Bài 9 Vật Lý 9: Điện trở của dây dẫn, sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn. Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào tiết diện của dây dẫn, chiều dài của dây dẫn đã được chúng ta tìm hiểu qua các bài trước.
Trong bài này chúng ta sẽ tìm hiểu về sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn, yếu tố đặc trưng nào giúp chúng ta nhận biết được vật liệu này dẫn điện tốt hơn vật liệu kia.
I. Sự phụ thuộc của điện trở và vật liệu dẫn điện
• Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn:
– Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm ruột dẫn, phải tiến hành thí nghiệm đo điện trở với các ruột dẫn có cùng chiều dài, tiết diện nhưng làm bằng các vật liệu khác nhau.
II. Điện trở suất – Công thức tính điện trở
1. Điện trở suất
– Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bởi đại lượng: điện trở suất của vật liệu.
– Điện trở suất của một vật liệu (hoặc một chất) có giá trị bằng điện trở của một dây dẫn hình trụ làm bằng vật liệu đó có chiều dài 1m, tiết diện 1m2.
– Điện trở suất được kí hiệu là (đọc là rô)
– Đơn vị của điện trở suất là Ω.m (đọc là ôm mét).
Bảng 1: Bảng điện trở suất của một số kim loại ở 200C
Điện trở suất của vật liệu càng thấp thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt.
* Câu C2 trang 26 SGK Vật Lý 9: Dựa vào bảng 1 (SGK), tính điện trở của một dây dẫn không đổi chiều dài l = 1m, tiết diện S = 1mm2.
° Giải bài C2 trang 26 SGK Vật Lý 9:
– Qua bảng 1 ta nhận được điện trở suất của dây không đổi là ρ = 0,50.10-6 Ω.m; tức là nếu ta có một sợi dây không đổi hình trụ có chiều dài l1 = 1m, tiết diện S1 = 1m2 thì điện trở của nó là: R1 = 0,50.10-6Ω;
⇒ Điện trở của một dây dẫn không đổi chiều dài l = 1m = l1, tiết diện S = 1mm2 là R thỏa mãn hệ thức (1mm2 = 10-6m2).
2. Công thức tính điện trở suất
– Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài l của dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn:
– Điện trở R của dây dẫn được tính theo công thức:
– Trong đó: ρ là điện trở suất Ω.m; l là chiều dài dây dẫn (m); S là tiết diện dây dẫn (m2).
III. Bài tập Vận dụng sự phụ thuộc của Điện trở vào vật liệu làm dây dẫn
* Câu C4 trang 27 SGK Vật Lý 9: Tính điện trở của một sợi dây đồng dài l = 4m tiết diện hình tròn, đường kính d = 1 mm (lấy π = 3,14).
° Lời giải câu C4 trang 27 SGK Vật Lý 9:
– Ta có: d = 1mm = 10-3 m
– Lập bảng điện trở suất (bảng 1 trang 26 sgk – bảng 1 trên), ta có: ρđồng = 1,7.10-8 (Ωm).
– Diện tích hình tròn: (m2).
Theo công thức tính điện trở:
* Câu C5 trang 27 SGK Vật Lý 9: Từ bảng 1 (SGK), hãy tính:
– Điện trở của dây nhôm dài 2m, tiết diện 1mm2.
– Điện trở của dây niken dài 8m, tiết diện tròn, đường kính 0,4mm (lấy π = 3,14).
– Điện trở của dây đồng dài 400m, tiết diện 2mm2.
° Lời giải câu C5 trang 27 SGK Vật Lý 9:
Điện trở của dây nhôm là:
Điện trở của dây niken là:
Điện trở của dây đồng là:
* Câu C6 trang 27 SGK Vật Lý 9: Dây tóc của một bóng đèn làm bằng Vônfram ở 20oC có điện trở 25Ω, có tiết diện hình tròn bán kính 0,01mm. Tính chiều dài của dây tóc này (lấy π = 3,14).
° Lời giải câu C6 trang 27 SGK Vật Lý 9:
– Ta có: r = 0,01 mm = 10-5 m.
– Điện trở suất của vonfram ở 20oC (bảng 1 trang 26 sgk): ρ=5,5.10-8 (Ωm).
– Diện tích hình tròn:
– Theo công thức tính điện trở dây dẫn ta có:
Hi vọng bài viết về sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn và các bài tập trên sẽ giúp ích cho các bạn. Mọi góp ý và thắc mắc các bạn vui lòng để lại nội dung ở phần bình luận bên dưới để trường THPT Chuyên Lê Hồng Phong ghi nhận và hỗ trợ, chúc các bạn học tập tốt.
Bản quyền bài viết thuộc về trường THPT Lê Hồng Phong. Mọi sao chép đều là gian lận!
Nguồn chia sẻ: https://c3lehongphonghp.edu.vn
Bài 9 Vật Lý 9: Điện trở của dây dẫn, sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn