Tiêu đề Chủ đề 2 - ĐIỆN TRỞ. ĐỊNH LUẬT ÔM - GV.docx ✅

CHỦ ĐỀ 2 : ĐIỆN TRỞ – ĐỊNH LUẬT ÔM I – TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Định nghĩa điện trở - Điện trở R là đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của vật dẫn. - Cường độ dòng điện được xác định bằng công thức: Trong đó:/. - U là hiệu điện thế, đơn vị là vôn (V) - I là cường độ dòng điện, đơn vị là ampe (A) - R là điện trở, đơn vị là (Ω) - Một số bội số của ôm: 1kΩ = 1000Ω 1MΩ = 1000kΩ = 1000000Ω -Điện trở của một đoạn dây kim loại: Điện trở của một đoạn dây kim loại hình trụ chiều dài l, diện tích tiết diện S được xác định theo công thức: R S=rl trong đó r ( đọc là: rô) là một hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào bản chất vật liệu làm dây dẫn, được gọi là điện trở suất. 2. Đường đặc trưng vôn - ampe - Đường đặc trưng vôn – ampe là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa hiệu điện thế đặt vào và dòng điện chạy qua linh kiện đang xét. - Đường đặc trưng vôn – ampe của điện trở là hàm bậc nhất, có đồ thị là một đường thẳng xuất phát từ gốc toạ độ. Công thức biểu diễn là: I = kU (k là hằng số không đổi gọi là độ dẫn điện) - Đồ thị có độ dốc càng lớn thì có điện trở R càng nhỏ. 3. Định luật Ohm - Cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế ở hai đầu vật dẫn, tỉ lệ nghịch với điện trở của vật dẫn. Hình 17.1a: Hình ảnh điện trở trong thực tế ℓ ρ S Hình 17.1: Một đoạn dây dẫn kim loại
- Biểu thức:  Trong đó: - I là cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn, đơn vị là ampe, kí hiệu là A. - U là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn, đơn vị là vôn, kí hiệu là V. - R là điện trở của vật dẫn, đơn vị là ôm, kí hiệu là Ω. 4. Nguyên nhân gây ra điện trở trong vật dẫn kim loại - Các ion dương liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại. - Các ion dương dao động nhiệt xung quanh nút mạng, nhiệt độ càng cao, các ion dương dao động càng mạnh. - Dao động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể cản trở chuyển động của các electron tự do là nguyên nhân chính gây ra điện trở của kim loại. - Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất ρ=ρ 0 [1+α(t−t 0 )] Trong đó: + ρ là điện trở suất ở nhiệt độ t, đơn vị là ôm nhân mét (Ω.m) + ρ0 là điện trở suất ở nhiệt độ t 0 , đơn vị là ôm nhân mét (Ω.m) + α là hệ số nhiệt điện trở, đơn vị là K -1 . + t - t 0  là độ biến thiên nhiệt độ. - Ngoài ra ta cũng có thể viết biểu thức của điện trở dưới dạng: R=R 0 [1+α(t−t 0 )] 5. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên điện trở - Khi dòng điện và hiệu điện thế nhỏ, đường đặc trưng vôn - ampe gần giống đường thẳng. Ở hiệu điện thế cao hơn, đường đặc trưng bắt đầu cong. Điều đó cho thấy điện trở của dây tóc bóng đèn tăng lên. - Khi dây tóc bóng đèn phát sáng thì đường đặc trưng có độ dốc nhỏ nên điện trở lớn. - Như vậy, điện trở của dây tóc bóng đèn phụ thuộc vào nhiệt độ. - Điện trở nhiệt là linh kiện có điện trở thay đổi rõ rệt theo nhiệt độ. - Điện trở của điện trở nhiệt NTC giảm khi nhiệt độ tăng. - Điện trở của điện trở nhiệt PTC tăng khi nhiệt độ tăng.
II. BÀI TẬP LÝ THUYẾT A – BÀI TẬP ĐIỀN KHUYẾT Câu 1. Điền khuyết các từ khóa thích hợp vào chỗ trống: a. Đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của vật dẫn là………… b. Đường đặc trưng vôn – ampe là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa …………..đặt vào và ………chạy qua linh kiện c. Đường đặc trưng vôn – ampe có dạng là một ……xuất phát từ gốc toạ độ d. Cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn ………. với hiệu điện thế ở hai đầu vật dẫn, ……..với điện trở của vật dẫn. e. Dao động nhiệt của các …. trong mạng tinh thể cản trở chuyển động của các electron tự do là nguyên nhân chính gây ra ………… f. Điện trở của dây tóc bóng đèn phụ thuộc vào ……. Lời giải: b. điện trở b. hiệu điện thế - dòng điện d. đường thẳng d. tỉ lệ thuận - tỉ lệ nghịch f. ion - điện trở của kim loại f. nhiệt độ Câu 2. Điền khuyết các từ khóa thích hợp vào chỗ trống: 1Ω là điện trở của một dụng cụ điện khi………….. ở hai đầu là 1………… thì có ……..chạy qua là 1……….. Lời giải: 1Ω là điện trở của một dụng cụ điện khi hiệu điện thế ở hai đầu là 1V thì có cường độ dòng điện chạy qua là 1 A B – BÀI TẬP NỐI CÂU Câu 3. Hãy nối những kí hiệu tương ứng ở cột A với những khái niệm tương ứng ở cột B CỘT A CỘT B ρ=ρ 0 [1+α(t−t 0 )] 1MΩ 1kΩ Điện trở xuất của kim loại xác định bởi Biểu thức định luật Ôm 1000Ω 1000000Ω ĐÁP ÁN: 1 - b 2 - a 3 - d 4 – c
C – BÀI TẬP TỰ LUẬN Câu 4. Viết công thức tính điện trở. Đơn vị đo điện trở Lời giải: Khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn có giá trị U, dòng điện chạy trong mạch có cường độ I thì điện trở được xác định theo công thức: R = Câu 5. Tìm hiểu và vẽ sơ đồ mạch điện trong đèn pin sau: Lời giải: Câu 6. Sử dụng mô hình sau giải thích mối liên hệ giữa điện trở R và chiều dài l, tiết diện S của vật dẫn kim loại: Trong đó ρ là điện trở suất của kim loại. Lời giải: - Chiều dài: Độ dài của vật dẫn sẽ làm thay đổi tốc độ dịch chuyển có hướng của các electron trong vật dẫn. Từ đó I thay đổi dẫn đến R thay đổi. Chiều dài tăng → vận tốc v giảm → I giảm → R tăng. - Tiết diện:.Tiết diện tăng → I tăng → R giảm. Suy ra R tỉ lệ nghịch với tiết diện S. - Điện trở suất: Điện trở suất thì phụ thuộc vào bản chất kim loại làm vật dẫn, nó sẽ ảnh hưởng đến mật độ hạt tải điện, từ đó I thay đổi dẫn đến R thay đổi. Điện trở suất tăng → vật liệu dẫn điện kém → I giảm → R tăng. Suy ra điện trở tỉ lệ thuận với điện trở suất. Câu 7. Điện trở của một đoạn dây kim loại phụ thuộc vào những yếu tố nào và phụ thuộc như thế nào vào những yếu tố ấy? Viết công thức tính điện trở của một đoạn dây kim loại. Lời giải: Điện trở của dây dẫn phụ thuộc: - Vật liệu