Phương pháp giải bài tập Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn

Lý thuyết:

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

- Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ (gốc tọa độ được chọn là điểm ứng với các giá trị U = 0 và I = 0).

Phương pháp:

 * 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.

\(\dfrac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}}\)

* 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.

Bài tập ví dụ:

Bài 1: Khi đặt vào hai đầu dây dẫn một hiệu điện thế 12 V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 0,5 A. Nếu hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó tăng lên đến 36 V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

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, nên ta có:

\(\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} \Leftrightarrow \frac{{36}}{{{I_2}}} = \frac{{12}}{{0,5}} \Rightarrow {I_2} = \frac{{36.0,5}}{{12}} = 1,5A\)

Bài 2: Dựa vào đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn ở hình vẽ: 

Hãy chọn các giá trị thích hợp để điền vào các ô trống trong bảng sau:

Hướng dẫn giải

Từ đồ thị ta thấy:

+ \({U_0} = 0 \Rightarrow {I_0} = 0\)

+ Khi \({U_3} = 25V\) thì \({I_3} = 0,5{\rm{A}}\)

Ta có:

\(\frac{{{I_3}}}{{{I_1}}} = \frac{{{U_3}}}{{{U_1}}} \Rightarrow {I_1} = \frac{{{I_3}.{U_1}}}{{{U_3}}} = \frac{{0,5.5}}{{25}} = 0,1A\)

\(\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = \frac{{{U_2}}}{{{U_1}}} \Rightarrow {U_2} = \frac{{{I_2}.{U_1}}}{{{I_1}}} = \frac{{0,24.5}}{{0,1}} = 12V\)

Vậy giá trị của các ô trống được điền vào bảng như sau: