Bài 10: Biến trở - Điện trở sử dụng trong kỹ thuật

Lý thuyết

Câu C2 (SGK trang 29)

Bộ phận chính của biến trở trên các hình 10.1a, b gồm con chạy (tay quay) C và cuộn dây dẫn bằng hợp kim có điện trở suất lớn (nikelin hay nicrom), được quấn đều dặn dọc theo một lõi bằng sứ. Nếu mắc hai đầu A, B của cuộn dây này nối tiếp vào mạch điện thì khi dich chuyển con chạy C, biến trở có tác dụng thay đổi điện trở không? Vì sao?

Hướng dẫn giải

Trả lời:

Nếu mắc hai đầu A, B của cuộn dây này nối tiếp vào mạch điện thì khi dịch chuyển con chạy C, biến trở không có tác dụng thay đổi điện trở. Vì khi đó, nếu dịch chuyển con chạy C thì dòng điện vẫn chạy qua toàn bộ cuộn dây của biến trở, con chạy không có tác dụng làm thay đổi chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua.

Câu C3 (SGK trang 29)

Biến trở được mắc nối tiếp vào mạch điện, chẳng hạn vói hai điểm A và N của các biến trở ở hình 10.1a và b. Khi đó, nếu ta dịch chuyển con chạy hoặc quay tay C thì điện trở của mạch điện có thay đổi không? Vì sao?

Hướng dẫn giải

Trả lời:

Khi biến trở được mắc nối tiếp vào mạch điện, với hai điểm A và N của các biến trở ở hình 10.1a, b SGK, nếu dịch chuyển con chạy hoặc tay quay C thì sẽ làm thay đổi chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua, do đó làm thay đổi diện trở của biến trở, và điện trở của mạch điện sẽ thay đổi theo.

Câu C4 (SGK trang 29)

Trên hình 10.2 vẽ các kí hiệu sơ đồ của biến trở. Hãy mô tả hoạt động của biến trở có kí hiệu sơ đồ a, b, c.

Hướng dẫn giải

Trả lời:

Hoạt động của biến trở có kí hiệu sơ đồ a, b, c trên hình 10.2 SGK : Khi dịch chuyển con chạy thì sẽ làm thay đổi chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua và do đó làm thay đổi ddiiejn trở của biện trở.

Câu C5 (SGK trang 29)

C5. Vẽ sơ đồ mạch điện hình 10.3

Hướng dẫn giải

Sơ đồ mạch điện như hình 10.1

Câu C6 (SGK trang 29)

Tìm hiểu trị số điện trở lớn nhất cảu 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 rồi dịch chuyển 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?

Hướng dẫn giải

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 tất cả 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 nối tiếp với đèn trong mạch), đó là điểm M.

Khi con chạy đặt ở điểm M thì dòng điện hầu như không chạy qua cuộn dây của biến trở, điện trở của biến trở khi ấy là nhỏ nhất.

Câu C7 (SGK trang 30)

Trong kĩ thuật, chẳng hạn trong các mạch điện của Radio, tivi… người ta cần sử dụng các điện trở có kích thước nhỏ với các trị số khác nhau, có thể tới vài trăm megavon (1MΩ = 106Ω ). Các điện trở này được chế tạo bằng một lớp than hay lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lỏi cách điện (thường bằng sứ). Hãy giải thích vì sao lớp than hay lớp kim loại mỏng đó lại có điện trở lớn.

Hướng dẫn giải

Lớp than hay lớp kim loại mỏng có điện trở lớn vì tiết diện S của chúng có thể rất nhỏ.

Câu C9 (SGK trang 30)

Đọc trị số của các điện trở cùng loại như hình 10.4a có trong bộ dụng cụ thí nghiệm.

Hướng dẫn giải

Dựa vào bảng số 1, em hãy đọc trị số điện trở kĩ thuật cùng loại có trong bộ dụng cụ thí nghiệm.

Câu C10 (SGK trang 30)

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

Hướng dẫn giải

Chiều dài của dây hợp kim: \(R = {{\rho l} \over S} \Rightarrow l = {{RS} \over \rho } = {{20.0,{{5.10}^{ - 6}}} \over {1,{{1.10}^{ - 6}}}} = 9,09m\)

Chu vi của đường tròn đường kính 2cm: \(C = 2\pi r = \pi d = 3,14.0,02 = 0,0628m\)

Số vòng dây của biến trở: \(N = {l \over C} = {{9,09} \over {0,0628}} \approx 145\) vòng