Giải Vật Lý 11 Bài 8. Điện năng - Công suất điện

§8. ĐIỆN NĂNG - CÔNG SUẤT ĐIỆN
A. KIẾN THỨC CẦN NẮM vững
Diện năng tiêu thụ của đoạn mạch
A = Hít
Với U: Hiệu điện thố hai đầu đoạn mạch (V) I: Cường độ dòng điện qua mạch (A) T: Thời gian dòng điện chạy qua (s) A: Diện năng tiêu thụ Jun (J)
Công suất diện
&> = — = Ư.I < t
Đơn vị của công suất là oát (W)
Định luậi Jun - Lenxơ
Nhiệt lượng tởa ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trớ của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó.
Q = RI2t
Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn
&> = R.I2
Công của nguồn diện
Còng của nguồn điện bằng điện năng tiêu thụ trong toàn mạch Ang = ^.l.t.
Công suất của nguồn diện
Công suất của nguồn diện bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch.
= A’’i: = ‘g’.I
B. CÂU HỎI VẬN DỤNG
Cl. Hãy cho biết đơn vị tương ứng của các đại lượng có mặt trong công thức A = Ưq = ưit
Hướng dẫn
Các đơn vị: ư 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 thế’ gây ra.
Hướng dẫn
Đòng diện 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 IkW.h = 3600000J.
C4. Hãy cho biết đơn vị tương ứng của các đại lượng có mặt trong A
công thức = — = UI.
t
Hướng dẫn
A
Đơn vị tương ứng của các đại lượng có mặt trong công thức <?= — = UI:
t
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 Q 2 u2
c. CÂU HỎI - BÀI TẬP
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.
Hưởng 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.
A
Công thức tính công suất điện: = — = UI.
Hãy nêu tên một công cụ hay một thiết bị điện cho mỗi trường hợp dưới đây:
Khi hoạt động biến đổi điện năng thành nhiệt năng và năng lượng ánh sáng.
Khi hoạt động biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.
Khi hoạt động biến đổi điện năng thành cơ năng và nhiệt năng.
Khi hoạt động biến đổi điện nãng thành năng lượng hóa học và nhiệt năng.
Hướng dẫn
Lò vi sóng, bóng đèn điện.
Bàn ủi (bàn là) điện.
Quạt điện, mô-tơ điện.
Bình điện phân dùng trong mạ điện.
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:	= RI2
Công của nguồn điện có mốì 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
A
toàn mạch. Công thức tính công và công suất của nguồn ^ng = — = ‘ễí.
t
Chọn câu đúng.
Điện năng tiêu thụ được đo bằng:
A. vôn kế.	B. công tơ điện.
c. ampe kế.	D. tĩnh điện kế.
Hưởng dẫn
Đáp án B: Điện năng tiêu thụ được đo bằng công tơ điện.
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).
Tính điện nàng tiêu thụ và công suất điện khi dòng điện có cường độ 1A chạy qua dây dẫn trong 1 giờ. biết hiệu diện thê giừa hai đầu dây dần này là 6V.
Hướng dần
Điện năng tiêu thụ là: A = Uit = 6.1.3600 = 216003.
Trên nhãn của một âm điện có ghi 220V - 1000W.
Cho biết ý nghĩa các sô' ghi tròn đây.
Sử dụng â'm điện với hiệu điện thô' 220V đổ 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
220V là hiệu điện thê' định mức và 1000W là công suất định mức của ấm điện đó.
Để đun sôi 2 lít nước từ 25°c cần nhiệt lượng là:
Q = cm(t2 - ti) = 4180.2(100 - 25) = 6270004.
Vì hiệu suất của ấm h = 90% nên nhiệt lượng thực do bèp tỏa ra là:
„	 ,	Q
Qo = A = ÍAt > thời gian đun: t = _ ® 697s
ổ®
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 suât của nguồn điện khi đó.
Hướng dần
Công suất của nguồn điện: = E.Ư = 12.0,8 = 9,6W.