Giải bài tập Điện năng - Công suất điện

Bài 8: Điện năng - Công suất điện A. KIẾN THỨC CẨN NẮM VỮNG 1. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch A = UIt Với U: Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch (V) I: Cường độ dòng điện qua mạch (A) T: Thời gian dòng điện chạy qua (s) A: Điện năng tiêu thụ Jun (J) 2. Công suất điện Đơn vị của công suất là oát (W) 3. Định luật Jun - Lenxơ Nhiệt lượng tỏa ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dần, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian ...

Bài 8: Điện năng - Công suất điện

A. KIẾN THỨC CẨN NẮM VỮNG

1. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch

A = UIt

Với U: Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch (V)

I: Cường độ dòng điện qua mạch (A)

T: Thời gian dòng điện chạy qua (s)

A: Điện năng tiêu thụ Jun (J)

2. Công suất điện

Đơn vị của công suất là oát (W)

3. Định luật Jun - Lenxơ

Nhiệt lượng tỏa ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dần, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó.

4. Còng suất tỏa nhiệt của vật dẫn

5. Công của nguồn điện

Công của nguồn điện bằng điện năng tiêu thụ trong toàn mạch

6. Công suất của nguồn điện

Công suất của nguồn điện bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch.

B. CÂU HÒI VẬN DỤNG

C1. Hãy cho biết đơn vị tương ứng của các đại lượng có mặt trong công thức A = Uq = Uit

Hướng dẫn

Các đơn vị: U tính bằng vôn (V); q tính bằng culông (C); I tính bằng ampe (A); t tính bằng giây (s).

C2. Hãy nêu các tác dụng mà dòng điện có thể gây ra.

Hướng dẫn

Dòng điện gây ra tác dụng từ, tác dụng nhiệt, tác dụng hóa học, tác dụng sinh lí. 

C3. Dụng cụ gì được dùng để đo điện năng tiêu thụ? Mỗi số đo của dụng cụ đó có giá trị là bao nhiêu jun (J)?

Hướng dẫn

Người ta dùng công tơ điện để đo điện năng tiêu thụ.

Mỗi số đo của công tơ điện là lkW.h = 3600000J.

C4. Hãy cho biết đơn vị tương ứng của các đại lượng có mặt trong công thức 

Hướng dẫn

Đơn vị tương ứng của các đại lượng có mặt trong công thức là:

■ A tính bằng (J);

■ U tính bằng (V);

■ I tính bằng ampe (A);

■ t tính bằng giây (s).

C5. Hãy chứng tỏ rằng công suất tỏa nhiệt ở vật dẫn khi có dòng điện chay qua đươc tính băng công thức và hãy cho biết đơn vị đo ứng với các đại lượng có mặt trong công thức trên.

Hướng dẫn

Khi có dòng điện chạy qua thì vật dẫn tỏa nhiệt Q trong thời gian t.

Theo đinh nghĩa của công suât thì: P = Q/t

Theo định luật Jun-Len-xơ thì  = Uit nên ta có:

C. CÂU HỎI - BÀI TẬP

1. Điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ được đo bằng công do lực nào thực hiện? Viết công thức tính điện năng tiêu thụ và công suất điện của một đoạn mạch khi có dòng điện chạy qua.

Hướng dẫn

Điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ được đo bằng công do lực điện trường thực hiện.

Công thức tính điện năng tiêu thụ: A = Uq= Uit.

Công thức tính công suất điện: 

2. Hãy nêu tên một công cụ hay một thiết bị điện cho mồi trường hợp dưới đây:

a) Khi hoạt động biến đổi điện năng thành nhiệt năng và năng lượng ánh sáng.

b) Khi hoạt động biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.

c) Khi hoạt động biến đổi điện năng thành cơ năng và nhiệt năng.

d) Khi hoạt động biến đổi điện năng thành năng lượng hóa học và nhiệt năng.

Hướng dẫn

a) Lò vi sóng, bóng đèn điện.

b) Bàn ủi (bàn là) điện.

c) Quạt điện, mô-tơ điện.

d) Bình điện phân dùng trong mạ điện.

3. Công suất tỏa nhiệt của một đoạn mạch là gì và được tính bằng công thức nào?

Hướng dẫn

Công suất tỏa nhiệt ^ của  một đoạn mạch khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ tỏa nhiệt của một đoạn mạch đó được tính bằng nhiệt lượng tỏa ra ở của một đoạn mạch dẫn đó trong một đơn vị thời gian.

Công thức:

4. Công của nguồn điện có môi liên hệ gì với điện năng tiêu thụ trong mạch điện kín? Viết công thức tính công và công suất của nguồn.

Hướng dẫn

Công của nguồn điện bằng với công suất tiêu thụ điện năng trong toàn mạch. Công thức tính công và công suất của nguồn 

5. Chọn câu đúng.

Điện năng tiêu thụ được đo bằng:

A. vôn kế.                                         B. công tơ điện,

C. ampe kế.                                      D. tĩnh điện kế.

Hướng dẫn

Đáp án B: Điện năng tiêu thụ được đo bằng công tơ điện.

6. Công suất điện được đo bằng đơn vị nào sau đây:

A. jun (J).                                        B. oat (W).

C. niutơn (N).                                 D. culông (C).

Hướng dẫn

Đáp án B: Công suất điện được đo bằng đơn vị oát (W).

7. Tính điện năng tiêu thụ và công suất điện khi dòng điện có cường độ 1A chạy qua dây dẫn trong 1 giờ, biết hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn này là 6V.

Hướng dẫn

Điện năng tiêu thụ là: A = Uit = 6.1.3600 = 21600J.

8. Trên nhãn của một ấm điện có ghi 220V - 1000W.

a) Cho biết ý nghĩa các số ghi trên đây.-

b) Sử dụng ấm điện với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ 25°C. Tính thời gian đun nước, biết hiệu suất của ấm là 90% và nhiệt dung riêng của nước là 4190J/(kg.K).

Hướng dẫn

a) 220V là hiệu điện thế định mức và 1000W là công suất định mức của ârn điện đó.

b) Để đun sôi 2 lít nước từ 25°c cần nhiệt lượng là:

9. Một nguồn điện có suất điện động là 12V. Khi mắc nguồn điện này thành mạch điện kín thì nó cung cấp một dòng điện có cường độ là 0,8A. Tính công của nguồn điện này sản ra trong thời gian 15 phút và tính công suất của nguồn điện khi đó.

Hướng dẫn

Công suất của nguồn điện: n = E.U = 12.0,8 = 9,6W.