PHƯƠNG PHÁP VÀ BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ CÁCH TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA BIẾN TRỞ
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Biến trở là điện trở có thể thay đổi được trị số và có thể được sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.
- Biến trở có thể mắc nối tiếp, mắc song song hoặc mắc hỗn hợp với các thiết bị trong mạch điện.
- Áp dụng các công thức về tính điện trở của biến trở:
+ \(R = \rho \dfrac{l}{S}\)
+ Mắc nối tiếp: \({R_{t{\rm{d}}}} = {R_b} + R\)
+ Mắc song song: \(\dfrac{1}{{{R_{t{\rm{d}}}}}} = \dfrac{1}{{{R_b}}} + \dfrac{1}{R}\)
- Áp dụng định luật Ôm: \(I = \dfrac{U}{{{R_{t{\rm{d}}}}}}\)
2. BÀI TẬP VÍ DỤ
Bài 1: Một biến trở có ghi \(\left( {40\Omega - 0,5A} \right)\).
a) Nêu ý nghĩa con số ghi trên biến trở.
b) Hiệu điện thế lớn nhất mà biến trở chịu được?
c) Biết trở này làm từ dây constan có chiều dài 8m, điện trở suất của constan là \(\rho = 0,{5.10^{ - 6}}\Omega .m\). Tìm tiết diện của dây.
Hướng dẫn giải
a)
Trên biến trở có ghi \(\left( {40\Omega - 0,5A} \right)\)tức là:
+ Điện trở lớn nhất của biến trở là \(40\Omega \)
+ Cường độ dòng điện lớn nhất đi qua biến trở mà biến trở không bị hỏng là 0,5A.
b)
Áp dụng định luật Ôm \(I = \dfrac{U}{R} \Rightarrow U = I.R\)
Hiệu điện thế lớn nhất mà biến trở chịu được là:
\({U_{\max }} = I.{R_{\max }} = 0,5.40 = 20V\)
c)
Áp dụng công thức: \(R = \rho \dfrac{l}{S} \Rightarrow S = \rho \dfrac{l}{R}\)
Tiết diện của dây là:
\(S = \dfrac{{\rho l}}{R} = \dfrac{{0,{{5.10}^{ - 6}}.8}}{{40}} = {10^{ - 7}}{m^2} = 0,1m{m^2}\)
Bài 2: Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 20Ω. Dây điện trở của biến trở là dây hợp kim nicrom. Tính số vòng dây của biến trở này. Biết dây có tiết diện 0,5mm2 và được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn đường kính 2cm.
Hướng dẫn giải
Ta có:
+ Điện trở lớn nhất của biến trở: R=20Ω
+ Tiết diện của dây: S=0,5mm2=0,5.10−6m2
+ Điện trở suất của hợp kim nicrom: ρ=1,10.10−6Ωm
Mặt khác, ta có:
R=ρl/S
=> Chiều dài của dây hợp kim:
\( \Rightarrow l = \frac{{RS}}{\rho } = \frac{{{{20.0,5.10}^{ - 6}}}}{{{{1,1.10}^{ - 6}}}} = 9,09m\)
Chu vi của đường tròn đường kính 2cm: C=2πr=πd=3,14.0,02=0,0628m
=> Số vòng dây của biến trở: N=l/C=9,09/0,0628≈145≈145 vòng
3. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt lên hai đầu dây cố định của biến trở là bao nhiêu?
A. U = 125V.
B. U = 20V.
C. U = 50,5V.
D. U = 47,5V.
Câu 2: Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức 2,5V và cường độ dòng điện định mức 0,4A được mắc với một biến trở con chạy để sử dụng với nguồn điện có hiệu điện thế không đổi 12V. Để đèn sáng bình thường thì phải điều chỉnh biến trở có điện trở là bao nhiêu?
