Phương pháp giải một số dạng bài tập về dòng điện trong kim loại
Lý thuyết:
Dạng 1: Tính điện trở của dây dẫn kim loại
Sử dụng công thức: \(R = \rho \frac{l}{S}\)
Trong đó:
+ \(\rho \) là điện trở suất của kim loại \(\left( {\Omega m} \right)\)
+ l là chiều dài dây dẫn (m)
+ S là tiết diện của dây dẫn (m2)
Bài tập ví dụ: Một đường ray xe điện bằng thép có diện tích tiết diện bằng 56 cm2. Hỏi điện trở của đường ray là 10 km bằng bao nhiêu? Cho điện trở suất của thép bằng \({3.10^{ - 7}}\Omega m\).
Hướng dẫn giải
Ta có:
\(R = \rho \frac{l}{S} = {3.10^{ - 7}}.\frac{{{{10.10}^3}}}{{{{56.10}^{ - 4}}}} = 0,54\Omega \)
Dạng 2: Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ
- Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm: \(I = \frac{U}{R}\)
Trong đó:
+ R: điện trở của dây dẫn kim loại \(\left( \Omega \right)\)
+ U: hiệu điện thế giữa hai đầu dây kim lại (V)
- Sự phụ thuộc điện trở của kim loại vào nhiệt độ:
+ \(R = {R_0} + \left[ {1 + \alpha \left( {t - {t_0}} \right)} \right]\)
+ \(\rho = {\rho _0}\left[ {1 + \alpha \left( {t - {t_0}} \right)} \right]\)
Trong đó:
\({R_0}\): là điện trở ở \({t_0}^0C\)
\({\rho _0}\): là điện trở suất của kim loại ở \({t_0}^0C\)
\(\alpha \): hệ số nhiệt điện trở (K-1)
Điện trở và điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất.
Bài tập ví dụ:
Một thanh than và một thanh sắt có cùng tiết diện thẳng mắc nối tiếp. Tìm tỉ số chiều dài của hai thanh để điện trở của mạch này không phụ thuộc nhiệt độ. Biết than có \({\rho _1} = {4.10^{ - 5}}\Omega m,{\alpha _1} = - 0,{8.10^{ - 3}}{K^{ - 1}}\); sắt có \({\rho _2} = 1,{2.10^{ - 7}}\Omega m,{\alpha _2} = - 0,{6.10^{ - 3}}{K^{ - 1}}\)
Hướng dẫn giải
+ Ở nhiệt độ t ta có:\(\left\{ \begin{array}{l}{R_1} = {R_{01}}\left( {1 + {\alpha _1}t} \right)\\{R_2} = {R_{02}}\left( {1 + {\alpha _2}t} \right)\end{array} \right.\)
+ \({R_1}nt{R_2}\) => Điện trở tương đương:
\(R = {R_1} + {R_2} = \left( {{R_{01}} + {R_{02}}} \right) + \left( {{\alpha _1}{R_{01}} + {\alpha _2}{R_{02}}} \right)t\)
+ Muốn R không phụ thuộc nhiệt độ thì: \(\left( {{\alpha _1}{R_{01}} + {\alpha _2}{R_{02}}} \right) = 0\)
\( \Leftrightarrow {\alpha _1}{\rho _1}\frac{{{l_1}}}{S} + {\alpha _2}{\rho _2}\frac{{{l_2}}}{S} = 0 \Rightarrow \frac{{{l_2}}}{{{l_1}}} = - \frac{{{\alpha _1}}}{{{\alpha _2}}}.\frac{{{\rho _1}}}{{{\rho _2}}} = \frac{{400}}{9}\)
Dạng 3: Hiện tượng nhiệt điện, suất điện động nhiệt điện
Biểu thức suất điện động nhiệt điện: \(\xi = {\alpha _T}\left( {{T_1} - {T_2}} \right) = {\alpha _T}\left( {t_1^0 - t_2^0} \right)\)
Trong đó:
+ \({\alpha _T}\) là hệ số nhiệt điện động \(\left( {\mu V/K} \right)\)
+ \({T_1},{T_2}\) lần lượt là nhiệt độ của đầu nóng và đầu lạnh.
Bài tập ví dụ:
Một mối hàn của cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động \({\alpha _T} = 6,5\mu V/K\) được đặt trong không khí ở nhiệt độ \({t_1} = {20^0}C\) còn đầu kia được nung nóng ở nhiệt độ t2.
a) Tìm suất điện động nhiệt điện khi \({t_2} = {200^0}C\)
b) Để suất điện động nhiệt điện là 2,6 mV thì nhiệt độ t2 là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
a)
Suất điện động nhiệt điện khi \({t_2} = {200^0}C\) là:
\(\xi = {\alpha _T}\left( {{T_1} - {T_2}} \right) = 6,5.(200 - 20) \\= 1170\mu V = 1,17mV\)
b)
Ta có:
\(\begin{array}{l}\xi = {\alpha _T}\left( {{T_1} - {T_2}} \right) = {\alpha _T}\left( {t_1^0 - t_2^0} \right)\\ \Rightarrow t_2^0 = \frac{\xi }{{{\alpha _T}}} + t_1^0 = \frac{{2,{{6.10}^{ - 3}}}}{{6,{{5.10}^{ - 6}}}} + 20 = {420^0}C\end{array}\)
Xem thêm Bài tập & Lời giải
Trong bài: Bài 13. Dòng điện trong kim loại
Bài tập & Lời giải:
- 👉 Câu C1 trang 75 SGK Vật lý 11
- 👉 Câu C2 trang 76 SGK Vật lý 11
- 👉 Bài 1 trang 78 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 2 trang 78 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 3 trang 78 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 4 trang 78 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 5 trang 78 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 6 trang 78 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 7 trang 78 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 8 trang 78 SGK Vật lí 11
- 👉 Bài 9 trang 78 SGK Vật lí 11
Lý thuyết:
Xem thêm lời giải SGK Vật lí lớp 11
CHƯƠNG I. ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG
- 👉 Bài 1. Điện tích, định luật Cu-lông
- 👉 Bài 2. Thuyết electron - Định luật bảo toàn điện tích
- 👉 Bài 3. Điện trường và cường độ điện trường - Đường sức điện
- 👉 Bài 4. Công của lực điện
- 👉 Bài 5. Điện thế - Hiệu điện thế
- 👉 Bài 6. Tụ điện
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút – Chương 1 – Vật lý 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 1 – Vật lý 11
CHƯƠNG II. DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
- 👉 Bài 7. Dòng điện không đổi, nguồn điện
- 👉 Bài 8. Điện năng - Công suất điện
- 👉 Bài 9. Định luật ôm đối với toàn mạch
- 👉 Bài 10. Ghép các nguồn điện thành bộ
- 👉 Bài 11. Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch
- 👉 Bài 12. Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa
CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
- 👉 Bài 13. Dòng điện trong kim loại
- 👉 Bài 14. Dòng điện trong chất điện phân
- 👉 Bài 15. Dòng điện trong chất khí
- 👉 Bài 16. Dòng điện trong chân không
- 👉 Bài 17. Dòng điện trong chất bán dẫn
- 👉 Bài 18. Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút – Chương 2 + 3 – Vật lý 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 2 + 3 – Vật lý 11
ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI
CHƯƠNG IV. TỪ TRƯỜNG
- 👉 Bài 19. Từ trường
- 👉 Bài 20. Lực từ - Cảm ứng từ
- 👉 Bài 21. Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt
- 👉 Bài 22. Lực Lo-ren-xơ
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút – Chương 4 – Vật lý 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 4 – Vật lý 11
CHƯƠNG V. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
- 👉 Bài 23. Từ thông, cảm ứng điện từ
- 👉 Bài 24. Suất điện động cảm ứng
- 👉 Bài 25. Tự cảm
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút – Chương 5 – Vật lý 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 5 – Vật lý 11
CHƯƠNG VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
- 👉 Bài 26. Khúc xạ ánh sáng
- 👉 Bài 27. Phản xạ toàn phần
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút – Chương 6 – Vật lý 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 6 – Vật lý 11
CHƯƠNG VII. MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG
- 👉 Bài 28. Lăng kính
- 👉 Bài 29. Thấu kính mỏng
- 👉 Bài 30. Giải bài toán về hệ thấu kính
- 👉 Bài 31. Mắt
- 👉 Bài 32. Kính lúp
- 👉 Bài 33. Kính hiển vi
- 👉 Bài 34. Kính thiên văn
- 👉 Bài 35. Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì
- 👉 Đề kiểm tra 15 phút – Chương 7 – Vật lý 11
- 👉 Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Chương 7 – Vật lý 11
ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ 2 (ĐỀ THI HỌC KÌ 2) - VẬT LÍ 11
Xem Thêm
Lớp 11 | Các môn học Lớp 11 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 11 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 11 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 11
- SBT Toán lớp 11 Nâng cao
- SBT Toán 11 Nâng cao
- SGK Toán 11 Nâng cao
- SBT Toán lớp 11
- SGK Toán lớp 11
Vật Lý
- SBT Vật lí 11 Nâng cao
- SGK Vật lí lớp 11 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 11
- SGK Vật lí lớp 11
- Giải môn Vật lí lớp 11
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 11
- SBT Hóa học 11 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 11 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 11
- SGK Hóa lớp 11
Ngữ Văn
Lịch Sử
Địa Lý
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11
- Giải môn Sinh học lớp 11
GDCD
Tin Học
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh 11 mới
- SBT Tiếng Anh lớp 11
- SGK Tiếng Anh lớp 11
- SBT Tiếng Anh lớp 11 mới
- SGK Tiếng Anh lớp 11 Mới