Điện trở dây dẫn, Sự phụ thuộc của Điện trở vào Chiều dài dây dẫn - Vật lý 9 bài 7

Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài của dây dẫn, tiết diện của dây dẫn và vật liệu làm dây dẫn. Trong trong bài viết này thì chúng ta cùng tìm hiểu về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn.

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

• Sự phụ thuộc của điện trở của dây dẫn vào một trong những yếu tố khác nhau:

Các cuộn dây được làm từ các vật liệu khác nhau, tiết diện, chiều dài,...?

- Chiều dài dây dẫn

- Tiết diện dây dẫn

- Vật liệu làm dây dẫn

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

* Câu C1 trang 19 SGK Vật lý 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?

° Hướng dẫn trả lời câu C1 trang 19 SGK Vật lý 9:

- 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.

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

III. Bài tập vận dụng sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

* Câu C2 trang 21 SGK Vật lý 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.

° Hướng dẫn trả lời câu C2 trang 21 SGK Vật lý 9: 

- 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 lý 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.

° Hướng dẫn trả lời câu C3 trang 21 SGK Vật lý 9: 

- Điện trở của cuộn dây:

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

* Câu C4 trang 21 SGK Vật lý 9: Hai đoạn dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu, có chiều dài là l₁ và l₂. Lần lượt đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu của mỗi đoạn dây này thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ tương ứng là I₁ và I₂. Biết I₁ = 0,25.I₂, hỏi l₁ dài gấp bao nhiêu lần l₂?

° Hướng dẫn trả lời câu C4 trang 21 SGK Vật lý 9: 

- Theo bài ra, ta có: I₁ = 0,25.I₂

- Hai dây dẫn cùng được đặt vào hiệu điện thế U, áp dụng định luật Ôm ta được:

- Vì điện trở tỷ lệ thuận với chiều dài của dây nên: