Công thức tính điện trở Công thức Vật lí 11

Điện trở là một đại lượng vật lí biểu thị đặc tính cản trở dòng điện của một vật có khả năng cho dòng điện chạy qua. Vậy công dụng của điện trở là gì? Công thức tính điện trở ra sao? Là câu hỏi được rất nhiều các bạn học sinh quan tâm.

Công thức tính điện trở giúp các bạn học sinh nhanh chóng nắm được toàn bộ kiến thức về công dụng, các công thức tính, ký hiệu, đơn vị của điện trở. Từ đó nhanh chóng giải được các bài tập Vật lí 11.

1. Điện trở là gì

Điện trở là một đại lượng vật lí biểu thị đặc tính cản trở dòng điện của một vật có khả năng cho dòng điện chạy qua. Nếu một vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở là vô cùng lớn.

Khả năng giảm dòng điện của điện trở được gọi là điện trở suất và được đo bằng đơn vị ohms (đơn vị điện trở).

Nếu chúng ta tạo ra sự tương tự với dòng nước chảy qua các đường ống, thì điện trở là một ống mỏng làm giảm lưu lượng nước.

2. Công thức định luật ôm

Dòng điện I của ampe kế (A) bằng điện áp V của điện trở tính bằng vôn (V) chia cho điện trở R tính bằng ohms (Ω):

\(I\ =\ \frac{V}{R}\)

Công suất tiêu thụ của điện trở P tính bằng watt (W) bằng với I hiện tại của điện trở trong ampe (A lần điện áp V của điện trở tính bằng vôn (V):

P = I × V

Công suất tiêu thụ của điện trở P tính bằng watt (W) bằng với giá trị bình phương của dòng điện I của điện trở trong ampe (A) nhân điện trở R của điện trở trong ohms (Ω):

P = I ² × R

Công suất tiêu thụ của điện trở P tính bằng watt (W) bằng với giá trị bình phương của điện áp V của điện trở tính bằng vôn (V) chia cho điện trở R của điện trở trong ohms (Ω):

\(P\ =\ \frac{V^2}{R}\)

3. Công thức tính điện trở tương đương

Công thức tính điện trở tương đương mạch nối tiếp

Hai điện trở R1 và R2 được gọi là nối tiếp với nhau nếu chúng có 1 điểm chung.

Hai điện trở có một điểm chung là O.

\(U_{A B}=U_{1}+U_{2}+\ldots+U_{n}\)

\(I_{A B}=I_{1}=I_{2}=\ldots=I_{n}\)

\(R_{A B}=R_{1}+R_{2}+\ldots+R_{n}\)

Công thức tính điện trở mạch song song

Hai điện trở R₁ R₂ được gọi là song song với nhau nếu chúng có 2 điểm chung.

4. Kích thước và vật liệu ảnh hưởng

Điện trở của dây dẫn là điện trở suất của vật liệu của dây dẫn nhân với chiều dài của dây dẫn chia cho diện tích mặt cắt của dây dẫn.

Điện trở R được tính bằng ohms (Ω) (ký hiệu ôm) của điện trở bằng điện trở suất ρ tính bằng ohm-mét (∙ m) nhân với chiều dài của điện trở l tính bằng mét (m) chia cho diện tích mặt cắt ngang của điện trở A tính bằng mét vuông (m ² ):

\(R=\rho \times \frac{l}{A}\)

5. Bảng mã màu điện trở

6. Bài tập công thức tính điện trở

Bài 1. Một đoạn mạch gồm ba điện trở R1 = 3 ; R2 = 5 ; R3 = 7 được mắc nối tiếp với nhau. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là U = 6V.

a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

b. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.

Bài 2. Cho ba điện trở R1 = 6 ; R2 = 12 ; R3 = 16 được mắc song song với nhau vào hiệu điện thế U = 2,4V

a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.

b. Tính cường độ dòng điện qua mạch chính và qua từng điện trở.

Câu 3: Một biến trở có con chạy được làm bằng Nicrom, có tiết diện đều 0,55 mm², điện trở suất 1,1.10^-6 , gồm 500 vòng quấn quanh lõi sứ trụ tròn có đường kính 2 cm.

a) Tính điện trở cực đại của biến trở.

b) Tính cường độ dòng điện định mức của biến trở. Biết hiệu điện thế lớn nhất được phép đặt vào hai đầu biến trở là 157V.

Bài 4  Hai dây dẫn được làm từ cùng một loại vật liệu, dây thứ nhất có điện trở R ₁ = 15Ω , có chiều dài và có tiết diện 0,2 mm ² , dây thứ hai có điện trở R ₂ = 10Ω, chiều dài. Tính tiết diện S ₂ của dây.

Bài 5: Hai bóng đèn Đ₁ và Đ₂ có hiệu điện thế định mức tương ứng là U₁ =1,5V và U₂ = 6V; khi sáng bình thường có điện trở tương ứng là R₁ =1,5Ω và R₂ = 8Ω. Hai đèn này được mắc cùng với một biến trở vào hiệu điện thế U = 7,5V theo sơ đồ như hình vẽ:

a. Hỏi phải điều chỉnh biến trở có giá trị bao nhiêu để hai đèn sáng bình thường?

b. Biến trở nói trên được quấn bằng dây nikêlin có điện trở suất là 0,40.10^-6 Ωm, có độ dài tổng cộng là 19,64m và đường kính tiết diện là 0,5mm. Hỏi giá trị của biến trở tính được ở câu a trên đây chiếm bao nhiêu phần trăm so với điện trở lớn nhất của biến trở này?