BIẾN TRỞ – ĐIỆN TRỞ DÙNG TRONG KĨ THUẬT – ICAN

BÀI 10. BIẾN TRỞ – ĐIỆN TRỞ DÙNG TRONG KĨ THUẬT

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Cấu tạo của biến trở

• Biến trở là điện trở mà trị số có thể thay đổi được.
• Có nhiều loại biến trở, chúng có thể khác nhau về chất liệu, về hình dáng …
• Phân loại biến trở
• Phân loại theo chất liệu:

• Phân loại biến trở theo bộ phận điều chỉnh

• Cấu tạo của biến trở: bộ phận chính của biến trở gồm con chạy (hoặc tay quay) C và cuộn dây bằng hợp kinh có điện trở suất lớn, được quấn đều đặn dọc theo một lõi bằng sứ.
• Kí hiệu biến trở trên sơ đồ mạch điện:

2. Hoạt động

• Khi di chuyển con chạy (hoặc tay quay) thì sẽ làm thay đổi chiều dài của cuộn dây có dòng điện chạy qua ⇒ làm thay đổi điện trở của biến trở.

3. Các loại điện trở thường dùng trong kĩ thuật

• Cấu tạo: Các điện trở được chế tạo bằng một lớp than hay lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lõi cách điện (thường bằng sứ).
• Nhận dạng cách ghi trị số điện trở:
• Cách 1: Trị số được ghi trên điện trở.

• Cách 2: Trị số được thể hiện bằng các vòng màu sơn trên điện trở.

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Để tính điện trở của biến trở ta dùng công thức : \ ( R = \ rho \ frac { \ ell } { S } \ )

• Điện trở hoàn toàn có thể biến hóa được trị số bằng cách biến hóa chiều dài ℓ, do đó hoàn toàn có thể được sử dụng để kiểm soát và điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch .
• Biến trở hoàn toàn có thể mắc tiếp nối đuôi nhau, mắc song song hoặc mắc hỗn hợp với những thiết bị trong mạch điện .
• Mắc tiếp nối đuôi nhau : Rtđ = Rb + R
• Mắc song song : \ ( \ frac { 1 } { { { R } _ { t \ text { d } } } } = \ frac { 1 } { { { R } _ { b } } } + \ frac { 1 } { R } \ )
• Áp dụng định luật Ôm : \ ( I = \ frac { U } { { { R } _ { t \ text { d } } } } \ )

III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Câu C2 (trang 29 SGK Vật Lí 9):

Bộ phận chính của những biến trở trên những hình 10.1 a, b gồm con chạy ( hoặc tay quay ) C và cuộn dây dẫn bằng kim loại tổng hợp có điện trở suất lớn ( nikêlin hay nicrom ), được quấn đều đặn dọc theo một lõi bằng sứ. Nếu mắc hai đầu A, B của cuộn dây này tiếp nối đuôi nhau vào mạch điện thì khi di dời con chạy C, biến trở có công dụng đổi khác điện trở không ? Vì sao ?

Trả lời:

Nếu mắc hai đầu A, B của cuộn dây này tiếp nối đuôi nhau vào mạch điện thì khi di dời con chạy C, biến trở không có công dụng đổi khác điện trở. Vì khi này, đầu ra của con chạy C không sẽ không còn được liên kết với nguồn điện nên nếu di dời con chạy C thì dòng điện vẫn chạy qua hàng loạt cuộn dây của biến trở. Khi đó con chạy sẽ không có công dụng làm đổi khác chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua, vì thế biến trở không có tính năng đổi khác điện trở tham gia vào mạch điện nữa .

Câu C3 (trang 29 SGK Vật Lí 9):

Biến trở được mắc tiếp nối đuôi nhau vào mạch điện, ví dụ điển hình với hai điểm A và N của những biến trở ở hình 10. l. a và b. Khi đó nếu di dời con chạy hoặc tay quay C thì điện trở của mạch có đổi khác không ? Vì sao ?

Trả lời:

Trong trường hợp trên, nếu di dời con chạy hoăc tay quay C thì chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua sẽ biến hóa và điện trở của biến trở cũng biến hóa theo. Vì vậy điện trở của mạch điện cũng biến hóa .

Trả lời:

Khi di dời con chạy thì sẽ làm đổi khác chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua và do đó làm biến hóa điện trở của biến trở .Cụ thể nếu đầu con chạy di dời sang bên trái thì chiều dài phần điện trở tham gia vào mạch điện sẽ giảm dẫn đến điện trở của biến trở lúc này giảm theo. Nếu dịch con chạy sang bên phải thì điện trở của phần biến trở tham gia mạch điện sẽ tăng .

Câu C5 (trang 29 SGK Vật Lí 9):

Vẽ sơ đồ mạch điện như hình 10.3 ( SGK ) .

Trả lời:

Câu C6 (trang 29 SGK Vật Lí 9):

Tìm hiểu trị số điện trở lớn nhất của biến trở được sử dụng và cường độ lớn nhất của dòng điệncho phép chạy qua biến trở đó .

• Mắc mạch điện theo hình 10.3. Đẩy con chạy C về sát điểm N để biến trở có điện trở lớn nhất .
• Đóng công tắc nguồn rồi di dời con chạy C để đèn sáng hơn. Tại sao ?
• Để đèn sáng mạnh nhất thì phải dịch con chạy của biến trở tới vị trí nào ? Vì sao ?

