Điện trở là gì? Biến trở là gì? Bài tập về điện trở và biến trở có đáp án

Điện trở là gì? Biến trở là gì? Bài tập về điện trở và biến trở có đáp án. Bài viết dưới đây của Luật Minh Khuê sẽ giúp bạn tìm hiểu một số nội dung liên quan đến điện trở và biến trở. Kính mời quý bạn đọc tham khảo.

1. Điện trở là gì?

1.1. Khái niệm, công thức, ký hiệu

– Trị số R = U / I không đổi đối với một dây dẫn và được gọi là điện trở của dây dẫn đó.

– Điện trở của một dây dẫn được xác định bằng công thức:

– Kí hiệu sơ đồ của điện trở trong mạch điện là:

 

1.2. Ý nghĩa của điện trở

Với cùng hiệu điện thế đặt vào hai đầu các dây dẫn khác nhau, dây nào có điện trở lớn gấp bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện chạy qua nó nhỏ đi bấy nhiêu lần. Do đó, điện trở biểu thị mức độ cản trở dòng điện nhiều hay ít của dây dẫn. 

 

1.3. Ứng dụng của điện trở

– Dùng làm cảm biến để ngắt ấm siêu tốc, bếp từ, tự động bật tắt bóng đèn tường,…

– Điều chỉnh mức độ tín hiệu, hạn chế dòng điện và phân chia điện áp trong mạch điện. Ví dụ, ta có 1 bóng đèn 9V nhưng chỉ có bộ nguồn 12V thì nếu ta muốn lắp vào, ta phải nối thêm 1 cái điện trở vào để giảm điện áp xuống cho phù hợp. 

– Được sử dụng để cung cấp điện áp mong muốn cho thiết bị.

– Tạo ra nhiệt lượng trong các ứng dụng cần thiết bằng cách sử dụng các loại điện trở nhiệt. 

 

2. Điện trở suất là gì?

2.1. Khái niệm

Mỗi loại vật liệu khác nhau sẽ có một đại lượng đặc trưng nói lên khả năng cản trở dòng điện theo kích cỡ (chiều dài, tiết diện), đại lượng này được gọi là Điện trở suất.

Những chất có điện trở suất cao thường được sử dụng làm các loại vật liệu cách điệu, còn chất có điện trở suất thấp thường được ứng dụng làm vật liệu dẫn điện (như đồng – Cu, nhôm – Al được dùng làm lõi của các loại dây dẫn điện).

Bản chất của điện trở suất phản ánh khả năng cảnh trở sự dịch chuyển theo hướng của các hạt mang điện của mỗi chất. 

 

2.2. Công thức tính

* Công thức tính Điện trở suất

Trong đó: 

            

– Điện trở của dây dẫn là nguyên nhân làm tỏa nhiệt trên dây. Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn là nhiệt vô ích, làm hao phí điện năng.

– Mỗi dây dẫn làm bằng một chất xác định được một cường độ dòng điện xác định. Nếu sử dụng dây dẫn không đúng cường độ dòng điện cho phép có thể làm dây dẫn nóng chảy, gây ra hỏa hoạn và những hậu quả mối trường nghiêm trọng.

=> Biện pháp bảo vệ môi trường: Để tiết kiệm năng lượng, cần sử  dụng dây dẫn có điện trở suất nhỏ. Ngày nay, người ta đã phát hiện ra một số chất có tính chất đặc biệt, khi giảm nhiệt độ của chất dẫn điện trở suất của chúng giảm về giá trị bằng không (siêu dẫn). Nhưng hiện nay, việc ứng dụng vật liệu siêu dẫn vào trong thực tế cũng ngày càng gặp nhiều khó khăn, chủ yếu là do vật liệu đó chỉ là siêu dẫn khi nhiệt độ rất nhỏ (dưới 0°C rất nhiều).

Điện trở suất của các chất và nhiệt độ có sự liên quan khá lớn. Thông thường, ở các vật liệu kim loại, điện trở suất sẽ tỷ lệ thuận với nhiệt độ. Ở vật liệu bán dẫn, điện trở suất lại tỷ lệ nghịch với nhiệt độ, nhiệt độ cao thì điện trở suất lại thấp.

