Với giải sách bài tập Vật lí 11 Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm sách Kết nối tri thức hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:

Sách bài tập Vật lí 11 Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm

Giải SBT Vật lí 11 trang 53

Câu 23.1 trang 53 SBT Vật Lí 11: Đơn vị đo điện trở là

A. ôm ($\Omega$).

B. fara (F).

C. henry (H).

D. oát (W).

Lời giải:

Đáp án đúng là A

Đơn vị đo điện trở là ôm ($\Omega$)

Câu 23.2 trang 53 SBT Vật Lí 11: Phát biểu nào sau đây sai.

A. Điện trở có vạch màu là căn cứ để xác định trị số.

B. Đối với điện trở nhiệt có hệ số dương, khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng.

C. Đối với điện trở biến đổi theo điện áp, khi U tăng thì điện trở tăng.

D. Đối với điện trở quang, khi ánh sáng thích hợp rọi vào thì điện trở giảm.

Lời giải:

Đáp án đúng là C

C – sai

Câu 23.3 trang 53 SBT Vật Lí 11: Đặc điểm của điện trở nhiệt có hệ số nhiệt điện trở

A. dương khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng.

B. dương khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm.

C. âm khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng.

D. âm khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm về bằng 0.

Lời giải:

Đáp án đúng là A

Đặc điểm của điện trở nhiệt có hệ số nhiệt điện trở dương khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng. Công thức điện trở $R=\rho \frac{l}{S}$ nên khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất tăng do đó điện trở tăng.

Câu 23.4 trang 53 SBT Vật Lí 11: Nếu chiều dài và đường kính của một dây dẫn bằng đồng có tiết diện tròn được tăng lên gấp đôi thì điện trở của dây dẫn sẽ

A. không thay đổi.

B. tăng lên hai lần.

C. tăng lên gấp bốn lần.

D. giảm đi hai lần.

Lời giải:

Đáp án đúng là D

Điện trở $R=\rho \frac{l}{S}=\rho \frac{l}{\frac{\pi d^2}{4}}$ nên khi chiều dài và đường kính của một dây dẫn bằng đồng có tiết diện tròn được tăng lên gấp đôi thì điện trở của dây dẫn sẽ giảm đi 2 lần.

Câu 23.5 trang 53 SBT Vật Lí 11: Chọn biến đổi đúng trong các biến đổi sau.

A. 1$\Omega$ = 0,001k$\Omega$ = 0,0001M$\Omega$.

B. 10$\Omega$ = 0,1k$\Omega$ = 0,00001M$\Omega$.

C. 1k$\Omega$ = 1000$\Omega$ = 0,01M$\Omega$.

D. 1M$\Omega$ = 1000k$\Omega$ = 1000000$\Omega$.

Lời giải:

Đáp án đúng là D

1M$\Omega$ = 1000k$\Omega$ = 1000000$\Omega$

Giải SBT Vật lí 11 trang 54

Câu 23.6 trang 54 SBT Vật Lí 11: Biến trở là

A. điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh chiều dòng điện trong mạch.

B. điện trở' có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ và chiều dòng điện trong mạch.

C. điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.

D. điện trở không thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.

Lời giải:

Đáp án đúng là C

Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số (tức là giá trị điện trở thay đổi) và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.

Câu 23.7 trang 54 SBT Vật Lí 11: Trước khi mắc biến trở vào mạch điện để điều chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều chỉnh biến trở có giá trị nào dưới đây?

A. Có giá trị bằng 0.

B. Có giá trị nhỏ.

C. Có giá trị lớn.

D. Có giá trị lớn nhất.

Lời giải:

Đáp án đúng là D

Trước khi mắc biến trở vào mạch điện để điều chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều chỉnh biến trở có giá trị lớn nhất, mục đích để cho dòng điện trong mạch có giá trị nhỏ nhất, sau đó giảm dần giá trị biến trở để tăng cường độ dòng điện.

Câu 23.8 trang 54 SBT Vật Lí 11: Chọn phát biểu đúng về định luật Ohm.

A. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và điện trở của dây.

B. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và không tỉ lệ với điện trở của dây.

C. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.

D. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ thuận với điện trở của dây.

Lời giải:

Đáp án đúng là C

Định luật Ohm: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.

Câu 23.9 trang 54 SBT Vật Lí 11: Biểu thức đúng của định luật Ohm là

A. $I=\frac{R}{U}$.

B. $I=\frac{U}{R}$.

C. $U=\frac{1}{R}$.

D. $U=\frac{R}{I}$.

Lời giải:

Đáp án đúng là B

Biểu thức định luật Ohm: $I=\frac{U}{R}$

Câu 23.10 trang 54 SBT Vật Lí 11: Khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn tăng thì

A. cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn không thay đổi.

B. cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn giảm, tỉ lệ với hiệu điện thế.

C. cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn có lúc tăng, có lúc giảm.

D. cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tăng, tỉ lệ với hiệu điện thế.

Lời giải:

Đáp án đúng là D

Khi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn tăng thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tăng, tỉ lệ với hiệu điện thế.

Giải SBT Vật lí 11 trang 55

Câu 23.11 trang 55 SBT Vật Lí 11: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn có dạng là

A. một đường thẳng đi qua gốc toạ độ.

B. một đường cong đi qua gốc toạ độ.

C. một đường thẳng không đi qua gốc toạ độ.

D. một đường cong không đi qua gốc toạ độ.

Lời giải:

Đáp án đúng là A

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn có dạng là một đường thẳng đi qua gốc toạ độ

Câu 23.12 trang 55 SBT Vật Lí 11: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn. Nếu tăng hiệu điện thế lên 1,6 lần thì

A. cường độ dòng điện tăng 3,2 lần.

B. cường độ dòng điện giảm 3,2 lần.

C. cường độ dòng điện giảm 1,6 lần.

D. cường độ dòng điện tăng 1,6 lần.

Lời giải:

Đáp án đúng là D

Nếu tăng hiệu điện thế lên 1,6 lần thì cường độ dòng điện tăng 1,6 lần.

Câu 23.13 trang 55 SBT Vật Lí 11: Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế đối với hai điện trở ${\text{R}}_1,{\text{R}}_2$ trong Hình 23.1. Điện trở ${\text{R}}_1,{\text{R}}_2$ có giá trị là

A. $R_1=5\text{Ω};R_2=20\text{Ω}$.

B. $R_1=10\text{Ω};R_2=5\text{Ω}$.

C. $R_1=5\text{Ω};R_2=10\text{Ω}$.

D. $R_1=20\text{Ω};R_2=5\text{Ω}$.

Lời giải:

Đáp án đúng là D

$R_1=\frac{6}{0,3}=20\Omega ;R_2=\frac{4}{0,8}=5\Omega$

Câu 23.14 trang 55 SBT Vật Lí 11: Muốn đo hiệu điện thế giữa hai cực của một nguồn điện, nhưng không có vôn kế, một học sinh đã sử dụng một ampe kế và một điện trở có giá trị R = 50$\Omega$ mắc nối tiếp nhau sau, đó mắc vào nguồn điện, biết ampe kế chỉ 1,2A. Hiệu điện thế giữa hai cực nguồn điện có giá trị bằng bao nhiêu?

A. 120V.

B. 50V.

C. 12V.

D. 60V.

Lời giải:

Đáp án đúng là D

Hiệu điện thế U = I.R = 60 V

Câu 23.15 trang 55 SBT Vật Lí 11: Cho mạch điện như Hình 23.2. Các giá trị điện trở $R_1=6\text{Ω},R_2=4\text{Ω}$, $R_3=2\text{Ω},R_4=3\text{Ω},R_5=6\text{Ω}$.

Hình 23.2

a) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₂ nếu cường độ dòng điện qua điện trở R₁ có giá trị 1A

b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₂ nếu cường độ dòng điện qua điện trở R₅ có giá trị 1A

Lời giải:

$\begin{array}{c}{R}_{45}=\frac{R_4{R}_5}{R_4+R_5}=2\Omega \\ R_{345}=R_3+R_{45}=4\Omega \\ R_{2345}=\frac{R_2.R_{345}}{R_2+R_{345}}=2\Omega \\ R_{12345}=R_1+R_{2345}=8\Omega \end{array}$

a) Vì $R_{345}=R_2$ nên ta có $I_2=I_{345}=\frac{I_1}{2}=0,5\text{A}$.

$U_{R_2}=I_2{R}_2$= 0,5.4 = 2V.

b) Ta có: $U_{R_4}=U_{R_5}\Rightarrow \frac{I_4}{I_5}=\frac{R_5}{R_4}=2\Rightarrow I_4=2I_5=2\text{A}$.

