U1/u2=i1/i2 là gì
|
Trang chủ Sách ID Khóa học miễn phí Luyện thi ĐGNL và ĐH 2023 Cách mắc điện trở trong một mạch điện sẽ quyết định đến điện trở toàn mạch. Trong mạch nối tiếp thì chúng được mắc liên tiếp nhau, còn trong mạch song song thì chúng mắc dọc theo từng nhánh song song. Vậy có những công thức tính điện trở nào cho từng trường hợp? Hãy tìm hiểu ngay trong bài này nhé. Điện trở là một linh kiện vật lý quan trọng gồm có hai tiếp điểm kết nối với nhau giúp hạn chế được cường độ dòng điện chảy trong mạch. Do đó, điện trở thường có một số chức năng chính như: chỉnh mức độ tín hiệu, chia điện áp, kích hoạt linh kiện điện tử chủ động,… Do vậy, trong các bài tập vật lý thì đây dường như là một yếu tố không thể nào thiếu trong các bài tập từ dễ đến khó. Công thức tính điện trở được định nghĩa bằng công thức tính điện trở toàn mạch. Công thức tính điện trở toàn mạch tổng quát lại được suy ra từ định luật ôm. Ta có công thức tính định luật ôm cho toàn mạch như sau: Trong đó: I là cường độ dòng điện qua toàn mạch (đơn vị Ampe, A) U là điện áp giữa hai đầu của toàn mạch (đơn vị Vôn, V) R là điện trở tương đương của toàn mạch (đơn vị Ôm, Ω) Trong các bài toán thực tiễn, ta thường khá ít áp dụng công thức này. Mà cần phải suy luận từng trường hợp cụ thể của mạch như trong phần giới thiệu có nêu ra. Giả sử trường hợp mạch có các điện trở R1; R2 … thì cường độ dòng điện tương ứng là I1; I2 … Điện áp (hiệu điện thế) giữa hai đầu mỗi điện trở là U1; U2 …, ta có:
Các trường hợp đặc biệt có 2, 3 điện trở ta có thể áp dụng 2 công thức tính nhanh dưới đây: Điện trở suất ( ký hiệu là ρ) của một dây dẫn là điện trở của một dây dẫn dài 1m có tiết diện 1m2, đại lượng này đặc trưng cho vật liệu dây dẫn đó, được cho bởi công thức: Trong đó L là chiều dài và S là thiết diện của dây dẫn đó. Điện trở gây cản trở dòng điện, do đó quá trình này luôn có nhiệt lượng tỏa ra. Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong một khoảng thời gian: Q = I2Rt Trong đó: Q là nhiệt lượng tỏa ra I là cường độ dòng điện chạy qua điện trở t là thời gian dòng điện chạy qua điện trở Để minh họa cho các công thức trên, chúng tôi có một bài tập lớn giúp bạn dễ dàng áp dụng được các công thức mà chúng ta vừa được học nhé: Bài 1: Cho 1 mạch gôm R1 và R2 . Biết 2 điện trở này mắc nối tiếp với nhau, có hiệu điện thế của mạch là U = 12, R1 = 3 Ω, cho biết hiệu điện thế đặt vào 2 đầu R2 là 3V, tứ U2 = 3 V. Hãy tính: a) Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch và giá trị của điện trở R2 b) Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R2 trong khoảng thời gian là 1 phút nếu R1 mắc song song R2. Lời giải: a) Theo đầu bài cho ta có R1 nối tiếp R2 Hiệu điện thế toàn mạch: U = U1 + U2 => U1 = U – U2 = 12 – 3 = 9 V Cường độ dòng điện toàn mạch: I = I1 = I2 = U1 / R1 = 3 A Do đó, R2 = U2 / I2 = 1 Ω b) Trường hợp R1 song song với R2 Nhiệt lượng tỏa ra trên R2 là: Q2 = I2.R2.t Hiệu điện thế toàn mạch: U = U1 = U2 = 12 V Cường độ dòng điện qua điện trở R2: I2 = U2 / R2 = 12 A Nhiệt lượng tỏa ra trên R2 trong khoảng thời gian 1 phút là: Q2 = 720 J Bài 2: Cho hai bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở lần lượt là R1=7,5Ω và R2=4,5Ω. Cho dòng điện chạy qua hai đèn đều có cường độ định mức cụ thể là I=0,8A. Hai đèn này được mắc nối tiếp với nhau và với một điện trở R3 để mắc vào hiệu điện thế U=12V. a. Tính giá trị của R3 để hai đèn sáng bình thường, các giả thiết được cho như đầu bài. b. Nếu điện trở R3 được quấn bằng dây Nicrom có điện trở suất 1,10.10-6Ω.m và có chiều dài là 0,8m. Hãy tính tiết diện của dây dẫn làm bằng chất lượng Nicrom này: Lời giải: a) Điện trở toàn mạch (tương đương) là: Rtd = UI = 120,8 = 15Ω Để đèn chiếu sáng bình thường thì giá trị của R3 phải là: R3 = 15 – (7,5 + 4,5) = 3Ω b) Tính tiết diện của dây Nicrom: Vận dụng công thức tính điện trở suất và các mối liên hệ giữa S, l và điện trở suất ta có diện tích mặt cắt của dây Nicrom là: S = ρlR = 1,1.10 – 6.0,83 = 0,29.10 – 6m2 = 0,29mm2. Trong quá trình áp dụng các công thức tính điện trở, chúng ta cần phải lưu ý đơn vị đo của các đơn vị. Chẳng hạn công suất được tính watt(W), điện áp được tính bằng Vôn (V). Quá trình nhớ các đơn vị còn giúp ta dễ dàng nắm các công thức này hơn rất nhiều. Bạn đọc hãy lưu ý điều này và tránh nhầm lẫn nhé.
