: Trong phòng thí nghiệm ở trường em có một cuộn dây đồng được quấn thành một bó dây không có vỏ (như hình). Em hãy nêu cách xác định chiều dài của cuộn dây đồng mà không được sử dụng thước đo chiều dài. Biết rằng đồng có điện

Để xác định chiều dài của cuộn dây đồng mà không sử dụng thước đo chiều dài, ta có thể áp dụng định luật Ohm cùng với các dụng cụ đã có sẵn trong phòng thí nghiệm.

1. Chuẩn bị: Dùng thước kẹp để đo đường kính của cuộn dây đồng, từ đó ta tính được bán kính của cuộn dây. Giả sử bán kính của cuộn dây là r.

2. Kết nối mạch điện: Kết nối cuộn dây vào mạch điện với nguồn điện. Đo điện trở của cuộn dây bằng cách sử dụng ampe kế (hoặc đồng hồ vạn năng) sẽ cho biết giá trị điện trở R của cuộn dây.

3. Tính điện trở: Sử dụng công thức tính điện trở của dây dẫn:
R = ρ * (L / A)
Trong đó:
- R là điện trở của cuộn dây
- ρ là điện trở suất của đồng (được biết)
- L là chiều dài của cuộn dây (cần tìm)
- A là tiết diện mặt cắt ngang của dây dẫn (dạng hình tròn), được tính bằng công thức A = π * r^2, với r là bán kính của cuộn dây.

4. Thay vào công thức: Có thể sắp xếp lại phương trình trên để tìm L:
L = (R * A) / ρ
Thay A vào công thức:
L = (R π r^2) / ρ

5. Thực hiện các phép đo:
- Đo giá trị điện trở R thông qua mạch điện.
- Đo đường kính của cuộn dây để tính được bán kính r.
- Biết giá trị của điện trở suất ρ (đối với đồng, khoảng 1.68 x 10^-8 Ω*m).

6. Tính chiều dài: Cuối cùng, thay thế các giá trị R, r, và ρ vào phương trình để tính được chiều dài L của cuộn dây đồng.

Với phương pháp này, ta có thể xác định được chiều dài của cuộn dây mà không cần sử dụng thước đo chiều dài trực tiếp, tất cả dựa trên các định luật cơ bản của điện và việc đo đạc các đại lượng có thể.