Trả lời:

• Để con chạy C ở điểm N thì biến trở có giá trị điên trở lớn nhất, vì khi đó dòng điện chạy qua tổng thể cuộn dây của biến trở .
• Để đèn sáng mạnh nhất thì phải dịch con trở của biến trở đến vị trí sao cho điện trở của biến trở là nhỏ nhất ( vì biến trở mắc tiếp nối đuôi nhau với đèn trong mạch ), đó là điểm M .
• Khi con chạy đặt ở điểm M thì dòng điện phần nhiều không chạy qua cuộn dây của biến trở, điện trở của biến trở khi ấy là nhỏ nhất .

Câu C7 (trang 30 SGK Vật Lí 9):

Trong kĩ thuật, ví dụ điển hình trong những mạch điện của Radio, tivi … người ta cần sử dụng những điện trở có kích cỡ nhỏ với những trị số khác nhau, hoàn toàn có thể tới vài trăm megavon ( 1 MΩ = 106 Ω ). Các điện trở này được sản xuất bằng một lớp than hay lớp sắt kẽm kim loại mỏng mảnh phủ ngoài một lỏi cách điện ( thường bằng sứ ). Hãy lý giải vì sao lớp than hay lớp sắt kẽm kim loại mỏng dính đó lại có điện trở lớn .

Trả lời:

Các điện trở này được sản xuất bằng một lớp than hay lớp sắt kẽm kim loại mỏng dính phủ ngoài một lỏi cách điện ( thường bằng sứ ), nên khi áp điện vào hai đầu thì điện trở tham gia vào mạch sẽ có tiết diện S rất nhỏ ( không được nhầm lẫn với tiết diện của lõi sứ )Mặt khác : \ ( R = \ rho \ frac { \ ell } { S } \ ) nên khi S rất nhỏ thì R rất lớn, hoàn toàn có thể lên đến cỡ MΩ .

Câu C8 (trang 30 SGK Vật Lí 9):

Hãy nhận dạng hai cách ghi trị số những điện trở kĩ thuật nêu dưới đây .

Cách 1: Trị số được ghi trên điện trở (hình 10.4a)

Cách 2: Trị số được thể hiện bằng các vòng màu sơn điện trở (hình 10.4b và hình 2 ở bìa 3).

Trả lời:

Cách 1: Các điện trở có kích thước lớn thường được ghi trị số trực tiếp trên thân. Ví dụ như các điện trở công suất, điện trở sứ.

Cách 2: Các điện trở có kích thước nhỏ được ghi trị số bằng các vạch màu theo một quy ước chung của thế giới (xem bảng 1 SGK – Trang 31).

Cách đọc: Điện trở thường được kí hiệu bằng 4 vòng màu, điện trở chính xác thì kí hiệu bằng 5 vòng màu

Bảng 1: Trị số điện trở được quy định theo các vòng màu

+ Cách đọc trị số điện trở 5 vòng màu: (điện trở chính xác)

• Vòng số 5 là vòng ở đầu cuối, là vòng ghi sai số, trở 5 vòng màu thì màu sai số có nhiều màu, do đó gây khó khăn vất vả cho ta khi xác lập đâu là vòng ở đầu cuối, tuy nhiên vòng cuối luôn có khoảng cách xa hơn một chút ít .
• Đối diện vòng cuối là vòng số 1
• Tương tự cách đọc trị số của trở 4 vòng màu nhưng ở đây vòng số 4 là bội số của cơ số 10, vòng số 1, số 2, số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị chức năng
• Trị số = ( vòng 1 ) ( vòng 2 ) ( vòng 3 ) x 10 ( mũ vòng 4 )
• Có thể tính vòng số 4 là số số lượng không “ 0 ” thêm vào

Câu C9 (trang 30 SGK Vật Lí 9):

Đọc trị số của những điện trở kĩ thuật cùng loại như hình 10.4 a có trong bộ dụng cụ thí nghiệm

Trả lời:

Câu C10 (trang 30 SGK Vật Lí 9):

Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 20 Ω. Dây điện trở của biến trở là dây kim loại tổng hợp nicrom có tiết diện 0,5 mm2 và được quấn đều chung quanh một lõi sứ tròn đường kính 2 cm. Tính số vòng dây của biến trở này .

Trả lời:

Tiết diện của dây dẫn : S = 0,5 mm2 = 0,5. 10-6 mét vuôngTra bảng 1, SGK, tr26 ta tìm được dây nicrom có điện trở suất : ρ = 1,10. 10-6 ΩmChiều dài của dây kim loại tổng hợp là : \ ( \ ell = \ frac { RS } { \ rho } = \ frac { = 20.0, { { 5.10 } ^ { – 6 } } } { 1, { { 1.10 } ^ { 6 } } } = 9,091 \, m. \ )

Vì dây được quấn đều chung quanh một lõi sứ tròn đường kính d = 2 cm = 0,02 m nên một vòng quấn sẽ chiếm một chiều dài bằng chu vi của lõi: C = π.d (lấy π = 3,14)

Số vòng dây của biến trở là : \ ( N = \ frac { \ ell } { \ pi d } = \ frac { 9,091 } { \ pi. 0,02 } = 145 \ ) vòng .​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 9 bài Biến trở – Điện trở dùng trong kĩ thuật do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc những bạn học tập vui tươi

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử