Sự Phụ Thuộc Của Cường Độ Dòng Điện Vào Hiệu Điện Thế Giữa Hai Đầu Dây Dẫn

Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là một trong những khái niệm quan trọng trong lĩnh vực điện học và điện tử. Đây là một quy luật cơ bản mà ta gặp phải trong các mạch điện và hệ thống điện. Cùng tìm hiểu nguyên lý phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế và cách áp dụng trong bài tập.

1. Định nghĩa

1.1 Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện( I ) vào hiệu điện thế ( U )

– Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó.

– Hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn tăng (hoặc giảm) bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn đó cũng tăng (hoặc giảm) bấy nhiêu lần.

1.2 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ (U = 0,I = 0).

2. Phương pháp giải

Xác định cường độ dòng điện theo giá trị của hiệu điện thế bằng đồ thị cho trước. Giả sử cần xác định giá trị của cường độ dòng điện ứng với giá trị của hiệu điện thế là U0 ta có thể thực hiện như sau:

– Từ giá trị U0 (trên trục hoành), vẽ đoạn thẳng song song với trục tung (trục cường độ dòng điện) cắt đồ thị tại M.

– Từ M vẽ đoạn thẳng song song với trục hoành (trục hiệu điện thế) cắt trục tung tại điểm I0. Khi đó I0 chính là giá trị cường độ dòng điện cần tìm.

Chú ý: Nếu biết giá trị cường độ dòng điện bằng cách tương tự ta có thể tìm được giá trị tương ứng của hiệu điện thế.

3. Bài tập vận dụng

Bài tập 1:

Khi đặt vào hai đầu dây dẫn một hiệu điện thế 12V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 0,5A. nếu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó tăng lên đến 36V thì cường độ chạy qua nó là bao nhiêu.

Lời giải:

Ta có: 

Vậy cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn khi U = 36V là:

Bài tập 2

Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn là 1,5A khi đó được mắc vào hiệu điện thế 12V. Muốn dòng điện chạy qua dây dẫn đó tăng thêm 0,5A thì hiệu điện thế phải là bao nhiêu ?

Lời giải:

Ta có:, Trong đó I₂ = I₁ + 0,5 A = 1,5 + 0,5 = 2,0 A

Muốn dòng điện chạy qua dây dẫn đó tăng thêm 0,5A thì hiệu điện thế phải là:

Bài tập 3

Một dây dẫn được mắc vào hiệu điện thế 6V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 0,3A. Một bạn học sinh nói rằng: Nếu giảm hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đi 2V thì dòng điện chạy qua dây khi đó có cường độ là 0,15A. Theo em kết quả này đúng hay sai? Vì sao?

Lời giải

Ta có:,trong đó U₂ = U₁ – 2V = 6 – 2 = 4 V

Nếu giảm hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đi 2V thì dòng điện chạy qua dây dẫn khi đó có cường độ là:

Kết quả I = 0,15A là sai vì đã nhầm là hiệu điện thê giảm đi hai lần. Theo đầu bài, hiệu điện thế giảm đi 2V tức là còn 4V. Khi đó cường độ dòng điện là 0,2A.

Bài tập 4

Khi đặt hiệu điện thế 12V vào hai đầu một dây thì dòng điện chạy qua có cường độ 6mA. Muốn dòng điện chạy qua dây dẫn đó có cường độ giảm đi 4mA thì hiệu điện thế là?

Ta có:,trong đó I₂ = I₁ – 0,004 A = 0,006 – 0,004 = 0,002 A

=> Muốn cho dòng điện chạy qua dây dẫn có cường độ giảm đi 4mA thì hiệu điện thế là:

Lời kết

Trên đây là toàn bộ kiến thức về Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn mà các em cần nắm bắt. Chúc các em áp dụng hiệu quả và học tập tốt trong môn vật lý lớp 9!