Các dạng bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng

Tech12 xin gửi tới các bạn Chuyên đề vật lý lớp 9: Công và công suất của dòng điện. Bài học cung cấp cho các bạn tổng quan kiến thức, phương pháp giải và các bài tập liên quan. Hi vọng nội dung bài học sẽ giúp các bạn hoàn thiện và nâng cao kiến thức để hoàn thành mục tiêu của mình.

NỘI DUNG TRẮC NGHIỆM

1. Công suất điện

• Công suất định mức của dụng cụ dùng điện

Số oát [W] ghi trên mỗi dụng cụ dùng điện cho biết công suất định mức của dụng cụ đó, nghĩa là công suất điện của dụng cụ này khi nó hoạt động bình thường.

• Ý nghĩa của số oát ghi trên dụng cụ điện

Số oát càng lớn cho biết dụng cụ đó hoạt động càng mạnh.

• Công thức tính công suất điện

- Trường hợp tổng quát: Công suất điện của một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua đoạn mạch đó:

P = U.I

Trong đó: P là công suất [W]; U là hiệu điện thế [V]; I là cường độ dòng điện [A]

- Trường hợp dụng cụ điện chỉ tỏa nhiệt: điện trở, bóng đèn dây tóc, bếp điện, bàn ủi, .... công suất còn tính bằng công thức: 

$P=R.I^{2}=\frac{U^{2}}{R}$

Trong đó R là điện trở của các dụng cụ tỏa nhiệt đó.

• Đơn vị công suất: Oát [W] 

                1W = 1V.1A

Ngoài đơn vị oát [W] còn thường dùng đơn vị kilôoát [kW] và mêgaoát [MW]:

1 kW = 1000 W

1 MW = 1000000 W

2. Điện năng

• Định nghĩa: Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng.
• Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác

Điện năng là năng lượng của dòng điện. Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng, hóa năng, ... Trong đó có phần năng lượng có ích và có phần năng lượng vô ích.

• Hiệu suất sử dụng dòng điện

Tỉ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng:

$H=\frac{A_{i}}{A_{tp}}=\frac{A_{i}}{A_{i}+A_{hp}}$

Trong đó: Ai là năng lượng có ích; Ahp là năng lượng hao phí vô ích; Atp là năng lượng toàn phần được chuyển hóa từ điện năng

3. Công của dòng điện

• Định nghĩa: Công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
• Công thức: 

                                       A = P.t = U.I.t

Trong đó: U là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch; I là cường độ dòng điện qua đoạn mạch [A]; t là thời gian dòng điện thực hiện công [s]; P là công suất điện [W]

• Đơn vị công: Jun [J] hay kilôoát giờ [kWh]

                       1J = 1 W. 1s = 1 V. 1A. 1s

                1kWh = 1000 W. 3600s = 3,6.106 J

Lượng điện năng tiêu thụ được đo bằng công tơ điện.Mỗi số đếm của công tơ điện là 1kWh

II. Phương pháp giải

1. Tính công suất điện của một đoạn mạch

Áp dụng công thức: 

P = U.I hoặc $P=R.I^{2}=\frac{U^{2}}{R}$

2. Tính điện năng tiêu thụ của các dụng cụ dùng điện

Áp dụng công thức: 

A = P.t = U.I.t = $I^{2}.R.t=\frac{U^{2}}{R}.t$

Bài 1: Trên bóng đèn dây tóc Đ1 có ghi 220V – 100W. Trên bóng đèn dây tóc Đ2 có ghi 220V – 75W. Mắc hai bóng đèn nối tiếp với nhau rồi mắc đoạn mạch này vào hiệu điện thế 220V. Tính công suất điện của đoạn mạch nối tiếp này, cho rằng điện trở của mỗi đèn khi đó bằng 50% điện trở của đèn đó khi sáng bình thường.

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ:

Biết U = 110V, R1 = R2 = R3 = 20Ω, R4 = 15Ω, R5 = 30Ω. Số chỉ của ampe kế là 2A. Tính:

a, Điện trở tương đương của toàn mạch

b, Công suất của toàn mạch

Bài 3: Trên bóng đèn có ghi 220V – 75W

a] Tính điện trở và cường độ dòng điện định mức của bóng đèn [Xem điện trở của đèn phụ thuộc không đáng kể vào nhiệt độ].

b] Khi hiệu điện thế trên mạng điện bị sụt 10% thì công suất của đèn bị sụt bao nhiêu phần trăm.

c] Khi hiệu điện thế mắc vào đèn giảm đi n lần thì công suất tiêu thụ của nó tăng hay giảm bao nhiêu lần? Áp dụng trường hợp khi hiệu điện thế giữa hai đầu đèn giảm 3 lần thì công suất như thế nào?

Bài 4: Trên một bàn là có ghi 110V - 880W và trên bóng đèn dây tóc có ghi 110V - 55W.

a, Tính điện trở của bàn là và của đèn khi chúng hoạt động bình thường.

b, Có thể mắc nối tiếp bàn là và bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V được không? Vì sao?

c, Có thể mắc nối tiếp hai dụng cụ điện này với hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để chúng không bị hỏng? Tính công suất của mỗi dụng cụ khi đó?

Bài 5: Có hai điện trở là R1 = 6 Ω và R2 = 12 Ω được mắc thành bộ rồi mắc vào hiệu điện thế 18V. Tính điện năng mà bộ điện trở đã tiêu thụ trong 15 phút trong hai trường hợp:

a] Hai điện trở mắc nối tiếp.

b] Hai điện trở mắc song song.

Bài 6: Một động cơ điện có ghi 220V - 2,2kW. Biết hiệu suất của động cơ là 80%. Động cơ hoạt động liên tục trong 2 giờ ở hiệu điện thế 220V. Tính:

a, Điện năng tiêu thụ của dộng cơ trong thời gian trên.

b, Công có ích và công hao phí của động cơ trong thời gian đó.

Bài 7: Một bóng đèn dây tóc loại 220V – 100W và một bóng đèn neon loại 220V – 16W. Được sử dụng ở hiệu điện thế là 220V.

a] Muốn chúng sáng bình thường thì phải mắc chúng như thế nào?

b] So sánh số tiền phải trả cho mỗi bóng trong thời gian một tháng và cho nhận xét. Biết 1 tháng có 30 ngày, mỗi ngày thắp sáng trong 6 giờ và giá tiền điện là 1000 đồng/1 kW.h

chuyên đề vật lý 9, các dạng bài tập vật lý 9, vật lý 9 dạng bài tập Công và công suất của dòng điện