dòng điện chạy qua hai đèn đều có cường độ định mức là I = 1,9 A. Hai đèn này được mắc nối tiếp với nhau và với một điện trở R₃ để mắc vào hiệu điện thế U = 24 V. Tính R₃ để hai đèn sáng bình thường.

Câu 1: Xét các dây dẫn được làm từ cùng một loại vật liệu, nếu chiều dài dây dẫn giảm đi 5 lần và tiết diện tăng 2 lần thì điện trở của dây dẫn thay đổi như thế nào?

A. Điện trở của dây dẫn tăng lên 10 lần.

B. Điện trở của dây dẫn giảm đi 10 lần.

C. Điện trở của dây dẫn tăng lên 2,5 lần.

D. Điện trở của dây dẫn giảm đi 2,5 lần.

Câu 2: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ. Trong đó hiệu điện thế giữa hai điểm A và B được giữ không đổi và đèn sáng bình thường khi biến trở có điện trở bằng 0. Câu phát biểu nào dưới đây là đúng?

A. Đèn sáng mạnh lên khi di chuyển con chạy của biến trở về đầu M.

B. Đèn sáng yếu đi khi di chuyển con chạy của biến trở về đầu M.

C. Đèn sáng mạnh lên khi di chuyển con chạy của biến trở về đầu N.

D. Cả ba câu trên đều không đúng.

Hai bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở là R₁ = 7,5 Ω và R₂ = 4,5 Ω . Dòng điện chạy qua hai đèn đều có cường độ định mức là I = 0,8 A. Hai đèn này được mắc nối tiếp với nhau và với một điện trở R₃ để mắc vào hiệu điện thế U = 12 V. Tính R₃ để hai đèn sáng bình thường.

A. 1 Ω

B. 2 Ω

C. 3 Ω

D. 4 Ω

Câu 4: Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 40. Dây điện trở của biến trở là một dây hợp kim nicrom có tiết diện 0,5 mm² và được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2 cm. Tính số vòng dây của biến trở này.

A. 290 vòng

B. 380 vòng

C. 150 vòng

D. 200 vòng

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn cùng  với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được:

• Phương pháp giải Bài tập vận dụng định luật Ôm. 
• Vận dụng công thức tính điện trở của dây dẫn.