Sự phụ thuộc của Điện trở vào Chiều dài dây dẫn, Công thức liên hệ giữa điện trở và chiều dài dây dẫn - Vật lý 9 bài 7

Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào 3 yếu tố, đó là: chiều dài của dây dẫn, tiết diện của dây dẫn và vật liệu làm dây dẫn. Nội dung bài viết này KhoiA.Vn sẽ giúp các em hiểu rõ sự phụ thuộc của điện trờ vào chiều dài dây dẫn? Công thức liên hệ giữa điện trở và chiều dài dây dẫn?

I. Xác định sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn

• Các cuộn dây dẫn ở hình 7.1 có những điểm nào khác nhau:

Hình 7.1 các cuộn dây nhôm, dây hợp kim, dây đồng.

• Điểm khác nhau giữa các cuộn dây: Vật liệu, tiết diện và chiều dài.

⇒ Những yếu tố có thể ảnh hưởng đến điện trở của dây là: Vật liệu, chiều dài và tiết diện.

II. Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

• Để xác định điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây thì thay đổi chiều dài của dây dẫn, tiết diện dây và vật liệu làm dây dẫn phải như nhau (giữ nguyên).

⇒ Kết quả: Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài mỗi dây.

• Công thức liên hệ giữa điện trở và chiều dài dây dẫn: 

* Câu C1 trang 19 SGK Vật lí 9: Một dây dẫn dài l và có điện trở R. Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại đó dài 2l là gồm hai dây dẫn dài l được mắc nối tiếp với nhau thì hãy dự đoán xem dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu. Tương tự như thế thì một dây dẫn cùng loại đó dài 3l có điện trở là bao nhiêu?

> Lời giải:

- Theo như nguyên tắc mắc nối tiếp thì: Dây dẫn dài 2l sẽ có điện trở 2R, dây dẫn dài 3l có điện trở 3R.

* Liên hệ thực tế

- Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn.

⇒ Do điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, khi chiều dài tăng lên thì điện trở của dây tăng lên. Vì vậy điện trở của đoạn mạch cũng tăng lên. Như vậy, khi hiệu điện thế không thay đổi nhưng điện trở tăng lên thì cường độ dòng điện qua bóng đèn giảm đi ⇒ đèn sáng yếu hơn.

III. Câu hỏi vận dụng

* Câu C2 trang 21 SGK Vật lí 9: Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Hãy giải thích tại sao.

> Lời giải:

- Nếu mắc bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn càng dài thì điện trở của đoạn mạch càng lớn.

- Mặt khác, dây dẫn đến bóng đèn giống như một điện trở phụ ghép nối tiếp với đèn nên điện trở của mạch điện tăng thêm.

- Như vậy, theo định luật Ôm thì cường độ dòng điện chạy qua đèn càng nhỏ nên đèn càng sáng yếu hơn hoặc có thể không sáng.

* Câu C3 trang 21 SGK Vật lí 9: Khi đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu một cuộn dây dẫn thì dòng điện qua nó có cường độ là 0,3A. Tính chiều dài của dây dẫn dùng đế quấn cuộn dây này, biết rằng dây dẫn loại này nếu dài 4m thì có điện trở là 2Ω.

> Lời giải:

- Điện trở của cuộn dây: 

- Gọi chiều dài dây dẫn là l (có điện trở 20Ω) thì ta có: