- 13 Tháng bảy 2017
- 3,419
- 3
- 4,467
- 644
- 22
- Bình Định
- THPT Chuyên Lê Quý Đôn
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!
ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.
Bài 14: Bài tập về công suất điện
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Công thức tính công suất điện
[imath]P = U.I[/imath] hay [imath]P = \dfrac{A}{t}[/imath]Đơn vị của công suất là oát [imath](W)[/imath].
Ngoài ra cũng thường sử dụng các đơn vị kilôoát [imath](kW)[/imath], mêgaoát [imath](MW)[/imath].
[imath]1 kW = 1000 W, 1 MW = 1000000 W[/imath]
2. Công thức tính điện năng
[imath]A = P.t = U.I.t[/imath]Đơn vị của công là Jun [imath](J)[/imath] tức là oát.giây [imath](W.s)[/imath].
Ngoài ra còn sử dụng các đơn vị [imath]kJ, Wh, kWh[/imath]
[imath]1 kJ = 1000 J, 1 Wh = 3600 J, 1 kWh = 3600000 J[/imath]
II/ BÀI TẬP
Bài 1: Khi mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế [imath]220V[/imath] thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là [imath]341mA[/imath].
a) Tính điện trở và công suất của bóng đèn khi đó.
b) Bóng đèn này được sử dụng như trên, trung bình [imath]4[/imath] giờ trong [imath]1[/imath] ngày. Tính điện năng mà bóng đèn tiêu thụ trong [imath]30[/imath] ngày theo đơn vị jun và số đếm tương ứng của công tơ điện.
Lời giải:
a) Điện trở của bóng đèn được tính theo công thức:
[imath]R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{220}{341.10^{-3}} = 645 \Omega[/imath]
Công suất của bóng đèn khi đó là:
[imath]P = U.I = 220.0,341 = 75 W[/imath]
b) Điện năng mà bóng đèn tiêu thụ trong [imath]30[/imath] ngày, mỗi ngày [imath]4[/imath] giờ là:
[imath]A = P.t = 75.30.4.3600 = 32400000J[/imath]
Mỗi số đếm của công tơ điện là [imath]1kWh[/imath], nên muốn tìm số đếm tương ứng của công tơ điện ta phải tính điện năng theo đơn vị [imath]kWh[/imath]
Khi đó: [imath]A = P.t = 75.30.4 = 9000Wh = 9kWh[/imath]
Vậy số đếm tương ứng của công tơ điện là 9 số
Bài 2:
| Một đoạn mạch gồm một bóng đèn có ghi [imath]6V - 4,5W[/imath] được mắc nối tiếp với một biến trở và được đặt vào hiệu điện thế không đổi [imath]9V[/imath] như hình 14.1. Điện trở của dây nối và ampe kế là rất nhỏ. a) Đóng công tắc [imath]K[/imath], bóng đèn sáng bình thường. Tính số chỉ của ampe kế. b) Tính điện trở và công suất tiêu thụ điện của biến trở khi đó. c) Tính công của dòng điện sản ra ở biến trở và ở toàn đoạn mạch trong [imath]10[/imath] phút. |  |
Lời giải:
a) Khi đóng công tắc [imath]K[/imath], bóng đèn sáng bình thường, có nghĩa là cường độ dòng điện qua bóng đèn đúng bằng cường độ dòng điện định mức, và đó cũng là chỉ số của ampe kế.