A. 33,7 Ω
B. 23,6 Ω
C. 23,75 Ω
D. 22,5 Ω
Câu 3: Người ta dùng dây hợp kim nicrom có tiết diện 0,2mm2 làm một biến trở con chạy. Biết điện trở lớn nhất của biến trở là 40Ω. Cho điện trở suất của hợp kim nicrom là 1,1.10−8Ωm. Chiều dài của hợp kim nicrom cần dùng có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau?
A. l = 7,27 mm.
B. l = 7,27 cm.
C. l = 7,27 m.
D. Một kết quả khác.
Câu 4: Một biến trở con chạy được làm từ dây dẫn hợp kim nikelin có điện trở suất 0,4.10−8Ωm, có tiết diện đều 0,6mm2 và gồm 500 vòng quấn quanh một lõi sứ trụ tròn có đường kính 4 cm. Trên biến trở con chạy có ghi hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt vào hai đầu dây cố định của biến trở là 67V. Biến trở này có thể chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là
A. 16A. B. 1,6A.
C. 1,6mA. D. 0,16A.
Câu 5: Một biến trở con chạy được làm từ dây dẫn hợp kim nikelin có điện trở suất 0,4.10−8Ωm, có tiết diện đều 0,6mm2 và gồm 500 vòng quấn quanh một lõi sứ trụ tròn có đường kính 4 cm. Điện trở lớn nhất của biến trở này có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau?
A. R = 11,87Ω.
B. R = 21,87Ω.
C. R = 31,87Ω.
D. R = 41,87Ω.
Câu 6: Biến trở được làm bằng dây dẫn hợp kim nicrom có điện trở suất 1,1.10−8Ωm và có chiều dài 50m. Tiết diện của dây dẫn dùng để làm biến trở có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau?
A. S = 0,4m2.
B. S = 0,4dm2.
C. S = 1,1mm2.
D. Một giá trị khác.
Câu 7: Người ta dùng dây nicrom có điện trở suất là 1,1.10-6 Ω .m và có đường kính tiết diện là d1 = 0,8mm để quấn một biến trở có điện trở lớn nhất là 20 Ω . Tính độ dài l1 của đoạn dây nicrom cần dùng để quấn biến trở nói trên.
A. 91,3cm
B. 91,3m
C. 913mm
D. 913cm
Câu 8: Một biến trở Rb có giá trị lớn nhất là 30Ω được mắc với hai điện trở R1 = 15Ω và R2 = 10Ω thành mạch có sơ đồ như hình vẽ. Trong đó hiệu điện thế không đổi U = 4,5V. Hỏi khi điều chỉnh biến trở thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở R1 có giá trị lớn nhất Imax và nhỏ nhất Imin là bao nhiêu?
A. Imax = 0,3A; Imin = 0,2A.
B. Imax = 0,4A; Imin = 0,3A.
C. Imax = 0,5A; Imin = 0,4A.
D. Một kết quả khác
Câu 9: Người ta dùng dây hợp kim nicrom có tiết diện 0,2mm2 làm một biến trở con chạy. Biết điện trở lớn nhất của biến trở là 40Ω. Cho điện trở suất của hợp kim nicrom là 1,1.10−8Ωm. Dây điện trở của biến trở được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 1,5cm. Số vòng dây của biến trở này là
A. 1,543 vòng.
B. 15,43 vòng.
C. 154,3 vòng.
D. 1543 vòng.
Câu 10: Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 20Ω. Dây điện trở của biến trở là một dây nicrom có tiết diện 0,5mm2 và được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2cm. Số vòng dây của biến trở này là bao nhiêu?
A. n = 1,448 vòng.
B. n = 14,48 vòng.
C. n = 144,8 vòng.
D. Một kết quả khác.
ĐÁP ÁN
| 1 | A | 5 | D | 9 | C |
| 2 | C | 6 | C | 10 | C |
| 3 | C | 7 | D |
|
|
| 4 | B | 8 | A |
|
|
---(Hết)---
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp và bài tập tổng hợp về Cách tính điện trở của biến trở môn Vật Lý 9 năm 2021. Để xem thêm nhiều tư liệu hữu ích khác, các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