Tìm gia sư online 1. Tìm hiểu điện trở là gì?Để ghi nhớ các công thức tính điện trở một cách nhanh chóng thì trước tiên học sinh cần phải hiểu rõ về bản chất của điện trở. Vậy điện trở là gì? Theo định nghĩa, điện trở là một linh kiện điện tử có công dụng, nó có tác dụng làm giảm dòng điện chảy trong mạch tức là hạn chế cường độ dòng điện. Cách hiểu này khá đơn giản đúng không nào, tuy nhiên còn nhiều thuật ngữ liên quan tới điện trở mà bạn cần phải tìm hiểu nữa đấy, hãy theo dõi tiếp nhé.
Trong công thức tính điện trở, học sinh còn phải làm quen với thuật ngữ “điện trở suất” - chính là khả năng giảm dòng điện của điện trở được đo bằng đơn vị ohms.
2. Các công thức tính điện trở bạn đã rõ?2.1. Công thức tính định luật ÔmHầu hết các công thức trong bộ môn vật lý đều có phần khó nhớ, bởi vậy hãy chú tâm khi đọc tài liệu và theo dõi những công thức được trình bày sau đây: - Công thức tính định luật Ôm cho 1 đoạn mạch cụ thể như sau: I = U/R=> U = I.R Trong đó: R là điện trở tương đương của toàn mạch có đơn vị là (ᘯ); I là cường độ dòng điện qua đoạn mạch được tính theo đơn vị là (A); U là điện áp giữa 2 đầu đoạn mạch được ký hiệu bằng (V)
Trong trường hợp đoạn mạch có nhiều điện trở R1, R2, R3,... thì điện áp giữa 2 đầu mỗi điện trở chính là U1, U2, U3,... và cường độ dòng điện tương ứng chạy qua sẽ là I1, I2, I3,... Đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp sẽ được tính theo công thức sau: +) I = I1 = I2 = … +) R = R1 + R2 + … +) U = U1 + U2 + … Khi đoạn mạch có các điện trở mắc song song thì ta có công thức: 1/R = (1/R1) + (1/R2) + … I = I1 + I2 + … U = U1 = U2 = …
Trường hợp có 2 điện trở mắc song song thì công thức sẽ được tính như sau: R12 = (R1.R2)/ (R1 + R2) Nếu có 3 điện trở mắc song song thì công thức tính như sau: R123 = (R1.R2.R3)/ [(R1.R2) + (R2.R3) + (R3.R1)] 2.2. Công thức tính nhiệt lượng toả raNhiệt lượng toả ra cũng là một trong những công thức mà học sinh cần lưu ý khi học môn Vật lý. Hãy theo dõi thêm lần nữa để có thể ghi nhớ công thức tốt hơn nhé: Q = I2.R.t Trong đó: I là cường độ dòng điện của dây dẫn được tính bằng đơn vị Ampe hay ký hiệu là A; R là điện trở của dây dẫn, đơn vị tính là Ôm (ᘯ); t chính là thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn và được tính bằng giây, kí hiệu là s; Q là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn đơn vị tính là Jun (J). Ví dụ minh hoạ về cách tính nhiệt lượng toả ra: Đề bài: Cho 1 mạch điện gồm R1, R2 mắc nối tiếp với nhau, hiệu điện thế của mạch điện là U = 12, R1 = 3ᘯ. Khi đặt hiệu điện thế vào 2 đầu R2 là 3V. Yêu cầu: Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch và giá trị của R2 và tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R2 trong 1 phút nếu R1 mắc song song với R2?
Hướng dẫn lời giải: - Tính cường độ dòng điện chạy mạch và giá trị của R2: Ta có R1 nối tiếp với R2 nên U = U1 + U2 => U1 = U - U2 = 12 - 3 = 9V Mặt khác I = I1 = I2 = U1/R1 = 3V => R2 = U2/ I2 = 1ᘯ - Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R2 trong 1 phút nếu mắc R1 song song với R2: Vì R1 song song với R2 nên ta có công thức: Q2 = I2.R2.t Mặt khác U = U1 = U2 = 12V I2 = U2/ R2 = 12A Từ đó => Q2 = 720J 2.3. Công thức tính điện trở suấtĐiện trở suất của 1 dây dẫn có ký hiệu là p chính là điện trở của 1 dây dẫn dài 1m và có tiết diện 1m2, nó đặc trưng cho vật liệu dây dẫn đó. Nói cách khác thì nó được thể hiện thông qua công thức tính sau đây: p = R.(S/l)
Trong đó: p chính là điện trở suất, R là điện trở, S là tiết diện và l là chiều dài của dây dẫn. Điện trở của dây dẫn điện sẽ tỉ lệ thuận với chiều dài l của dây dẫn đó. Đồng thời nó cũng có tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn điện và phụ thuộc vào vật làm dây dẫn điện. Vừa rồi là các công thức tính điện trở chi tiết nhất, tuy nhiên để học tốt kiến thức về điện trở này thì bạn cần phải tìm hiểu sâu hơn về các loại điện trở. Hãy khám phá những thông tin đó ở nội dung bên dưới.
3. Phân loại điện trở như thế nào?Trên thị trường có vô số điện trở khác nhau và chúng được sản xuất theo nhiều cách khác nhau. Một số đặc điểm chung có liên quan tới điện trở là hệ số nhiệt độ, hệ số điện áp, tần số đáp ứng hay công suất,...
Trên thị trường hiện nay có 3 loại điện trở đó là điện trở thường, điện trở công suất và điện trở sứ/điện trở nhiệt. Đối với điện trở thường là điện trở có công suất nhỏ từ 0.125W đến 0.5W; điện trở công suất là những điện trở có công suất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W hay 10W; điện trở sứ là cách gọi khác của điện trở công suất, ở điện trở này thì có vỏ bọc sứ và khi hoạt động chúng sẽ toả nhiệt. Điện trở còn được phân chia thành nhiều loại, dựa vào từng tính chất khác nhau, cụ thể đó là gì hãy theo dõi nội dung sau đây nhé: 3.1. Dựa vào tính chất của điện trở- Theo tính chất của điện trở, người ta chia nó thành điện trở tuyến tính: Loại điện trở có sự chênh lệch khi gia tăng điện áp, lúc ấy trở kháng cũng là không thay đổi.
- Điện trở phi tuyến tính: Là những loại điện trở trong đó dòng điện đi qua nó là không chính xác tỉ lệ thuận với sự chênh lệch điện áp trên nó. 3.2. Dựa vào giá trị điện trởDựa vào giá trị của điện trở thì người ta phân loại điện trở thành 3 loại khác nhau đó là điện trở cố định, điện trở, biến trở hoặc chiết áp. Trong điện trở cố định sẽ có điện trở làm bằng chì và điện trở hợp chất cacbon. Còn biến trở hoặc chiết áp là những loại điện trở có giá trị điện trở suất thay đổi được trong quá trình sử dụng. 3.3. Dựa trên chức năng của điện trởDựa trên chức năng của điện trở thì ta có 4 loại điện trở khác nhau đó là: - Điện trở chính xác: Điện trở chính xác là một trong những loại điện trở chứa dung sai thấp, tuy nhiên giá trị này tương đối là chính xác. - Điện trở nóng chảy: Khi công suất điện trở trong dòng điện vượt qua giới hạn cho phép cũng là lúc điện trở của dây quấn bị nung hỏng một cách dễ dàng. Đây chính là đặc điểm khác biệt của loại điện trở nóng chảy này. - Điện trở nhiệt: Một loại điện trở có mức độ nhạy cảm với nhiệt, khi các thành phần bên trong có sự hoạt động và thay đổi thì giá trị điện trở suất của nó cũng sẽ được thay đổi theo. - Điện trở quang: Người ta phân biệt điện trở quang bởi vì khi có ánh sáng chiếu vào bề mặt của nó thì giá trị trở kháng thay đổi. Ở môi trường bóng tối, một photoresistor sẽ có điện trở rát cao, tuy nhiên chỉ cần gặp ánh sáng cực mạnh chạm vào bề mặt thì sự chống chọi của photoresistor này lại bị suy giảm một cách đáng kể.
Qua bài đọc vừa rồi chắc hẳn bạn đã nắm được các công thức tính điện trở một cách chi tiết, dù là bạn đã được học hay chưa thì lần tham khảo này cũng sẽ giúp bạn nhớ thêm mớ công thức này trong đầu. Hy vọng những ai đọc được bài viết sẽ học tập thật tốt môn vật lý để thực hiện được những ước mơ trong tương lai.
Kinh nghiệm tìm gia sư lý lớp 9
Lý lớp 9 là nỗi ám ảnh của nhiều học sinh, tình trạng sợ môn học này sẽ gây ảnh hưởng không hề nhỏ tới chất lượng học tập nhất là khi các em đang ở thời điểm nhạy cảm. Chính vì vậy phụ huynh cần quan tâm và chú ý tới con em mình để giúp các em có thêm kiến thức và có tâm lý thoải mái. Tìm gia sư vật lý là giải pháp hiệu quả lúc này mà các phụ huynh nên thử. Nếu chưa có kinh nghiệm tìm gia sư vật lý lớp 9 thì bạn hãy tham khảo bài viết dưới đây mà timviec365.com.vn chia sẻ nhé. Tìm gia sư lý lớp 9 |
