Viết công thức tính điện trở dây dẫn

Chắc hẳn bạn đã không còn xa lạ gì với thuật ngữ điện trở nữa. Tuy nhiên bạn có biết điện trở của dây dẫn là gì cũng như công thức tính điện trở của dây dẫn hay không? Hãy cùng chúng tôi tham khảo những thông tin tổng hợp sau đây để hiểu hơn về vấn đề này nhé.

Điện trở là gì?

Để có thể biết được điện trở của dây dẫn là gì thì đầu tiên chúng ta cần biết điện trở là gì trước đó.

Khái niệm

Theo đó, điện trở có tên tiếng Anh là Resistor nó được ký hiệu là R. Xét theo khía cạnh lý thuyết, thì điện trở là một đại lượng vật lý biểu trưng cho khả năng cản trở dòng điện của vật liệu. Đơn giản hơn nó chính là khả năng cản trở dòng điện của các vật liệu cụ thể như sắt, vàng, đồng, giấy, nhựa,…

Viết công thức tính điện trở dây dẫn

Linh kiện điện trở

Nếu như vật liệu nào có khả năng dẫn điện tốt (vàng, bạc, đồng,…) thì điện trở sẽ nhỏ. Những vật liệu như giấy, nhựa, vải không có khả năng dẫn điện thì điện trở nhỏ hoặc không có.

Xét theo khía cạnh linh kiện điện tử thì khi nhắc đến điện trở chính là nhắc đến một loại linh kiện điện tử thụ động. Nó gồm có 2 tiếp điểm kết nối. Linh kiện này được ứng dụng vào các mạch điện, thiết bị điện tử,… Với mục đích chính là cho phép nhà thiết kế kiểm soát mạch của mình. Cụ thể, nó nhằm hạn chế cường độ dòng điện di chuyển trong mạch điện, hỗ trợ điều chỉnh mức độ tín hiệu. Nó còn có thể kích hoạt các linh kiện thụ động khác như transistor,… cũng như nhiều ứng dụng khác.

Đơn vị đo của điện trở

Theo hệ đo lường quốc tế SI, đơn vị của điện trở là Ohm, đọc là Ôm và có ký hiệu là Ω. Một ohm điện trở xuất hiện khi: dòng điện có cường độ một ampe chạy qua điện trở có điện trở giảm một vôn qua các đầu nối của nó. Dòng điện tỉ lệ với hiệu điện thế trên hai đầu cực.

Điện trở của dây dẫn là gì?

Khái niệm

Viết công thức tính điện trở dây dẫn

Điện trở trong dây dẫn là gì?

Xem thêm: Năng lượng tái tạo là gì? Khám phá các dạng năng lượng tái tạo

Sau khi đã biết điện trở là gì thì chúng ta hãy tìm lời giải cho nghi vấn điện trở dây dẫn là gì? Điện trở dây dẫn hiểu theo một cách đơn giản thì chính là đại lượng chỉ đặc trưng tính chất cản trở dòng điện của dây dẫn đó. Điện trở của dây dẫn có tỷ lệ thuận với chiều dài dây và điện trở suất của dây dẫn. Đồng thời nó sẽ tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn.

Cách tính điện trở dây dẫn

Để tính được điện trở của dây dẫn, chúng ta có thể áp dụng công thức điện trở của dây dẫn như sau:

R = (L x p)/S

Trong đó:

– R: là điện trở của dây dẫn (đơn vị đo là Ω)

– L: là chiều dài của dây dẫn (đơn vị đo là m)

– p: là điện trở suất (còn gọi là suất điện trở hoặc điện trở riêng). Nó là thước đo khả năng cản trở lại dòng điện của vật liệu. Điện trở suất của một dây dẫn được tính là điện trở của một dây dẫn có chiều dài 1m với tiết diện 1 mm², đặc trưng cho vật liệu dây dẫn.

– S: là tiết diện của dây dẫn (diện tích mặt cắt – đơn vị m²)

Viết công thức tính điện trở dây dẫn

Ký hiệu của điện trở trong bản vẽ kỹ thuật

Điện trở thuần là gì?

Bên cạnh nghi vấn về công thức điện trở dây dẫn, không ít người cũng không biết về cuộn dây có điện trở thuần là gì? Thực tế, điện trở thuần chính là một khái niệm được dùng để chỉ tính chất của dây dẫn. Thuật ngữ này chỉ đúng khi được sử dụng trong dòng điện xoay chiều. Điện trở thuần của một dây dẫn cũng sẽ phụ thuộc nhiều vào kích thước, chất liệu cấu thành dây dẫn.

Sở dĩ gọi nó là điện trở thuần vì đại lượng này không có các tính chất của cảm kháng cũng như dung kháng. Điện trở thuần chỉ là một các gọi thuần túy. Nếu như chúng ta đấu nối tiếp thì điện trở sẽ tăng, còn đấu song song thì điện trở sẽ giảm.
Nếu trong mạch điện chỉ có duy nhất điện trở thuần. Thì tại thời điểm điện áp cực đại thì dòng điện cũng cực đại. Khi điện áp bằng có giá trị bằng 0 thì dòng điện trong mạch cũng sẽ bằng 0.

Tất cả các công thức áp dụng với mạch điện một chiều cũng có thể áp dụng với mạch điện xoay chiều. Tuy nhiên, chỉ số điện trở thuần cùng các trị số dòng điện xoay chiều sẽ thường lấy theo trị số hiệu dụng.

Vai trò của điện trở trong thực tiễn

Viết công thức tính điện trở dây dẫn

Điện trở trong bảng mạch

Xem thêm: Hệ số công suất là gì? Ý nghĩa và công thức tính hệ số công suất

Sự phổ biến của điện trở trong tất cả các thiết bị điện tử đã phần nào thể hiện vai trò quan trọng của nước này. Linh kiện này được ứng dụng vào một số công việc cụ thể như sau:

– Nó có vai trò khống chế dòng điện đi qua tải sao cho phù hợp nhất. Ví dụ: Ta có một bóng đèn 6V, nhưng ta chỉ có nguồn điện là 12V. Lúc này ta có thể tiến hành đấu nối tiếp bóng đèn với điện trở để làm cho dòng điện sụt áp bớt 6V. Như vậy là bạn đã có dòng điện 6V phù hợp với bóng đèn.

– Điện trở còn được mắc thành cầu phân áp. Nhằm thu về một điện áp theo ý muốn từ một điện áp đã cho trước.

– Giúp phân cực cho bóng bán dẫn giúp bóng hoạt động.

– Tham gia vào các mạch điện để tạo dao động RC.

– -Điều chỉnh cường độ của dòng điện chạy qua các thiết bị điện.

– Khi cần thiết điện trở hỗ trợ tạo ra nhiệt lượng trong một số ứng dụng.

– Tạo ra sự sụt áp trong mạch khi mắc nối tiếp.

Trên đây là một số thông tin khái lược về điện trở của dây dẫn là gì. Hy vọng những thông tin chia sẻ trên đây sẽ hữu ích với quý vị trong cuộc sống thực tiễn.

09:11:3306/08/2019

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 học 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 vào Vật liệu làm dây dẫn

• 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 dây dẫn thì phải tiến hành thí nghiệm đo điện trở với các dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện nhưng làm bằng các vật liệu khác nhau.

→ Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện tỉ lệ thuận với điện trở suất của vật liệu làm các dây dẫn.

II. Điện trở suất, Công thức tính điện trở dây dẫn

1. Điện trở suất

- Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bởi một đại lượng là: Điện trở suất của vật liệu.

- Điện trở suất của một vật liệu (hay một chất) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài 1m và có tiết diện là 1m2.

- Điện trở suất được ký hiệu là ρ (đọc là rô)

- Đơn vị của điện trở suất là Ω.m (đọc là ôm mét).

Viết công thức tính điện trở dây dẫn
Bảng 1: Bảng điện trở suất của một số kim loại ở 200C

- Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt.

* Câu C2 trang 26 SGK Vật Lý 9: Dựa vào bảng 1 (SGK) hãy tính điện trở của đoạn dây dẫn constantan dài l = 1m và có tiết diện S = 1mm2.

° Lời giải câu C2 trang 26 SGK Vật Lý 9: 

- Qua bảng 1 ta tra được điện trở suất của dây constantan là ρ = 0,50.10-6 Ω.m; Có nghĩa là nếu ta có một sợi dây constantan 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 đoạn dây dẫn constantan dài l = 1m = l1 và có tiết diện S = 1mm2 là R thỏa mãn hệ thức (1mm2 = 10-6m2).

Viết công thức tính điện trở dây dẫn
Viết công thức tính điện trở dây dẫn

2. Công thức tính điện trở của dây dẫn (điện trở thuần)

- Điện trở của dây dẫn tỉ lệ 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 bằng công thức: 

Viết công thức tính điện trở dây dẫn

- 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 đoạn dây đồng dài l = 4m có tiết diện 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

- Bảng điện trở suất (bảng 1 trang 26 sgk - bảng 1 ở trên), ta có: ρđồng = 1,7.10-8 (Ωm).

- Diện tích hình tròn: 

Viết công thức tính điện trở dây dẫn
(m2).

- Theo công thức tính điện trở:

 

Viết công thức tính điện trở dây dẫn
Viết công thức tính điện trở dây dẫn

* Câu C5 trang 27 SGK Vật Lý 9: Từ bảng 1 (SGK) hãy tính:

- Điện trở của sợi dây nhôm dài 2m và có tiết diện 1mm2.

- Điện trở của sợi dây nikêlin dài 8m, có tiết diện tròn và đường kính là 0,4mm (lấy π = 3,14).

- Điện trở của sợi dây đồng dài 400m và có tiết diện 2mm2.

° Lời giải câu C5 trang 27 SGK Vật Lý 9: 

- Điện trở của dây nhôm là:

 

Viết công thức tính điện trở dây dẫn

- Điện trở của dây nikêlin là: 

Viết công thức tính điện trở dây dẫn
Viết công thức tính điện trở dây dẫn

- Điện trở của dây đồng là:

 

Viết công thức tính điện trở dây dẫn

* Câu C6 trang 27 SGK Vật Lý 9: Một sợi dây tóc bóng đèn làm bằng vonfam ở 20oC có điện trở 25Ω, có tiết diện tròn bán kính 0,01mm. Hãy 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 vonfam ở 20oC (bảng 1 trang 26 sgk): ρ=5,5.10-8 (Ωm).

- Diện tích hình tròn:

 

Viết công thức tính điện trở dây dẫn

- Theo công thức tính điện trở dây dẫn ta có:

 

Viết công thức tính điện trở dây dẫn
Viết công thức tính điện trở dây dẫn

 

Viết công thức tính điện trở dây dẫn