BIẾN TRỞ - ĐIỆN TRỞ DÙNG TRONG KĨ THUẬT
A)Tóm tắt lý thuyết:
1,Biến trở:
-Biến trở là điện trở có thể thay đổi được trị số và có thể sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.
-Các loại biến trở được sử dụng là: biến trở con chạy, biến trở tay quay, biến trở than (chiết áp).
-Cấu tạo của biến trở gồm hai bộ phận chính:
+Con chạy hoặc tay quay.
+Cuộn dây bằng hợp kim có điện trở suất lớn.
-Kí hiệu trong mạch vẽ:
-Hoạt động: Khi di chuyển con chạy (hoặc tay quay) thì sẽ làm thay đổi chiều dài của cuộn dây có dòng điện chạy qua $\Rightarrow $ làm thay đổi điện trở của biến trở.
2,Các loại biến trở thường gặp:
- (2) (3)
Có nhiều cách phân loại biến trở:
-Phân loại biến trở theo chất liệu cấu tạo:
+Biến trở dây cuốn (2) và (3).
+Biến trở than (1).
-Phân loại biến trở thep bộ phận điều chỉnh:
+Biến trở con chạy (2).
+Biến trở tay quay (1) và (3).
3,Điện trở dùng trong kỹ thuật:
-Điện trở dùng trong kỹ thuật thường có trị số rất lớn.
-Được chế tạo bằng lớp than hoặc lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp cách điện.
-Có hai cách ghi trị số điện trở dùng trong kỹ thuật là:
+Trị số được ghi trên điện trở.
+Trị số được thể hiện bằng các vòng màu sơn trên điện trở (4 vòng màu hoặc 5 vòng màu).
Cách tính toán giá trị điện trở:
-Đối với điện trở 4 vạch màu:
+Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở.
+Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở.
+Vạch màu thứ ba: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở.
+Vạch màu thứ 4: Chỉ giá trị sai số của điện trở.
-Đối với điện trở 5 vạch màu:
+Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng trăm trong giá trị điện trở.
+Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở.
+Vạch màu thứ ba: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở.
+Vạch màu thứ tư: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở.
+Vạch màu thứ năm: Chỉ giá trị sai số của điện trở.
B)Bài tập minh họa:
Câu 1: 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.
Hướng dẫn
Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.
Chọn đáp án C.
Câu 2: Hiệu điện thế trong mạch điện có sơ đồ dưới được giữ không đổi. Khi dịch chuyển con chạy của biến trở dần về đầu N thì số chỉ của ampe kế sẽ thay đổi như thế nào?
A.Giảm dần đi.
B.Tăng dần lên.
C.Không thay đổi.
D.Lúc đầu giảm dần, sau đó tăng dần lên.
Hướng dẫn
Khi dịch chuyển con chạy của biến trở dần về đầu N thì điện trở của mạch sẽ tăng lên, mà hiệu điện thế không đổi.
$\Rightarrow $ Số chỉ của ampe kế I$_{A}$ sẽ giảm dần đi.
Chọn đáp án A.
Câu 3: Câu phát biểu nào dưới đây là không đúng về biến trở?
A.Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số.
B.Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để thay đổi cường độ dòng điện.
C.Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu dụng cụ điện.
D.Biến trở là dụng cụ có thể được dùng để thay đổi chiều dòng điện trong mạch.
Hướng dẫn
A, C ,B – đúng.
D – sai vì biến trở là dụng cụ không thể được dùng để thay đổi chiều dòng điện trong mạch.
Chọn đáp án D.
Câu 4: Trước khi mắc biến trở vào mạch để điều chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều chỉnh biến trở có giá trị nào dưới đây?
A.Có giá trị 0.
B.Có giá trị nhỏ.
C.Có giá trị lớn.
D.Có giá trị lớn nhất.
Hướng dẫn
Trước khi mắc biến trở vào mạch để điều chỉnh cường độ dòng điện thì cần điều chỉnh biến trở có giá trị lớn nhất. Như vậy cường độ dòng điện qua mạch sẽ nhỏ nhất.
Khi chỉnh biến trở, điện trở của mạch sẽ giảm dần nên cường độ dòng điện trong mạch sẽ tăng dần. Tránh được hư hỏng thiết bị trng mạch.
Chọn đáp án D.
Câu 5: Trên một biến trở có ghi 30$\Omega $ - 2,5A. Các số ghi này có ý nghĩa nào dưới đây?
A.Biến trở có điện trở nhỏ nhất là 30$\Omega $ và chịu được dòng điện có cường độ nhỏ nhất là 2,5A.
B. Biến trở có điện trở nhỏ nhất là 30$\Omega $ và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2,5A.
C. Biến trở có điện trở lớn nhất là 30$\Omega $ và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2,5A.
D. Biến trở có điện trở lớn nhất là 30$\Omega $ và chịu được dòng điện có cường độ nhỏ nhất là 2,5A.
Hướng dẫn
Các thông số ghi trên biến trở có nghĩa là: Biến trở có điện trở lớn nhất là 30$\Omega $ và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2,5A.
Chọn đáp án C.
Câu 6: Cho mạch điện như hình vẽ:
Đóng khóa K rồi dịch chuyển con chạy trên biến trở. Để đèn sáng mạnh nhất phải dịch chuyển con chạy của biến trở đến vị trí nào?
A.Điểm M.
B.Điểm N.
C.Trung điểm của MN.
D.Đèn luôn sáng bình thường.
Hướng dẫn
Ta có, để đèn sáng mạnh nhất thì phải dịch chuyển con chạy của biến trở tới vị trí M.
Vì khi đó điện trở của biến trở bằng 0, biến trở được coi như một dây dẫn bình thường $\Rightarrow $ Cường độ dòng điện trong mạch cực đại $\Rightarrow $ Đèn sáng mạnh nhất.
Chọn đáp án A.
Câu 7: Điện trở dùng trong kĩ thuật thường có trị số:
A.Rất lớn.
B.Rất nhỏ.
C.Cỡ vài chục ôm.
D.Có thể lên tới 100 ôm.
Hướng dẫn
Điện trở dùng trong kĩ thuật thường có trị số rất lớn, có thể lên tới vài trăm megaom.
Chọn đáp án A.
Câu 8: 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 lên tới vài trăm megaom. Các điện trở này được chế tạo bằng một lớp than hay lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp cách điện (Thường bằng sứ). Phương án nào sau đây giải thích được vì sao lớp than hay lớp kim loại đó lại có điện trở lớn.
A.Vì khối này như một điện trở có bề dày lớn.
B.Vì khối này như một điện trở có tiết diện S rất nhỏ.
C.Vì khối này như một điện trở có tiết diện S lớn.
D.Vì khối này như một điện trở có chiều dài rất lớn.
Hướng dẫn
Than hay lớp kim loại là chất dẫn điện, nếu lớp than hay lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp cách điện thì chỉ có lớp mỏng này dẫn điện, lõi sứ bên trong không dẫn điện.
Vì vậy khối này giống như một điện trở có tiết diện S rất nhỏ. Bề dày của lớp than hay kim loại này càng mỏng thì tiết diện S càng nhỏ.
Mà điện trở: $R=\rho \frac{l}{S}$ tỉ lệ nghịch với S nên điện trở R rất lớn.
Chọn đáp án B.
Câu 9: Điện trở dùng trong kĩ thuật được chế tạo bằng:
A.Lớp natri hoặc lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp cách điện.
B.Lớp natri hoặc lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp dẫn điện.
C.Lớp chì hoặc lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp cách điện.
D.Lớp chì hoặc lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp dẫn điện.
Hướng dẫn
Điện trở dùng trong kĩ thuật được chế tạo bằng lớp chì hoặc kim loại mỏng phủ ngoài một lớp cách điện.
Chọn đáp án C.
Câu 10: Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 20$\Omega $. Dây điện trở của biến trở là hợp kim nicrom có điện trở suất 1,1.10$^{-6}\Omega $.m và tiết diện 0,5 mm$^{2}$ và được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn đường kính 1,5 cm. Số vòng dây của biến trở này là:
A.260 vòng B.193 vòng C.326 vòng D.186 vòng
Hướng dẫn
+Sử dụng biểu thức tính điện trở: R = $\rho \frac{l}{S}$.
+Số vòng dây là: n = $\frac{1}{2\pi R}$ = 193 vòng
Chọn đáp án B.
