Vận dụng công thức I = Snve để giải thích tại sao điện trở R của vật dẫn kim loại lại phụ thuộc vào chiều dài l

Giải Vật lí 11 Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm

Câu hỏi trang 98 Vật Lí 11: Vận dụng công thức I = Snve để giải thích tại sao điện trở R của vật dẫn kim loại lại phụ thuộc vào chiều dài ℓ, tiết diện S và điện trở suất $\rho$ của dây theo công thức $R=\frac{\rho \mathcal{l}}{S}$.

Lời giải:

Điện trở R của vật dẫn kim loại phụ thuộc vào các đại lượng:

- Chiều dài: Độ dài của vật dẫn sẽ làm thay đổi tốc độ dịch chuyển có hướng của các electron trong vật dẫn. Từ đó I thay đổi dẫn đến R thay đổi. Chiều dài tăng $\to$ vận tốc v giảm $\to$ I giảm $\to$ R tăng.

- Tiết diện: Tiết diện thay đổi dẫn đến I thay đổi, kéo theo R thay đổi. Tiết diện tăng $\to$ I tăng $\to$ R giảm. Suy ra R tỉ lệ nghịch với tiết diện S.

- Điện trở suất: Điện trở suất thì phụ thuộc vào bản chất kim loại làm vật dẫn, nó sẽ ảnh hưởng đến mật độ hạt tải điện, từ đó I thay đổi dẫn đến R thay đổi. Điện trở suất tăng $\to$ vật liệu dẫn điện kém $\to$ I giảm $\to$ R tăng. Suy ra điện trở tỉ lệ thuận với điện trở suất.

Kết luận: điện trở R phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện, điện trở suất của vật dẫn theo công thức $R=\frac{\rho \mathcal{l}}{S}$.