Ta có: [imath]I_{dm} =\dfrac{ P}{U_{dm}} = \dfrac{4,5}{6} = 0,75A[/imath]
b) Đèn sáng bình thường có nghĩa là hiệu điện thế trên hai đầu bóng đèn đúng bằng hiệu điện thế định mức, do đó hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở được tính là [imath]U_{bt} = U - U_d = 9 - 6 = 3V[/imath]
Điện trở của biến trở khi ấy là: [imath]R_{bt} = \dfrac{U_{bt}}{I_{bt}} = 4 \Omega[/imath]
Công suất tiêu thụ của biến trở là [imath]P_{bt} = U_{bt}.I_{bt} = 3.0,75 = 2,25W[/imath]
c) Công của dòng điện sản ra trên biến trở trong [imath]10[/imath] phút là:
[imath]A_{bt} = P_{bt}.t = 2,25.10.60 = 1350J[/imath]
Công của dòng điện sản ra trên toàn đoạn mạch trong [imath]10[/imath] phút là:
[imath]A_{dm} = P_m.t = U_m.I_m.t = 9.0,75.10.60 = 4050J[/imath]
Bài 3: Một bóng đèn dây tóc có ghi [imath]220V - 100W[/imath] và một bàn là có ghi [imath]220V - 1000W[/imath] cùng được mắc vào ổ lấy điện [imath]220V[/imath] ở gia đình để cả hai cùng hoạt động bình thường.
a) Vẽ sơ đồ mạch điện, trong đó bàn là được kí hiệu như một điện trở và tính điện trở tương đương của đoạn mạch này.
b) Tính điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong [imath]1[/imath] giờ theo đơn vị jun và đơn vị kilooat giờ.
Lời giải:
a)
Vì bóng đèn dây tóc và bàn là có cùng điện áp định mức là [imath]220V[/imath], đồng thời điện áp của nguồn cũng bằng [imath]220V[/imath] nên muốn hai dụng cụ này hoạt động bình thường thì chúng phải được mắc song song với nhau và cùng mắc vào nguồn [imath]220V[/imath] Ta có sơ đồ mạch điện: Bóng đèn dây tóc có ghi [imath]220V - 100W \to U_{dm1} = 220V, P_{dm1} = 100W, P_{dm1} = \dfrac{U^2_{dm1}}{R_1}[/imath] Điện trở của đèn: [imath]R_1 = \dfrac{U^2_{dm1}}{P_{dm1}} = 484 \Omega[/imath] Bàn là có ghi [imath]220V - 1000W \to U_{dm2} = 220V, P_{dm2} = 1000W, P_{dm2} = \dfrac{U^2_{dm2}}{R_2}[/imath] Điện trở bàn là: [imath]R_2 = \dfrac{U^2_{dm2}}{P_{dm2}} = 48,4 \Omega[/imath] Hai thiết bị ghép song song nên điện trở tương đương của mạch là: [imath]R_{td} = \dfrac{R_1.R_2}{R_1+R_2} = 44 \Omega[/imath] |  |
b) Đổi [imath]1[/imath] giờ = [imath]3600s[/imath]
Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong [imath]1[/imath] giờ theo đơn vị jun là:
[imath]A = P.t = \dfrac{U^2_{tm}}{R_{td}}.t = 3960000 J[/imath]
Ta có [imath]1kWh = 3600000J[/imath]
Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong [imath]1[/imath] giờ theo đơn vị [imath]kWh[/imath] là:
[imath]A = \dfrac{3960000}{3600000} = 1,1 kWh[/imath]
Cách giải khác:
a)Cường độ dòng điện qua đèn khi đó là:
[imath]I_1 = \dfrac{P_{dm1}}{U_{dm1}} = \dfrac{100}{220} = \dfrac{5}{11} A[/imath]
Cường độ dòng điện qua bàn là khi đó là:
[imath]I_2 = \dfrac{P_{dm2}}{U_{dm2}} = \dfrac{50}{11} A[/imath]
Cường độ dòng điện mạch chính là: [imath]I = I_1 + I_2 = \dfrac{5}{11} + \dfrac{ 50}{11} = 5A[/imath]
[imath]\Rightarrow[/imath] Điện trở tương đương của mạch: [imath]R_{td} = \dfrac{U}{I} = \dfrac{220}{5} = 44 \Omega[/imath]
b) Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong [imath]1[/imath] giờ theo đơn vị jun là:
Ta có [imath]1kWh = 3600000J[/imath]
Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong [imath]1[/imath] giờ theo đơn vị [imath]kWh[/imath] là:
[imath]A = \dfrac{3960000}{3600000} = 1,1 kWh[/imath]
Last edited:
