- 13 Tháng bảy 2017
- 3,419
- 3
- 4,467
- 644
- 22
- Bình Định
- THPT Chuyên Lê Quý Đôn


Bài 13: Điện năng - Công của dòng điện
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Điện năng
a) Dòng điện có mang năng lượngC1:
Lời giải:
Trong hoạt động của máy khoan, máy bơm nước, dòng điện thực hiện công cơ học
Trong hoạt động của nồi cơm điện, bàn là và mỏ hàn, dòng điện cung cấp nhiệt lượng
*Kết luận:
Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng.
Dòng điện qua bếp điện làm bếp điện nóng lên (cung cấp nhiệt lượng)
Dòng điện qua quạt điện làm cánh quạt điện quay (thực hiện công)
b) Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác
C2:
Các dụng cụ điện khi hoạt động đều biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác. Hãy chỉ ra các dạng năng lượng được biến đổi từ điện năng trong hoạt động của mỗi dụng cụ điện ở bảng 1 SGK. | ![]() |
Lời giải:
C3:
Hãy chỉ ra trong hoạt động của mỗi dụng cụ điện trong bảng 1 SGK, phần năng lượng nào được biến đổi từ điện năng là có ích, là vô ích. | ![]() |
Lời giải:
*Kết luận
Điện năng là năng lượng của dòng điện. Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, trong đó có phần năng lượng có ích và có phần năng lượng vô ích.
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:
[imath]H = \dfrac{A_i}{A_{tp}} = \dfrac{A_i}{A_i+A_{hp}}[/imath]
Trong đó: [imath]A_i[/imath] là năng lượng có ích
[imath]A_{hp}[/imath] là năng lượng hao phí vô ích
[imath]A_{tp}[/imath] là năng lượng toàn phần được chuyển hóa từ điện năng
2. Công của dòng điện
a) Công của dòng điệnCông 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.
b) Công thức tính công của dòng điện
C4: Từ kiến thức đã học ở lớp 8, hãy cho biết mối liên hệ giữa công [imath]A[/imath] và công suất [imath]P[/imath].
Lời giải:
Công suất [imath]P[/imath] là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công, được tính bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian: [imath]P = \dfrac{A}{t}[/imath], trong đó [imath]A[/imath] là công thực hiện trong thời gian [imath]t[/imath].
C5: Xét đoạn mạch được đặt vào hiệu điện thế [imath]U[/imath], dòng điện chạy qua nó có cường độ [imath]I[/imath] và công suất điện của đoạn mạch này là [imath]P[/imath]. Hãy chứng tỏ rằng, công của dòng điện sản ra ở đoạn mạch này, hay điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ, được tính bằng công thức [imath]A = P.t = UIt[/imath].
Lời giải:
Công suất [imath]P[/imath] là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công, được tính bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian: [imath]P= \dfrac{A}{t} \Rightarrow A = P.t[/imath]
Mà [imath]P = UI[/imath]. Vậy [imath]A = UIt[/imath].
*Kết luận
- Công thức: [imath]A = P.t = U.I.t[/imath]
Trong đó:
[imath]U[/imath] là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch [imath](V)[/imath]
[imath]I[/imath] là cường độ dòng điện qua đoạn mạch [imath](A)[/imath]
[imath]t[/imath] là thời gian dòng điện thực hiện công [imath](s)[/imath]
[imath]P[/imath] là công suất điện [imath](W)[/imath]
[imath]A[/imath] là công của dòng điện [imath](J)[/imath]
- Trong đời sống, công của dòng điện cũng thường được đo bằng đơn vị kilôoát giờ [imath](kW.h): 1 kW.h = 3600000 J = 3,6.10^6 J[/imath]
3. Đo công của dòng điện
Công của dòng điện hay điện năng tiêu thụ do nhà máy điện cung cấp đến từng cơ quan, xí nghiệp, hộ gia đình được đo bằng điện kế (hay còn gọi là điện năng kế, công tơ điện).C6:
Từ bảng 2 SGK, hãy cho biết mỗi số đếm của công tơ (số chỉ của công tơ tăng thêm một đơn vị) ứng với lượng điện năng đã sử dụng là bao nhiêu? | ![]() |
Lời giải:
Mỗi số đếm của công tơ ứng với lượng điện năng đã sử dụng là:
[imath]A = 1kWh = 1000W.1h = 1000W.3600s = 3600000J = 3,6.106J[/imath]
*Kết luận
Khi các dụng cụ và thiết bị tiêu thụ điện năng hoạt động, đĩa tròn của công tơ quay, số chỉ của điện kế tăng dần. Lượng tăng thêm của số chỉ này là số đếm của điện kế, cho biết điện năng tiêu thụ theo đơn vị [imath]kW.h[/imath].
III/ VẬN DỤNG
C7: Một bóng đèn có ghi [imath]220V - 75W[/imath] được thắp sáng liên tục có hiệu điện thế [imath]220V[/imath] trong [imath]4[/imath] giờ. Tính lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng và số đếm của công tơ trong trường hợp này.
Lời giải:
Lượng điện năng mà bóng đèn sử dụng là:
[imath]A = P.t = 75 x 4 = 300Wh = 0,3kW.h[/imath]
Số đếm của công tơ là: [imath]0,3[/imath]
C8: Một bếp điện hoạt động liên tục trong [imath]2[/imath] giờ ở hiệu điện thế [imath]220V[/imath]. Khi đó số chỉ của công tơ điện tăng thêm [imath]1,5[/imath] số. Tính lượng điện năng mà bếp điện sử dụng, công suất của bếp điện, và cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian trên.
Lời giải:
Đổi [imath]2[/imath] giờ = [imath]2h = 2.3600s = 7200s[/imath]
Lượng điện năng mà bếp điện sử dụng là: [imath]A = 1,5kWh = 1,5.1000.3600 = 5,4.10^6 J[/imath]
Công suất của bếp điện: [imath]P = \dfrac{A}{t} = 750W.[/imath]
Cường độ dòng điện chạy qua bếp là: [imath]I = \dfrac{P}{U} = 3,41A[/imath].