Thực tế, điện trở suất của các chất còn phụ thuộc vào các cơ chế tán xạ của điện tử trong vật liệu như: Tán xạ sai hỏng, tán xạ trên phono, tán xạ trên spin. Ngoài ra, điện trở suất còn phụ thuộc vào mật độ điện tử tự do trong chất… 

 

3. Biến trở là gì?

Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và có thể được sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.

 

3.1.  Cấu tạo và hoạt động của biến trở

– Bộ phận chính:

• Cuộn dây dẫn bằng hợp kim có điện trở suất lớn
• Một con chạy (con quay C)

– Điện trở của mạch là điện trở của phần dây dẫn cho dòng điện đi qua

– Khi dịch chuyển con quay chiều dài của phần dây dẫn cho dòng điện đi qua thay đổi

=> Kết luận: Nếu dịch chuyển con chạy thì điện trở của mạch thay đổi:

• Phần dây dẫn cho dòng điện đi qua là ngắn nhất => Điện trở nhỏ nhất
• Phần dây dẫn cho dòng điện đi qua dài nhất => Điện trở lớn nhất

* Ký hiệu của biến trở: 

 

3.2. Ứng dụng của biến trở

– Biến trở được sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch khi thay đổi trị số điện trở của nó.

– Biến trở được dùng trong kỹ thuật, ví dụ như các mạch điện của radio, tivi…

 

4. Bài tập

4.1. Phần trắc nghiệm

Câu 1. Biến trở là?

A. điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh dòng điện trong mạch

B. điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ và chiều dòng điện trong mạch

C. điện trở có thể thay đổi trị sô và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch

D. điện trở không thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch

Đáp án: C

Câu 2. Hiệu điện thế trong mạch điện có sơ đồ dưới đây được giữ không đổi. Khi dịch chuyển con chạy của biến trở dần về đầu N thì chỉ số của ampe kế sẽ thay đổi như thế nào?

A. Giảm dần đi

B. Tăng dần lên

C. Không thay đổi

D. Lúc đầu giảm dần, sau đó tăng dần lên

Đáp án: A

Câu 3. Một bóng đèn có hiệu điện thế định mức 2,5 V 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

B. 23,6

C. 23,75

C. 22,5

Đáp án C

Câu 4. Công dụng của điện trở là gì?

A. Hạn chế dòng điện và phân chia dòng điện áp trong mạch điện

B. Hạn chế hoặc điều khiển dòng đinệ và phân chia điện áp trong mạch điện

C. Điều chỉnh dòng điện và tăng cường điện áp trong mạch điện

D. Tăng cường dòng điện và phân chia điện áp trong mạch điện

Đáp án: A

Câu 5. Câu phát biển nào dưới đây nói về biến trở là không đúng?

A. Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số

B. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để thay đổi cường độ dòng điện

C. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để thay đổi hiệu điện thế giauwx hai đầu dụng cụ điện

D. Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để đổi chiều dòng điện trong mạch

Đáp án: D

Câu 6. Trước khi mắc biến trở vào mạch để điều chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều chỉnh biến trở có giá trị nào dưới đây?

A. Có giá trị 0

B. Có giá trị nhỏ

C. Có giá trị lớn

D. Có giá trị lớn nhất

Đáp án: D

Câu 7. Lựa chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống

……….. của dây dẫn càng nhỏ thì dây dẫn đó dẫn điện càng tốt.

A. Điện trở

B. Chiều dài

C. Cường độ

D. Hiệu điện thế

Đáp án: A

Câu 8. Trong kĩ thuật, chẳng hạn như trong các mạch điện của radio, tivi…người ta cần sử dụng các điện trở có kích thước nhỏ so với các rị số khác nhau, có thể lên tới vài trăm megaom. Các điện trở này được chế tạo bằng một lớp than hay lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp cách điện (thường bằng sứ). Phương án nào sau đây giải thích được vì sao lớp than hay lớp kim loại đó lại có điện trở lớn?

A. Vì khối này như một điện trở có bề dày lớn

B. Vì khối này như một điện trở có tiết diện S rất nhỏ

C. Vì khối này như một điện trở có tiết diện S lớn

D. Vì khối này như một điện trở có chiều dài rất lớn

Đáp án: B

Câu 9. Điện trở dùng trong kỹ thuật thường có trị số?

A. Rất lớn

B. Rất nhỏ

C. Cỡ vài chục ôm

D. Có thể lên tới 100 ôm

Đáp án: A

Câu 10. Điện trở dùng trong kĩ thuật được chế tạo bằng?

A. Lớp Natri hoặc lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp cách điện

B. Lớp natri hoặc lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp dẫn điện

C. Lớp chì hoặc lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp cách điện

D. Lớp chỉ hoặc lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp dẫn điện 

Đáp án: C

 

4.2. Phần tự luận

Bài 1. Cần làm một biến trở có điện trở lớn nhất là 30 ôm bằng dây dẫn Nikelin có điện trở suất 0,04.10^-6 ômmvà tiết diện 0,5 mm^2. Tính chiêu dài của dây dẫn.

Hưỡng dẫn giải

Áp dụng công thức, ta có:

=> l = 37,5m

Bài 2.  Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 20 ôm. Dây điện của biến trở là dây hợp kim nicrom có tiết diện 0,5 mm^2 à được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn đường kính 2cm. Tính số vòng dây của biến trở này?

Hướng dẫn giải

Để tính được số vòng dây của biến trở, ta cần lưu ý một số công thức như sau:

Chiều dài dây biến trở, ta có:

=> l = (20 . 0,5.10^-6) / (1,1. 10^-6) = 9,09 m

Số vòng dây của biến trở là:

n = 1 / Cv = 1 / (pi.d) = 9,09 / (3,14 . 2.10^-2) = 145 vòng

Bài 3. Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:

Khi K1 và K2 đều đóng, ampe kế chỉ 0,5A. Nếu thay R1 bằng R2 thì thấy ampe kế chỉ 1,25A. Hãy so sánh R1 với R2. Biết rằng bộ nguồn không thay đổi. 

Hướng dẫn giải

Khi K1 và K2 đều đóng:

R1 = U / I1 = U / 0,5

R2 = U / I2 = U / 1,25

=> R1 / R2 = 1,25 / 0,5 = 2,5 => R1 = 2,5R2

Bài 4. Trong mạch điện sau, nguồn điện có hiệu điện thế không đổi là 12V.

a. Điều chỉnh con chạy của biến trở để vôn kế chỉ 6V thì ampe kế chỉ 0,5A. Hỏi khi đó biến trở có điện trở là bao nhiêu.

b. Phải điều chỉnh biên trở có điện trở là bao nhiêu để vôn kế chỉ 4,5V

Hướng dẫn giải

a. Ta có: R1 nối tiếp R2

=> I1 = I2 = I = 0,5 A

U1 = U – U2 = 12 – 6 = 6V

R1 = U1 / I1 = 6 / 0,5 = 12 ôm

Vậy khi đó, biến trở có điện trở là 12 ôm

b. Từ câu a ta có: R2 = U2 / I2 = 6/0,5 = 12 ôm

I2 = U2 / R2 = 4,5 / 12 = 0,375A

=> I1 = I2 = 0,375A

U1 = U – U2 = 12 – 4,5 = 7,5 V

R1 = U1 / I1 = 7,5 / 0,375 = 20 ôm

Trên đây là bài viết về Điện trở là gì? Biến trở là gì? Bìa tập về điện trở và biến trở có đáp án của Luật Minh Khuê gửi đến bạn đọc mang tính chất tham khảo. Trong trường hợp có bất kỳ thắc mắc nào liên quan đến pháp luật, bạn đọc vui lòng liên hệ trực tiếp đến Tổng đài tư vấn miễn phí pháp luật 24/7 theo số hotline 1900.6162 để được đội ngũ Luật sư tư vấn pháp luật hỗ trợ gaiir đáp. Rất mong nhận được sự hợp tác và tin tưởng của quý khách hàng. Luật Minh Khuê xin trân trọng cảm ơn!.