Bài 11. Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn

TRẦN VĂN SĨ
Năm học : 2015 - 2016

GIÁO VIÊN THỰC HIỆN :


I. CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ.

1.Định luật ôm.

U
I=
R

2. Định luật Ôm cho đoạn mạch gồm
hai điện trở mắc nối tiếp và mắc
song song:

R1ntR2

R1 // R2

I = I1 = I 2

I = I1 + I 2

U = U1 + U 2

U1 = U 2 = U
1
1 1

= +
Rtd R1 R2

Rtd = R1 + R2

U1
R1
=
U 2 R2

I1
R2
=
I2
R1

3. Công thức tính điện trở.

l
R= ρ×
S

II. BÀI TẬP.

1. Bài 1 ( trang 32).
Một dây dẫn bằng nicrom dài 30m, tiết diện
0,3mm2 được mắc vào hiệu điện thế 220V.
Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn
này?
Tóm tắt:

l = 30m

R = ρ.

S = 0, 3mm 2 = 0,3.10−6 m 2

ρ = 1,10.10−6 Ωm
U = 220V
I =?

I=

U
R

l
S


I. CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ.
II. BÀI TẬP.

1. Bài 1 ( trang 32).
Một dây dẫn bằng nicrom dài 30m, tiết diện 0,3mm2 được mắc vào hiệu điện thế 220V.
Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này?
Tóm tắt:

Bài giải

l = 30m

S = 0, 3mm

2

= 0,3.10 m

ρ = 1,10.10 Ωm
U = 220V
I =?
−6

−6

2

Điện trở của dây dẫn là:

R = ρ.

l
30
−6
= 1,10.10 .
= 110Ω
−6
S
0,3.10

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là:

U
220
I=
=
= 2A
R
110


I. CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ.
II. BÀI TẬP.

1. Bài 1 ( trang 32).
2. Bài 2 ( trang 32).
Một bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở là R1= 7,5Ω và cường độ dòng điện chạy
qua đèn khi đó là I1 = 0,6A. Bóng đèn này được mắc nối tiếp với một biến trở và chúng
được mắc vào hiệu điện thế U = 12V như sơ đồ hình 11.1.
a. Phải điều chỉnh biến trở có trị số R2 là bao nhiêu để bóng đèn sáng bình thường?
b. Biến trở này có điện trở lớn nhất là R b = 30Ω với cuộn dây dẫn được làm bằng hợp
kim nikêlin có tiết diện S = 1mm2. Tính chiều dài l của dây dẫn dùng làm biến trở này.
U
I
+ I2

I1
R2

X
R1

I. CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ.
II. BÀI TẬP.

1. Bài 1 ( trang 32).
2. Bài 2 ( trang 32).
Tóm tắt

R1ntR2
R1 = 7, 5Ω
I1 = 0, 6 A
U = 12V
a. Đèn sáng bình thường
R2 = ?
b.
Rb = 30Ω

ρ = 0, 4.10−6 Ωm
S = 1mm 2 = 10−6 m 2
l =?

U
I

+

I2

I1

R2

X
R1
I = I 2 = I1

Rtd = U
I
Rtd = R1 + R2 ⇒ R2 = Rtd − R1


I. CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ.

U

II. BÀI TẬP.

I

1. Bài 1 ( trang 32).
2. Bài 2 ( trang 32).
Tóm tắt

R1ntR2
R1 = 7, 5Ω
I1 = 0, 6 A
U = 12V
a. Đèn sáng bình thường
R2 = ?
b.

Rb = 30Ω

ρ = 0, 4.10−6 Ωm
S = 1mm 2 = 10−6 m 2
l =?

+

-

I2
Bài giải:

I1
R2

X
R1

a. Cường độ dòng điện trong mạch chính là:

I = I 2 = I1 = 0, 6 A
Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

Rtd =
Điện trở R2 là:

U 12
=
= 20Ω

I 0, 6

Rtd = R1 + R2 ⇒ R2 = Rtd − R1 = 20 − 7,5 = 12,5Ω


I. CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ.
II. BÀI TẬP.

1. Bài 1 ( trang 32).
2. Bài 2 ( trang 32).

U
I

+

I2

Tóm tắt

I1
R2

R1ntR2
R1 = 7, 5Ω

R2 = ?
b.
Rb = 30Ω

ρ = 0, 4.10−6 Ωm
S = 1mm 2 = 10−6 m 2
l =?

X
R1

U1 = I1.R1

I1 = 0, 6 A
U = 12V
a. Đèn sáng bình thường

-

U 2 = U − U1
I 2 = I1
R2 =

U2
I2


U

I. CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ.

I

II. BÀI TẬP.

1. Bài 1 ( trang 32).
2. Bài 2 ( trang 32).

I2

Tóm tắt

Bài giải

R1ntR2

I1

R2

X
R1

a. ( Cách 2)

R1 = 7, 5Ω

Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là:

I1 = 0, 6 A
U = 12V
a. Đèn sáng bình thường
R2 = ?
b.

Rb = 30Ω

U1 = I1.R1 = 0, 6.7,5 = 4,5V
Hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở là:

U 2 = U − U1 = 12 − 4,5 = 7,5V
Do R1ntR2 nên: I 2 = I1 = 0, 6 A
Điện trở của biến trở là:

R2 =

ρ = 0, 4.10−6 Ωm
−6

S = 1mm = 10 m
l =?
2

+

2

U 2 7,5
=
= 12,5Ω
I 2 0, 6

b. Chiều dài của dây dùng làm biến trở là:

R.S 30.10−6

l
Rb = ρ . ⇒ l =
=
= 75m
−6
ρ
S
0, 4.10


I. CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ.
II. BÀI TẬP.

1. Bài 1 ( trang 32).
2. Bài 2 ( trang 32).
3. Bài 3 ( trang 33).

X

Một bóng đèn có điện trở R1= 600Ω được mắc song song với bóng đèn thứ hai có điện
trở R2= 900Ω vào hiệu điện thế UMN=220V và có sơ đồ như hình 11.2. Dây nối từ M
tới A và từ N tới B là dây đồng, có chiều dài tổng cộng là l = 200m và có tiết diện S =
0,2mm2. Bỏ qua điện trở của dây nối từ hai bóng đèn tới A và B.
a. Tính điện trở của đoạn mạch MN.
b. Tính hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn.
A
M
N
U
+

I
M +
I 1 R1
X R2
U
R1 X
B
A
N
I3
R3
B
I2
R2
Hình 11.2

X


I. CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ.

I

II. BÀI TẬP.
Tóm tắt:

R1 = 600Ω

I3

A
R3

R2 = 900Ω

R12 =

U MN = 220V
l = 200m
S = 0, 2mm 2 = 0, 2.10 −6 m 2

ρ = 1,7.10−8 Ωm
a.
RMN = ?
b.
U1 = ?
U2 = ?

I2

R3 = ρ .

l
S

RMN = R3 + R12

X

R3nt ( R1 / / R2 )

I1 R1

X

3. Bài 3 ( trang 33).

M U N
+
-

R2

R1.R2
R1 + R2

B


I. CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ.
II. BÀI TẬP.

M U N
+
-

I

3. Bài 3 ( trang 33).

R1 = 600Ω
R2 = 900Ω
U MN = 220V
l = 200m
S = 0, 2mm 2 = 0, 2.10 −6 m 2

ρ = 1,7.10−8 Ωm
a.
RMN = ?
b.
U1 = ?
U2 = ?

A
R3

I2

Bài giải

B

X

R3nt ( R1 / / R2 )

I3

X

Tóm tắt:

I 1 R1

R2

a. Điện trở đoạn mạch AB là:

R1.R2
600.900
R12 =
=
= 360Ω
R1 + R2
600 + 900
Điện trở dây nối từ M tới A và từ N tới B là:

R3 = ρ .

l
200
= 1, 7.10−8.
= 17Ω
−6
S
0, 2.10

Điện trở đoạn mạch MN là:

RMN = R3 + R12 = 17 + 360 = 377Ω

I. CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ.
II. BÀI TẬP.

3. Bài 3 ( trang 33).

Bài giải
a. Điện trở đoạn mạch AB là:

R12 =

Tóm tắt:

R3nt ( R1 / / R2 )
R1 = 600Ω

Điện trở dây nối từ M tới A và từ N tới B là:

R3 = ρ .

R2 = 900Ω
U MN = 220V
l = 200m

l
200
= 1, 7.10−8.
= 17Ω
−6

S
0, 2.10

Điện trở đoạn mạch MN là:

RMN = R3 + R12 = 17 + 360 = 377Ω

S = 0, 2mm 2 = 0, 2.10 −6 m 2

ρ = 1,7.10−8 Ωm
a.
RMN = ?
b.
U1 = ?
U2 = ?

R1.R2
600.900
=
= 360Ω
600 + 900
R1 + R2

U MN
I3 = I =
RMN

b.

U 3 = I 3 .R3

U AB = U MN − U 3
U1 = U 2 = U AB


I. CÁC CÔNG THỨC CẦN NHỚ.
II. BÀI TẬP.

Bài giải
a. Điện trở đoạn mạch AB là:

3. Bài 3 ( trang 33).

R12 =

Tóm tắt:

R3nt ( R1 / / R2 )

Điện trở dây nối từ M tới A và từ N tới B là:

R1 = 600Ω

R3 = ρ .

R2 = 900Ω
U MN = 220V
−6

S = 0, 2mm = 0, 2.10 m

ρ = 1,7.10−8 Ωm
a.
RMN = ?
b.
U1 = ?
U2 = ?

l
200
= 1, 7.10−8.
= 17Ω
−6
S
0, 2.10

Điện trở đoạn mạch MN là:

l = 200m
2

R1.R2
600.900
=
= 360Ω
600 + 900
R1 + R2

2

RMN = R3 + R12 = 17 + 360 = 377Ω

b. Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R3 là:

U MN
220
I3 = I =
=
≈ 0,584 A
RMN
377

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R3 là:

U 3 = I 3 .R3 = 0,584.17 ≈ 10V

Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB là:

U AB = U MN − U 3 = 220 − 10 = 210V

Do nối tiếp nên ta có:

U1 = U 2 = U AB = 210V


- Làm các bài tập trong sách bài tâp.
- Đọc trước bài 12: công suất điện