Câu hỏi luyện tập trang 43 Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều: Tính chiều dài của đoạn dây đồng có đường kính tiết diện 0,5 mm, điện trở 20 Ω ở nhiệt độ 20 °C.Hình 7...

1. Tính chiều dài của đoạn dây đồng có đường kính tiết diện 0,5 mm, điện trở 20 Ω ở nhiệt độ 20 °C.

2. Hình 7.4a là một biến trở được sử dụng trong các thiết bị điện gia đình. Khi xoay trục điều khiển sẽ thay đổi được chiều dài của đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua, nhờ đó thay đổi được điện trở của biến trở. Giả sử chiếc đèn ở hình 7.1 sử dụng biến trở trên và được mắc như hình 7.4c. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện của đèn và trả lời câu hỏi ở đầu bài học.

Hình 7.4. Ảnh chụp biến trở (a), sơ đồ cấu tạo biến trở (b), kí hiệu biến trở (c)

Hướng dẫn giải :

Sử dụng công thức tính điện trở \(R = \,\rho \frac{l}{S}\) để tính giá trị điện trở bài 2. Sau đó, dựa vào hình 7.1 và hình 7.4 để vẽ lại sơ đồ mạch điện của đèn, từ đó trả lời câu hỏi vì sao có thể điều chỉnh được độ sáng của chiếc đèn pin trong hình 7.1 bằng cách vặn núm xoay? (dựa vào biến trở)

Lời giải chi tiết :

1.

Ta có: \(\rho = \,1,{7.10^{ - 8}}\,\Omega m\) ; R = 20 Ω;

\(S = \,\pi {r^2} = \,\pi {(\frac{d}{4})^2}\, = \,\pi {(\frac{{0,{{5.10}^{ - 3}}}}{4})^2}\, \approx \,{5.10^{ - 8}}\,{m^2}\)

Chiều dài của đoạn dây đồng: \(R = \,\rho \frac{l}{S}\,\, = > \,l\, = \,\frac{{RS}}{\rho }\)

Thay số: \(\,l\, = \,\frac{{RS}}{\rho }\, = \,\frac{{{{20.5.10}^{ - 8}}}}{{1,{{7.10}^{ - 8}}}}\, \approx \,\,58,8\,m\)

2.

Khi vặn núm xoay, tức là đang điều chỉnh giá trị của điện trở R, khi R thay đổi thì I cũng thay đổi (tỉ lệ nghịch – Định luật Ohm), vì thế có thể điều chỉnh được độ sáng của chiếc đèn pin trong hình 7.1 bằng cách vặn núm xoay.

Sơ đồ mạch điện của đèn.