Vì sao hai điện trở nối tiếp có thể nóng khác nhau dù dòng điện qua chúng bằng nhau?

Giải thích nguyên lý

Dòng bằng nhau không có nghĩa công suất tỏa nhiệt bằng nhau. Với điện trở thuần ở trạng thái đang xét, công suất bằng I²R; phần tử có điện trở lớn hơn nhận nhiều điện năng trong mỗi giây hơn khi cùng dòng. Nhiệt độ đạt được còn phụ thuộc cách tỏa nhiệt, khối lượng và vật liệu, nên không được suy nhiệt độ chỉ từ công suất.

Ví dụ và phân tích

Mô hình hai điện trở 10 Ω và 20 Ω nối tiếp nguồn lý tưởng 6 V: tổng 30 Ω, dòng 0,20 A. Công suất tương ứng 0,40 W và 0,80 W; tổng 1,20 W bằng 6 V × 0,20 A. Hai điện trở không chia đôi điện áp: chúng nhận 2 V và 4 V.

Cách kiểm tra

Vẽ cùng mũi tên dòng trên vòng và đánh dấu riêng hiệu điện thế từng phần. Tự kiểm bằng tổng điện áp và tổng công suất. Chỉ dùng dữ liệu hoặc bộ thực hành thấp áp có giới hạn dòng, điện trở đủ định mức do giáo viên chọn; không chạm để so nóng.

Ứng dụng

Kết quả giải thích cách phân bố năng lượng trong một chuỗi phần tử dẫn điện. Khi tìm phần tử dễ nóng, cần xét cả điện trở tại trạng thái vận hành và điều kiện làm mát, không chỉ thấy dòng đi qua như nhau.

Điều kiện và giới hạn

Hai giá trị điện trở được cho là không đổi trong phép tính. Bóng đèn dây tóc thực thay đổi điện trở theo nhiệt độ; không áp thẳng số điện trở nguội vào mọi trường hợp đang sáng. Bài không hướng dẫn thiết kế bộ đốt nóng.

Đọc hình

Hai điện trở 10 Ω và 20 Ω nối tiếp nguồn 6 V, cùng dòng 0,20 A; nhãn 0,40 W và 0,80 W phân biệt công suất với nhiệt độ.

Học tiếp

Điện trở R = U/I có ý nghĩa vật lý gì Mạch nối tiếp có I, U và điện trở tương đương ra sao