Điện trở và định luật Ohm – Vật lý 11

1. Điện trở

1.1 Nguyên nhân gây ra điện trở

Trong kim loại, khi những nguyên tử mất electron hoá trị, chúng sẽ trở thành các ion dương. Các ion dương này sẽ tạo thành mạng tinh thể kim loại khi liên kết với nhau một cách có trật tự. Việc dao động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể khiến cho quá trình chuyển động của các electron tự do bị cản trở, tạo thành điện trở của kim loại.

Điện trở suất của kim loại tăng dần theo nhiệt độ theo một hàm bậc nhất.

1.2 Khái niệm điện trở

Điện trở R là đại lượng thể hiện mức độ cản trở dòng điện trong vật dẫn. Công thức tính điện trở là R = U/I, trong đó U là hiệu điện thế và I là cường độ dòng điện.

1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên điện trở

  • Trong đèn sợi đốt, khi hiệu điện thế và dòng điện nhỏ, đường đặc trưng vôn – ampe gần như là đường thẳng. Khi hiệu điện thế cao hơn, đường đặc trưng trở nên cong dần. Điều này cho thấy điện trở trong dây tóc bóng đèn sẽ tăng lên khi tỉ số U/I tăng lên.

  • Điện trở nhiệt là một linh kiện có điện trở thay đổi rõ rệt theo nhiệt độ. Điện trở nhiệt được sử dụng rộng rãi trong kĩ thuật điện tử và làm cảm biến nhiệt.

2. Định luật Ohm

2.1 Định luật Ohm với đoạn mạch chỉ chứa điện trở

Cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế và nghịch với điện trở trong vật dẫn.

2.2 Đường đặc trưng vôn – ampe

Đường đặc trưng vôn – ampe là biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu điện thế đặt vào với dòng điện chạy qua linh kiện. Đường đặc trưng vôn – ampe của điện trở là đường thẳng bắt đầu từ gốc toạ độ và có công thức I = kU, trong đó k là hằng số không đổi.

3. Bài tập về điện trở và định luật Ohm

Bài 1: Sự khác biệt giữa việc chạm vào đoạn dây điện bị hở đối với hai người là do điện trở trong cơ thể của mỗi người khác nhau.

Bài 2: Đường đặc trưng vôn – ampe của điện trở là một đường thẳng và tỉ số U/I là không đổi.

Bài 3: Đồng được sử dụng làm dây dẫn điện do có khả năng dẫn điện tốt, dễ uốn và dát mỏng, chịu nhiệt tốt và giá thành rẻ hơn bạc.

Bài 4: Cường độ dòng điện chạy qua dây đồng có điện trở 0,6Ω và hiệu điện thế 1,5V là I = U/R = 1,5V / 0,6Ω = 2,5A.

Bài 5: Giá trị điện trở của đoạn dây làm bằng đồng được xác định từ đồ thị là 4Ω.

Còn nhiều bài tập khác để bạn thực hành và nắm vững kiến thức về điện trở và định luật Ohm.

FEATURED TOPIC