Vì $R_{345}=R_2$ nên ta suy ra: $I_{345}=I_2=I_3=I_4+I_5=3\text{A}$.

$U_{R_2}=I_2{R}_2$= 3.4 = 12V.

Giải SBT Vật lí 11 trang 56

Câu 23.16 trang 56 SBT Vật Lí 11: Cho một đoạn mạch điện như Hình 23.3. Biết các giá trị điện trở: $R_1=1\text{Ω}$; $R_2=20\text{Ω};R_3=5\text{Ω};R_4=R_5=10\text{Ω}$. Hãy tính điện trở của đoạn mạch AB.

Hình 23.3

Lời giải:

Cách mắc điện trở: [R₁nt(R₂//R₃)]//(R₄ntR₅)

$R_{23}=\frac{R_2{R}_3}{R_2+R_3}=\frac{20.5}{20+5}=4\text{Ω}.$; $R_{123}=R_1+R_{23}=1+4=5\text{Ω}.$

$R_{45}=R_4+R_5=10+10=20\text{Ω}$; $R_{AB}=\frac{R_{123}{R}_{45}}{R_{123}+R_{45}}=\frac{5.20}{5+20}=4\text{Ω}.$

Vậy điện trở tương đương của đoạn mạch AB là 4$\Omega$.

Câu 23.17 trang 56 SBT Vật Lí 11: Cho mạch điện như Hình 23.4. Các giá trị điện trở: $R_1=2\text{Ω},R_2=3\text{Ω},R_3=4\text{Ω}$, ${\text{R}}_4=6\text{Ω}$. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U_AB = 18V.

Hình 23.4

a) Tính điện trở của đoạn mạch AB.

b) Tìm cường độ dòng điện chạy qua các điện trở và hiệu điện thế trên mỗi điện trở.

Lời giải:

a) Đoạn mạch AB có điện trở [R₁//R₂]nt[R₃//R₄].

$R_{AB}=\frac{R_1{R}_2}{R_1+R_2}+\frac{R_3{R}_4}{R_3+R_4}=\frac{2.3}{2+3}+\frac{4.6}{4+6}=3,6\text{Ω}$

b) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: $I=\frac{U_{AB}}{R_{AB}}=\frac{18}{3,6}=5\text{A}$.

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₁ là:

$I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{U_{12}}{R_1}=\frac{R_{12}.I}{R_1}=\frac{R_1{R}_2}{\left(R_1+R_2\right)}.\frac{I}{R_1}=3\text{A}$.

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₂ là: $I_2=I-I_1=2A$.

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₃ là:

$I_3=\frac{U_3}{R_3}=\frac{U_{34}}{R_3}=\frac{R_{34}.I}{R_3}=\frac{R_3{R}_4}{\left(R_3+R_4\right)}.\frac{I}{R_3}=3\text{A}$.

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₄ là: $I_4=I-I_3=2A$.

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₁, R₂ là $U_1=U_2=I.R_{12}=6\text{V}$.

Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R₃, R₄ là $U_3=U_4=I.R_{34}=12\text{V}$.

Câu 23.18 trang 56 SBT Vật Lí 11: Cho mạch điện như Hình 23.5. Giá trị các điện trở: $R_1=5\text{Ω},R_2=7\text{Ω},R_3=1\text{Ω}$, $R_4=5\text{Ω},R_5=3\text{Ω}$. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U_AB = 21V.

Hình 23.5

a) Tính điện trở của đoạn mạch AB(R_AB).

b) Tính cường độ dòng điện qua các điện trở.

Lời giải:

a) Ta có: $R_{345}=\frac{\left(R_3+R_4\right)R_5}{R_3+R_4+R_5}=\frac{\left(1+5\right).3}{1+5+3}=2\text{Ω}$.

$R_{AB}=\frac{\left(R_1+R_{345}\right)R_2}{R_1+R_{345}+R_2}=\frac{\left(5+2\right).7}{5+2+7}=3,5\text{Ω.}$

b) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: $I=\frac{U_{AB}}{R_{AB}}=\frac{21}{3,5}=6\text{A}$.

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₂ là: $I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{U_{AB}}{R_2}=\frac{21}{7}=3\text{A}$.

Cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₁ là: $I_1=I-I_2=3A$.

$U_1=I_1{R}_1=3.5=15V$

$U_{34}=U_{1345}-U_1=I_1{R}_{1345}-I_1{R}_1=3.7-3.5=6V$

Vì $R_{34}=2R_5$ nên cường độ dòng điện chạy qua điện trở R₅ là $I_5=2I_{34}=2\frac{U_{34}}{R_{34}}=2.\frac{6}{6}=2\text{A}$.

$U_1=I_1{R}_1=15\text{V};U_2=U_{AB}=21\text{V};U_3=I_{34}{R}_3=1\text{V};$

$U_4=I_{34}{R}_4=5\text{V};U_5=I_5{R}_5=6\text{V}$.

Câu 23.19 trang 56 SBT Vật Lí 11: Cho mạch điện như Hình 23.6. Cho biết các giá trị điện trở: $R_1=4\text{Ω}$, $R_2=R_5=20\text{Ω},R_3=R_6=12\text{Ω},R_4=R_7=8\text{Ω}$. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U_AB = 48V.

Hình 23.6

a) Tính điện trở R_AB của đoạn mạch AB.

b) Tìm cường độ dòng điện và hiệu điện thế của mỗi điện trở.

Lời giải:

a) $R_{123}=\frac{\left(R_1+R_2\right)R_3}{R_1+R_2+R_3}=\frac{\left(4+20\right).12}{4+20+12}=8\text{Ω}$.

$R_{1234}=\frac{R_{123}.R_4}{R_{123}+R_4}=\frac{8.8}{8+8}=4\text{Ω}.$

$R_{123456}=\frac{\left(R_{1234}+R_5\right)R_6}{R_{1234}+R_5+R_6}=\frac{\left(4+20\right).12}{4+20+12}=8\text{Ω}.$

$R_{AB}=R_{123456}+R_7=8+8=16\text{Ω}.$

b) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính: $I=\frac{U_{AB}}{R_{AB}}=\frac{48}{16}=3A$.

Ta có: $\frac{I_5}{I_6}=\frac{R_6}{R_{12345}}=\frac{1}{2}\Rightarrow I_6=2I_5$ mà $I_6+I_5=I$$\Rightarrow I_5=\frac{I}{3}=1\text{A}$.

$I_6=I-I_5=2\text{A}.$

$U_{1234}=I_5\cdot R_{1234}=4\text{V}.$

$I_1=I_2=\frac{U_{1234}}{R_1+R_2}=\frac{4}{24}=\frac{1}{6}\text{A}.$

$I_3=\frac{U_{1234}}{R_3}=\frac{4}{12}=\frac{1}{3}\text{A}.$

$I_3=\frac{U_{1234}}{R_3}=\frac{4}{12}=\frac{1}{3}\text{A}.$

$I_7=I=3\text{A}.$

$$\begin{gathered} U_1=I_1{R}_1=\frac{2}{3}V; U_2=I_2{R}_2=\frac{10}{3}V; \\ {U}_3=U_4=U_{1234}=4\text{V};U_5=I_5{R}_5=20\text{V}. \end{gathered}$$

$U_6=U_{1234}+U_5=24\text{V};U_7=U_{AB}-U_6=24\text{V}.$

Câu 23.20 trang 56 SBT Vật Lí 11: Cho mạch điện như Hình 23.7. Giá trị các điện trở: $R_1=R_3=3\text{Ω},R_2=2\text{Ω}$, $R_4=1\text{Ω},R_5=4\text{Ω}$. Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là I = 3A. Tính:

Hình 23.7

a) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch U_AB và hiệu điện thế của mỗi điện trở.

b) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và D;E và D.

Lời giải:

a) $R_{AB}=R_5+\frac{\left(R_1+R_3\right)\left(R_2+R_4\right)}{R_1+R_2+R_3+R_4}=6\text{Ω}$.

${\text{U}}_{\text{AB}}={\text{IR}}_{\text{AB}}=18\text{V;}$

Ta có: $\frac{I_{13}}{I_{24}}=\frac{R_{24}}{R_{13}}=\frac{R_2+R_4}{R_1+R_3}=\frac{1}{2}$$\Rightarrow I_{13}=\frac{I_{24}}{2}=\frac{I}{3}=1\text{A}\Rightarrow I_{24}=2\text{A}$.

$U_1=I_{13}{R}_1=3V;U_2=I_{24}{R}_2=4V;U_3=I_{13}{R}_3=3V;$

$U_4=I_{24}{R}_4=2V;U_5=I{R}_5=12\text{V}$

b) $U_{AD}=U_5+U_1=15\text{V};U_{ED}=U_{EB}+U_{BD}=U_4-U_3=-1\text{V}$.

Giải SBT Vật lí 11 trang 57

Câu 23.21 trang 57 SBT Vật Lí 11: Cho mạch điện như Hình 23.8. Giá trị các điện trở: $R_1=R_3=R_5=1\text{Ω},R_4=2\text{Ω}$, $R_2=3\text{Ω}$. Biết dòng điện chạy qua điện trở R₄ là 1A.

Hình 23.8

a) Tính điện trở của đoạn mạch AB.

b) Tính cường độ dòng điện qua các điện trở.

c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB.

Lời giải:

a) $R_{AB}=\frac{R_1{R}_2}{R_1+R_2}+\frac{\left(R_3+R_4\right)R_5}{R_3+R_4+R_5}$$=\frac{1.3}{1+3}+\frac{\left(1+2\right).1}{1+2+1}=1,5\text{Ω}$.

b) Ta có: $\frac{I_{34}}{I_5}=\frac{R_5}{R_{34}}=\frac{1}{3}\Rightarrow I_5=3I_{34}=3I_4=3\text{A}$.

$\Rightarrow I_{345}=I_{34}+I_5=1+3=4A=I_{12}=I_1+I_2=I$

Tương tự ta có: $\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}=3\Rightarrow I_1=3\text{A};I_2=1\text{A}$.

c) $U_{AB}=I{R}_{AB}=4.1,5=6\text{V}$.

Câu 23.22 trang 57 SBT Vật Lí 11: Cho mạch điện như Hình 23.9. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB là U_AB = 6V. Khi K mở ampe kế A₁ chỉ 1,2A. Khi K đóng, ampe kế A₁, A₂ chỉ lần lượt 1,4A và 0,5A. Bỏ qua điện trở của các ampe kế. Tính điện trở: ${\text{R}}_1,{\text{R}}_2,{\text{R}}_3$.

Hình 23.9

Lời giải:

Khi khoá K mở, ta có: U_AB = 1,2(R₁+R₂) (1)

Khi khoá K đóng, ta có: U_AB = 1,4R₁+0,5R₃) (2)

$U_{AB}=1,4R_1+(1,4-0,9)R_2=1,4R_1+0,9R_2$(3)

Từ biểu thức (1), (2), (3), ta thu được: $R_1=3\text{Ω},R_2=2\text{Ω},R_3=3,6\text{Ω}$.

Câu 23.23 trang 57 SBT Vật Lí 11: Cho mạch điện như Hình 23.10. Cho biết: $R_1=15\text{Ω},R_2=R_3=R_4=10\text{Ω}$. Điện trở của ampe kế và các dây nối không đáng kể.

a) Tìm điện trở của đoạn mạch AB.

b) Biết ampe kế chỉ 3A. Tính hiệu điện thế U_AB và cường độ dòng điện chạy qua các điện trở.

Hình 23.10

Lời giải:

a) Ta có: [R₂nt(R₃//R₄)]//R₁.

$R_{234}=R_2+\frac{R_3.R_4}{R_3+R_4}=10+\frac{10.10}{10+10}=15\Omega$

$\Rightarrow R_{AB}=\frac{R_{234}.R_1}{R_{234}+R_1}=\frac{15.15}{15+15}=7,5\text{Ω}$

b) Vì $I_A=I_1+I_3;U_1=U_{234}\Rightarrow \frac{I_1}{I_{234}}=\frac{R_{234}}{R_1}=1$$\Rightarrow I_1=I_{234}=I_2=I_{34}=(I_3+I_4)$ và $U_3=U_4\Rightarrow \frac{I_3}{I_4}=\frac{R_4}{R_3}=1$ nên $I_A=3I_3=1,5I_1$

$$\begin{gathered} \Rightarrow I_1=2A;I_3=I_4=1A;I_2=I_3+I_4=2A; \\ {U}_{AB}=U_1=I_1{R}_1=30\text{V} \end{gathered}$$

Câu 23.24 trang 57 SBT Vật Lí 11: Cho đoạn mạch như Hình 23.11. Tính điện trở của đoạn mạch AB, biết các điện trở có giá trị bằng nhau và bằng R. Biết dây nối có điện trở không đáng kể.

