Điện trở là gì? Công thức tính điện trở

Công thức tính điện trở tương đương đối với đoạn mạch nối tiếp

Khi các điện trở nối tiếp với nhau, điện trở tương đương (điện trở thế) của chúng có thể được tính bằng cách cộng dồn giá trị điện trở của chúng. Cụ thể, công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp là:

R_eq = R1 + R2 + R3 + … + Rn

Trong đó:

+ R_eq là điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp.

+ R1, R2, R3, …, Rn là giá trị của các điện trở trong đoạn mạch.

Ví dụ, giả sử chúng ta có một đoạn mạch với ba điện trở nối tiếp có giá trị là R1 = 10 ohm, R2 = 20 ohm và R3 = 30 ohm. Điện trở tương đương của đoạn mạch đó sẽ là:

R_eq = R1 + R2 + R3 = 10 + 20 + 30 = 60 ohm

Do đó, khi thay thế đoạn mạch này bằng một điện trở đơn có giá trị bằng R_eq, mạch sẽ có hiệu suất tương đương với ban đầu.

Một số bài tập về tính điện trở

Bài tập 1: Tính điện trở của một dây đồng có chiều dài 2m và cắt ngang có diện tích 2mm2. Biết điện trở riêng của đồng là 1,68 × 10-8 Ωm.

Giải: Điện trở của dây đồng được tính bằng công thức:

R = ρ.l / A

Trong đó:

+ R là điện trở của dây đồng (Ω)

+ ρ là điện trở riêng của đồng (Ωm)

+ l là chiều dài của dây đồng (m)

+ A là diện tích cắt ngang của dây đồng (m2)

Thay vào các giá trị đã biết:

R = (1,68 × 10-8 Ωm) x 2m / (2 x 10-6 m2) R = 0,0168 Ω

Vậy điện trở của dây đồng là 0,0168 Ω.

Bài tập 2: Tính điện trở của một cuộn dây có 100 vòng, mỗi vòng có bán kính 2 cm và được làm bằng dây đồng có đường kính 0,5 mm. Biết điện trở riêng của đồng là 1,72 × 10-8 Ωm.

Giải: Điện trở của cuộn dây được tính bằng công thức:

R = (4.π.ρ.n2.l) / (π.d2)

Trong đó:

+ R là điện trở của cuộn dây (Ω)

+ ρ là điện trở riêng của đồng (Ωm)

+ n là số vòng dây của cuộn (vòng)

+ l là chiều dài của dây đồng trong một vòng (m)

+ d là đường kính của dây đồng (m)

Thay vào các giá trị đã biết:

n = 100 l = 2πr = 2π(0,02 m) = 0,1257 m d = 0,5 mm = 5 × 10-4 m

R = (4.π.(1,72 × 10-8 Ωm).(100)2.(0,1257 m)) / (π.(5 × 10-4 m)2) R = 0,133 Ω

Vậy điện trở của cuộn dây là 0,133 Ω.

Bài tập 3: Tính điện trở của một bộ phận điện tử gồm 3 khối điện trở có giá trị lần lượt là 10 Ω, 20 Ω và 30 Ω được kết nối song song với nhau.

Giải: Điện trở của bộ phận điện tử được tính bằng công thức:

1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

Trong đó:

+ R là điện trở của bộ phận điện tử (Ω)

+ R1, R2, R3 lần lượt là điện trở của các khối điện trở (Ω)

Thay vào các giá trị đã biết:

1/R = 1/10 + 1/20 + 1/30 1/R = 0,1667

R = 1/0,1667 R = 6 Ω

Vậy điện trở của bộ phận điện tử là 6 Ω.

Bài tập 4: Tính điện trở của một bóng đèn có công suất 60W và điện áp hoạt động là 220V.

Giải: Điện trở của bóng đèn được tính bằng công thức:

R = V2 / P

Trong đó:

+ R là điện trở của bóng đèn (Ω)

+ V là điện áp hoạt động của bóng đèn (V)

+ P là công suất của bóng đèn (W)

Thay vào các giá trị đã biết:

R = (220V)2 / 60W R = 806,67 Ω

Vậy điện trở của bóng đèn là 806,67 Ω.

Bài tập 5: Tính điện trở của một dây điện có chiều dài 10m và điện trở trên một mét dài là 5 Ω/m.

Giải: Điện trở của dây điện được tính bằng công thức:

R = ρ.l

Trong đó:

+ R là điện trở của dây điện (Ω)

+ ρ là điện trở trên một mét dài của dây (Ω/m)

+ l là chiều dài của dây điện (m)

Thay vào các giá trị đã biết:

R = (5 Ω/m) x 10m R = 50 Ω

Vậy điện trở của dây điện là 50 Ω.

Bài tập 6: Tính điện trở của một vật dẫn điện có diện tích cắt ngang là 4cm2 và dài 10cm, biết điện trở riêng của vật dẫn điện là 2,5 × 10-8 Ωm.

Giải: Điện trở của vật dẫn điện được tính bằng công thức:

R = ρ.l / A

Trong đó:

+ R là điện trở của vật dẫn điện (Ω)

+ ρ là điện trở riêng của vật dẫn điện (Ωm)

+ l là chiều dài của vật dẫn điện (m)

+ A là diện tích cắt ngang của vật dẫn điện (m2)

Thay vào các giá trị đã biết:

R = (2,5 × 10-8 Ωm) x 10cm / (4 x 10-4 m2) R = 0,625 Ω

Vậy điện trở của vật dẫn điện là 0,625 Ω.