Công thức tính điện trở và bài tập áp dụng có lời dẫn giải

Điện trở là nguồn cội để các bạn có thể tính hiệu điện thế hay cường độ dòng điện của các loại mạch điện. Bài viết hôm nay của onthitot.com sẽ hướng dẫn các bạn cách tính điện trở của dây dẫn.

I/ Công thức tính điện trở

1/ Công thức định luật ôm

Cường độ dòng điện khi chạy qua 1 dây dẫn thì tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa 2 đầu dây dẫn, tỉ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn.

Công thức:

I = U/R

trong đó ta có:

U: là hiệu điện thế giữa 2 đầu vật dẫn điện được đo bằng vôn (V).

I: là cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn điện được đo bằng ampe (A).

R: là điện trở của vật dẫn điện được đo bằng Ohm (Ω).

2/ Công thức tính điện trở

R = ρ.L / S

Trong đó ta có:

ρ là điện trở xuất nó phụ thuộc vào chất liệu của dây dẫn

L là chiều dài của dây dẫn

S là tiết diện của dây dẫn

R là điện trở có đơn vị là Ω

Công thức tính điện trở mạch song song

Công thức tính điện trở mạch nối tiếp

R _tổng = R₁ + R₂ + R₃ + ….+ R_n

II/ Bài tập và hướng dẫn giải

Bài 1: Cho 1 bóng đèn có điện trở là R₁ = 600 Ω mắc song song với 1 bóng đèn có điện trở là R₂ = 900 Ω vào 1 hiệu điện thế là U_MN = 220 V như sơ đồ. Dây nối từ M tới A, từ N tới B là dây đồng có chiều dài tổng là l = 200m, có tiết diện là S = 0,2mm² . Ta bỏ qua điện trở của dây nối từ 2 bóng đèn tới A và B. Tính điện trở của đoạn mạch MN.

Hướng dẫn giải:

Ta cần tính điện trở của toàn bộ đoạn mạch :

– Tính điện trở của 2 bóng đèn R₁₂ được mắc song song.

– Tính điện trở của dây nối R_d.

– Ta có điện trở R_MN của đoạn mạch chính là điện trở của R₁₂ mắc nối tiếp với R_d. Từ đó ta tính được R_MN.

Bài 2: Cho 1 mạch điện có sơ đồ như hình vẽ, nguồn điện có suất điện động là E = 6 V và điện trở trong là không đáng kể. Các điện trở có giá trị R₁ = R₂ = 30 (Ω) và R₃ = 7,5 (Ω). Tính điện trở của mạch ngoài R_N.

Hướng dẫn giải:

Điện trở của mạch:

1/R_N = 1/ R₁ + 1/ R₂ +1/ R₃  = > R_N = 5

Bài 3: 1 bóng đèn khi sáng hơn binh thường thì có điện trở là R₁ = 7,5 Ω, cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn khi đó là I = 0,6 A. Bóng đèn được mắc nối tiếp với 1 biến trở và được mắc vào 1 hiệu điện thế là U = 12 V như sơ đồ hinh vẽ.

a) Phải điều chỉnh biến trở này có trị số điện trở là R₂ bằng bao nhiêu thì bóng đèn sáng bình thường?

b) Biết biến trở này có điện trở lớn nhất R_b = 30 Ω vài cuộn dây dẫn làm bằng hợp kim nikelin có tiết diện là S = 1mm². Tính chiều dài của dây dẫn được dùng làm biến trở này.

Hướng dẫn giải:

a) Ta cần tính điện trở của toàn đoạn mạch nối tiếp: R = R1 + R2 . Từ đó ⇒ R2 .

b) Từ công thức tính điện trở ta suy ra công thức tính chiều dài của dây dẫn từ đó ta tìm được chiều dài của dây dẫn.