Hình 23.11

Lời giải:

Vì điện thế tại điểm C và B như nhau nên ta có thể vẽ lại được mạch điện như Hình 23.1G:

Cấu trúc mạch: R₁//[R₄nt(R₂//R₃)]

$R_{23}=\frac{R_2{R}_3}{R_2+R_3}=\frac{RR}{R+R}=\frac{R}{2}.$

$R_{234}=R_4+R_{23}=R+\frac{R}{2}=\frac{3R}{2}.$

$R_{AB}=\frac{R_{234}{R}_1}{R_{234}+R_1}=\frac{R\frac{3R}{2}}{R+\frac{3R}{2}}=\frac{3R}{5}.$

Xem thêm các bài giải SBT Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài tập cuối chương 3

Bài 22: Cường độ dòng điện

Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm

Bài 24: Nguồn điện

Bài 25: Năng lượng và công suất điện

Bài tập cuối chương 4

Lý thuyết Điện trở. Định luật Ôm

I. Điện trở

1. Thí nghiệm

2. Định nghĩa điện trở

· Điện trở R là đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của vật dẫn.

$R=\frac{U}{I}$

Trong đó:

- U là hiệu điện thế, đơn vị là vôn (V)

- I là cường độ dòng điện, đơn vị là ampe (A)

- R là điện trở, đơn vị là ($\Omega$)

· Một số bội số của ôm:

$1k\Omega =1000\Omega$

$1M\Omega =1000k\Omega =1000000\Omega$

3. Đường đặc trưng vôn – ampe

- Đường đặc trưng vôn – ampe là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa hiệu điện thế đặt vào và dòng điện chạy qua linh kiện đang xét.

- Đường đặc trưng vôn – ampe của điện trở là hàm bậc nhất, có đồ thị là một đường thẳng xuất phát từ gốc toạ độ. Công thức biểu diễn là: I = kU, với k là hằng số không đổi gọi là độ dẫn điện.

- Đồ thị có độ dốc càng lớn thì có điện trở R càng nhỏ.

II. Định luật Ohm

· Cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế ở hai đầu vật dẫn, tỉ lệ nghịch với điện trở của vật dẫn.

· Biểu thức: $I=\frac{U}{R}$

Trong đó: I là cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn, đơn vị là ampe, kí hiệu là A.

U là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn, đơn vị là vôn, kí hiệu là V.

R là điện trở của vật dẫn, đơn vị là ôm, kí hiệu là $\Omega$.

III. Nguyên nhân gây ra điện trở và ảnh hưởng của nhiệt độ lên điện trở

1. Nguyên nhân gây ra điện trở trong vật dẫn kim loại

Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hoá trị trở thành các ion dương. Các ion dương liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại. Các ion dương dao động nhiệt xung quanh nút mạng, nhiệt độ càng cao, các ion dương dao động càng mạnh. Dao động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể cản trở chuyển động của các electron tự do là nguyên nhân chính gây ra điện trở của kim loại.

Mô hình nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại

Mở rộng: điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất

$\rho ={\rho }_0[1+\alpha (t-t_0\left)\right]$

Trong đó:

- $\rho$là điện trở suất ở nhiệt độ t, đơn vị là ôm nhân mét ($\Omega .m$)

- ${\rho }_0$ là điện trở suất ở nhiệt độ t₀, đơn vị là ôm nhân mét ($\Omega .m$)

- $\alpha$ là hệ số nhiệt điện trở, đơn vị là K^-1.

- t - t₀ là độ biến thiên nhiệt độ.

Ngoài ra ta cũng có thể viết biểu thức của điện trở dưới dạng $R=R_0[1+\alpha (t-t_0\left)\right]$

2. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên điện trở

a) Điện trở của đèn sợi đốt

- Khi dòng điện và hiệu điện thế nhỏ, đường đặc trưng vôn – ampe gần giống đường thẳng. Ở hiệu điện thế cao hơn, đường đặc trưng bắt đầu cong. Điều đó cho thấy điện trở của dây tóc bóng đèn tăng lên vì tỉ số $\frac{U}{I}$ tăng lên.

- Khi dây tóc bóng đèn phát sáng thì đường đặc trưng có độ dốc nhỏ nên điện trở lớn.

- Như vậy, điện trở của dây tóc bóng đèn phụ thuộc vào nhiệt độ.

b) Điện trở nhiệt

Điện trở nhiệt là linh kiện có điện trở thay đổi rõ rệt theo nhiệt độ.

- Điện trở của điện trở nhiệt NTC giảm khi nhiệt độ tăng.

- Điện trở của điện trở nhiệt PTC tăng khi nhiệt độ tăng.