Công thức tính điện trở
Cách mắc điện trở trong một mạch điện sẽ quyết định tới điện trở toàn mạch. Trong mạch tiếp nối thì chúng được mắc liên tục 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 gì?
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 vậy, 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 những bài tập vật lý thì đây nhường nhịn như là một yếu tố không thể nào thiếu trong những bài tập từ dễ tới khó.
Công thức tính điện trở
Công thức tính điện trở được khái niệm 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 những bài toán thực tiễn, ta thường khá ít vận 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 những 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:
Công thức tính điện trở mắc tiếp nối
- R=R1 + R2 +….
- U=U1 + U2 + …
- I=I1=I2=…
Công thức tính điện trở mắc song song
- U=U1=U2=…
- I=I1 + I2 + …
-
những trường hợp đặc biệt có 2, 3 điện trở ta có thể vận dụng 2 công thức tính nhanh dưới đây:
Công thức tính điện trở suất
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 tiết diện của dây dẫn đó.
Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở
Điện trở gây cản trở dòng điện, do vậy 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
Bài tập tính điện trở trên dây dẫn, mạch điện
Để minh họa cho những công thức trên, chúng tôi có một bài tập lớn giúp bạn dễ dàng vận dụng được những công thức mà chúng ta vừa được học nhé:
Bài 1: Cho 1 mạch gôm R1 và R2 . Biết 2 điện trở này mắc tiếp nối 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 trị giá của điện trở R2
b) Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R2 trong khoảng thời gian là 1 phút nếu như R1 mắc song song R2.
Lời giải:
a) Theo đầu bài cho ta có R1 tiếp nối 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 vậy, 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 thông thường có điện trở tuần tự 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 tiếp nối với nhau và với một điện trở R3 để mắc vào hiệu điện thế U=12V.
a. Tính trị giá của R3 để hai đèn sáng thông thường, những giả thiết được cho như đầu bài.
b. nếu như 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 thông thường thì trị giá 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 những 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 vận dụng những công thức tính điện trở, chúng ta cần phải lưu ý đơn vị đo của những đơn vị. Chẳng hạn công suất được tính watt(W), điện áp được tính bằng Vôn (V). Quá trình nhớ những đơn vị còn giúp ta dễ dàng nắm những công thức này hơn rất nhiều. độc giả hãy lưu ý điều này và tránh nhầm lẫn nhé.
Bản quyền bài viết thuộc cmm.edu.vn. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận!
Nguồn chia sẻ: https://cmm.edu.vn
https://cmm.edu.vn/cong-thuc-tinh-dien-tro/
Trích nguồn: Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường miền Trung
Danh mục: Giáo dục
