Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào vật liệu làm dây dẫn

Điện trở của dây dẫn là một trong những yếu tố quyết định đến dòng điện trong công thức tính định luật Ôm. Vậy điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào? Tất cả sẽ được giải đáp qua bài viết dưới đây.

Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào vật liệu làm dây dẫn
Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Điện trở là gì?

Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện. Nếu một vật dẫn điện tốt thì điện trở của vật đó nhỏ. Ngược lại, nếu vật dẫn điện kém thì điện trở sẽ lớn. Điển hình là đối với vật cách điện thì có điện trở vô cùng lớn.

Công thức tính điện trở của một vật dẫn điện như sau:

R = ρ.L/S

Trong đó:

R là điện trở (Đơn vị: Ohm).

ρ là điện trở suất phụ thuộc vào chất liệu.

L là chiều dài dây dẫn.

S là tiết diện của dây dẫn.

Từ công thức trên, ta có thể thấy điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào 3 yếu tố: Chất liệu làm dây dẫn, chiều dài dây dẫn và tiết diện của dây dẫn.

Sự phụ thuộc của điện trở vào chất liệu làm dây dẫn

Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào vật liệu làm dây dẫn
Sự phụ thuộc của điện trở vào chất liệu làm dây dẫn

Sự phụ thuộc của điện trở vào chất liệu làm dây dẫn được đặc trưng bằng một đại lượng đó là điện trở suất

Điện trở suất là một đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện theo chiều dài và tiết diện của mỗi chất. Về bản chất, điện trở suất chính là khả năng cản trở sự dịch chuyển theo hướng của các hạt mang điện. Trong đó, các vật liệu cách điện (Chất có tính cản trở dòng điện lớn) thường có điện trở suất cao, ngược lại với các vật liệu dẫn điện (Chất dễ dàng cho dòng điện truyền qua) có điện trở suất thấp. Đơn vị của điện trở suất là Ohm.met (Ω.m).

Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỷ lệ thuận với chiều dài của các dây dẫn. Ví dụ ta có hai đoạn dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu, có chiều dài là L1 và L2 thì:

R1/R2 = L1/L2

Trong đó:

R1, L1 là điện trở và chiều dài của dây dẫn 1.

R2, L2 là điện trở và chiều dài của dây dẫn 2.

Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây dẫn

Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào vật liệu làm dây dẫn
Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây dẫn

Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỷ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn. Ví dụ ta có hai đoạn dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu, có tiết diện là S1 và S2 thì:

R1/R2 = S2/S1

Trong đó: 

R1, S1 là điện trở và tiết diện của dây dẫn 1.

R2, S2 là điện trở và tiết diện của dây dẫn 2.

Đặc biệt, đối với tiết diện của dây dẫn là hình tròn, ta tính theo công thức:

S = π*r2 = π*d2/4

Trong đó:

S là tiết diện của dây dẫn.

r là bán kính của dây dẫn.

d là đường kính của dây dẫn.

Khối lượng của dây dẫn có tiết diện đều được tính theo công thức:

m = D*S

Trong đó:

m là khối lượng của dây dẫn.

D là khối lượng riêng của vật liệu làm dây dẫn.

S là tiết diện của dây dẫn.

Xem thêm: Tổng hợp giá trị điện trở và tụ điện trong thực tế

Trên đây là chia sẻ của Học viện iT.vn về những yếu tố mà điện trở phụ thuộc vào. Hy vọng những kiến thức này có thể giúp ích cho bạn trong quá trình học tập và làm việc. Nếu có bất cứ thắc mắc nào thì hãy để lại bình luận ngay bên dưới bài viết này hoặc inbox trực tiếp cho Học viện iT.vn để được giải đáp tốt nhất. Chúc bạn thành công!

Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN HỌC VIỆN IT
MST: 0108733789
Tổng đài hỗ trợ: 024 3566 8686 – Hotline: 0981 223 001
Facebook: www.fb.com/hocvienit
Đăng ký kênh Youtube để theo dõi các bài học của Huấn luyện viên tốt nhất: http://bit.ly/Youtube_HOCVIENiT
Hệ thống cơ sở đào tạo: https://hocvienit.vn/lien-he/
Học viện IT.vn – Truyền nghề thực tế cùng bạn đến thành công! 

Vật lí 9 Bài 7 : điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào giúp các em học sinh lớp 9 nắm vững kiến thức về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Vật lí 9 chương I trang 19, 20, 21.

==>> Bài tập sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn nâng cao hay nhất

Việc Biải bài tập Vật lí 9 bài 7 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng tham khảo tại đây. Hãy tham khảo với Mobitool nhé.

Điểm khác nhau giữa các cuộn dây:

+ Vật liệu

+ Chiều dài

+ Tiết diện

⇒ Những yếu tố có thể ảnh hưởng đến điện trở của dây: Vật liệu, chiều dài và tiết diện.

Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào vật liệu làm dây dẫn

Để xác định điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây thì thay đổi chiều dài của dây dẫn, tiết diện dây và vật liệu làm dây dẫn phải như nhau (giữ nguyên).

⇒ Kết quả: Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài mỗi dây.

Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào vật liệu làm dây dẫn

– Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn.

⇒ Do điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, khi chiều dài tăng lên thì điện trở của dây tăng lên. Vì vậy điện trở của đoạn mạch cũng tăng lên. Như vậy, khi hiệu điện thế không thay đổi nhưng điện trở tăng lên thì cường độ dòng điện qua bóng đèn giảm đi ⇒ đèn sáng yếu hơn.

– Hệ thống đường dây tải điện 500 kV của nước ta từ Hòa Bình tới trạm Phú Lâm (Thành phố Hồ Chí Minh) tài 1530 km, gồm ba đường dây tải, mỗi đường dây tải này lại gồm bốn dây được liên kết lại với nhau bằng các khung kim loại. Nếu biết 1 km của mỗi dây này có điện trở là bao nhiêu thì ta có thể tính được điện trở của một dây này từ Hòa Bình tới Phú Lâm dựa theo tỉ số

Một dây dẫn dài l và có điện trở R. Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại đó dài 2l là gồm hai dây dẫn dài l được mắc nối tiếp với nhau thì hãy dự đoán xem dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu. Tương tự như thế thì một dây dẫn cùng loại đó dài 3l có điện trở là bao nhiêu?

Gợi ý đáp án

Dây dẫn dài 2l sẽ có điện trở 2R, dây dẫn dài 3l có điện trở 3R .

Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Hãy giải thích tại sao.

Gợi ý đáp án

Nếu mắc bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn càng dài thì điện trở của đoạn mạch càng lớn. Mặt khác dây dẫn đến bóng đèn giống như một điện trở phụ ghép nối tiếp với đèn nên điện trở của mạch điện tăng thêm. Theo định luật Ôm thì cường độ dòng điện chạy qua đèn càng nhỏ nên đèn càng sáng yếu hơn hoặc có thể không sáng.

Khi đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu một cuộn dây dẫn thì dòng điện qua nó có cường độ là 0,3A. Tính chiều dài của dây dẫn dùng đế quấn cuộn dây này, biết rằng dây dẫn loại này nếu dài 4m thì có điện trở là 2Ω

-Điện trở của cuộn dây:

Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào vật liệu làm dây dẫn

– Dây dẫn dài 4 m thì có điện trở là 2 Ω

Điện trở có giá trị 20Ω  sẽ có chiều dài là

Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào vật liệu làm dây dẫn

Hai đoạn dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu, có chiều dài là L1 và L2. Lần lượt đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu của mỗi đoạn dây này thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ tương ứng là I1 và I2. Biết I1 = 0,25.I2, hỏi L1 dài gấp bao nhiêu lần L2?

Gợi ý đáp án

Ta có: I1 = 0,25I2

Hai dây dẫn cùng được đặt vào hiệu điện thế U, áp dụng định luật Ôm ta được:

R1 = U/I1, R2 = U/I2 → R2 /R1 = I1/I2 = 0,25

Vì điện trở tỷ lệ thuận với chiều dài của dây nên R2/R1 = L2/L1 = 0,25

suy ra L1 = 4L2.

Vật lí 9 Bài 7 giúp các em học sinh lớp 9 nắm vững kiến thức về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Vật lí 9 chương I trang 19, 20, 21.

Việc giải bài tập Vật lí 9 bài 7 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng tham khảo tại đây.

1. Xác định sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào một trong những yếu tố khác nhau

Điểm khác nhau giữa các cuộn dây:

+ Vật liệu

+ Chiều dài

+ Tiết diện

⇒ Những yếu tố có thể ảnh hưởng đến điện trở của dây: Vật liệu, chiều dài và tiết diện.

2. Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

Để xác định điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây thì thay đổi chiều dài của dây dẫn, tiết diện dây và vật liệu làm dây dẫn phải như nhau (giữ nguyên).

⇒ Kết quả: Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài mỗi dây.

3. Liên hệ thực tế

– Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn.

⇒ Do điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, khi chiều dài tăng lên thì điện trở của dây tăng lên. Vì vậy điện trở của đoạn mạch cũng tăng lên. Như vậy, khi hiệu điện thế không thay đổi nhưng điện trở tăng lên thì cường độ dòng điện qua bóng đèn giảm đi ⇒ đèn sáng yếu hơn.

– Hệ thống đường dây tải điện 500 kV của nước ta từ Hòa Bình tới trạm Phú Lâm (Thành phố Hồ Chí Minh) tài 1530 km, gồm ba đường dây tải, mỗi đường dây tải này lại gồm bốn dây được liên kết lại với nhau bằng các khung kim loại. Nếu biết 1 km của mỗi dây này có điện trở là bao nhiêu thì ta có thể tính được điện trở của một dây này từ Hòa Bình tới Phú Lâm dựa theo tỉ số

Một dây dẫn dài l và có điện trở R. Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại đó dài 2l là gồm hai dây dẫn dài l được mắc nối tiếp với nhau thì hãy dự đoán xem dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu. Tương tự như thế thì một dây dẫn cùng loại đó dài 3l có điện trở là bao nhiêu?

Gợi ý đáp án

Dây dẫn dài 2l sẽ có điện trở 2R, dây dẫn dài 3l có điện trở 3R .

Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Hãy giải thích tại sao.

Gợi ý đáp án

Nếu mắc bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn càng dài thì điện trở của đoạn mạch càng lớn. Mặt khác dây dẫn đến bóng đèn giống như một điện trở phụ ghép nối tiếp với đèn nên điện trở của mạch điện tăng thêm. Theo định luật Ôm thì cường độ dòng điện chạy qua đèn càng nhỏ nên đèn càng sáng yếu hơn hoặc có thể không sáng.

Khi đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu một cuộn dây dẫn thì dòng điện qua nó có cường độ là 0,3A. Tính chiều dài của dây dẫn dùng đế quấn cuộn dây này, biết rằng dây dẫn loại này nếu dài 4m thì có điện trở là 2Ω

-Điện trở của cuộn dây:

– Dây dẫn dài 4 m thì có điện trở là 2 Ω

Điện trở có giá trị 20Ω  sẽ có chiều dài là

Hai đoạn dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu, có chiều dài là L1 và L2. Lần lượt đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu của mỗi đoạn dây này thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ tương ứng là I1 và I2. Biết I1 = 0,25.I2, hỏi L1 dài gấp bao nhiêu lần L2?

Gợi ý đáp án

Ta có: I1 = 0,25I2

Hai dây dẫn cùng được đặt vào hiệu điện thế U, áp dụng định luật Ôm ta được:

R1 = U/I1, R2 = U/I2 → R2 /R1 = I1/I2 = 0,25

Vì điện trở tỷ lệ thuận với chiều dài của dây nên R2/R1 = L2/L1 = 0,25

suy ra L1 = 4L2.