Lý thuyết Xác định giá trị điện trở theo định luật Ohm

A. Lí thuyết và phương pháp giải

· Điện trở R là đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của vật dẫn.

$\mathrm{R}=\frac{\mathrm{U}}{\mathrm{I}}$

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 ($\mathrm{\Omega }$)

· Một số bội số của ôm:

$1\mathrm{k\Omega }=1000\mathrm{\Omega }$

$1\mathrm{M\Omega }=1000\mathrm{k\Omega }=1000000\mathrm{\Omega }$

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.

· Biểu thức: $\mathrm{I}=\frac{\mathrm{U}}{\mathrm{R}}$

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 .

- 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, với 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.

B. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1. Cường độ dòng điện đi qua một vật dẫn là 6,3 A khi hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn là 12 V. Tính điện trở của vật dẫn.

Hướng dẫn giải

$\mathrm{R}=\frac{\mathrm{U}}{\mathrm{I}}=\frac{12}{6,3}=1,9\mathrm{\Omega }$

Ví dụ 2. Đồ thị I – U của một vật dẫn được biểu diễn ở Hình vẽ.

a) Từ đồ thị có thể suy ra định luật nào biểu diễn mối liên hệ giữa I và U?

b) Tính điện trở của vật dẫn này.

Hướng dẫn giải

a) Định luật Ohm.                     

b) $\mathrm{R}=\frac{\mathrm{U}}{\mathrm{I}}=\frac{6}{3}=2\mathrm{\Omega }$

Ví dụ 3: Một đoạn dây dẫn bằng đồng có điện trở suất $1{,69.10}^{-8}\text{Ωm}$, dài 2,0 m và đường kính tiết diện là 1,0 mm. Cho dòng điện 1,5 A chạy qua đoạn dây.

a) Tính điện trở của đoạn dây.

b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây.

Hướng dẫn giải

a) Điện trở của đoạn dây: $\mathrm{R}=\mathrm{\rho }\frac{\mathcal{l}}{\mathrm{S}}=\mathrm{\rho }\frac{4\mathcal{l}}{{\mathrm{\pi d}}^2}=1,69\cdot {10}^{-8}\cdot \frac{4.2}{\mathrm{\pi }{(0,001)}^2}\approx 0,043\text{Ω}$

b) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây: $\mathrm{U}=\mathrm{RI}=0,043\cdot 1,5=0,065\text{ V}$.