Vật lí 9 [Chuyên đề] Điện học

[Tên để làm gì]

[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.

Nhân một ngày mà các em lớp 8 sắp bước vào giai đoạn nghỉ hè và chuẩn bị ôn kịch liệt cho chương trình cuối cấp, BQT Box Vật Lý triển khai ôn luyện những kiến thức từ cơ bản đến nâng cao ở mức độ dễ và đủ để ăn trọn điểm tổng kết 9+ở Chuyên đề Điện học môn Vật lí lớp 9 nha ^_^

CHUYÊN ĐỀ ĐIỆN HỌC​

Vậy topic sẽ gồm những gì?
Phần A: Kiến thức cơ bản gồm: lý thuyết và công thức áp dụng
Chương 1: Định luật Ohm - Điện trở của dây dẫn
Chương 2: Công suất điện - Điện năng
Chương 3: Định luật Jun-Lenxo và ứng dụng

Phần B: Bài tập cơ bản liên quan tương ứng với từng chương ở trên
Phần C: Bài tập ở mức độ nâng cao hơn kèm các lý thuyết cần học thêm dành cho những bạn có mong muốn ôn thi HSG/ôn chuyên

Vì thế, phần A,B,C sẽ đi chung với nhau qua từng chương nhoa! Okay, gét gô

Phần A: Kiến thức cơ bản​

I/ Điện trở của dây dẫn - Định luật Ôm

1. Định luật Ôm: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỷ lệ nghịch với điện trở của dây

Công thức: [imath]I = \frac{U}{R}[/imath]
*Trong đó:
I: Cường độ dòng điện (A)
U: Hiệu điện thế (V)
R: Điện trở dây dẫn ([imath]\Omega[/imath])

Chú ý:
- Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là đường thẳng đi qua gốc tọa độ (U=0,I=0)
- Với cùng một dây dẫn và cùng một điện trở thì: [imath]\frac{U_1}{U_2}=\frac{R_1}{R_2}[/imath]

1. Điện trở dây dẫn

Chỉ số [imath]R = \frac{U}{I}[/imath] không đổi với một dây dẫn được gọi là điện trở của dây dẫn đó.

Kí hiệu điện trở:


Chú ý:

• Điện trở của một dây dẫn là đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện của dây dẫn đó
• Điện trở của dây dẫn chỉ phụ thuộc vào bản chất của dây dẫn

II/ Định luật Ôm cho đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp

1. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch điện mắc nối tiếp

• Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm: [imath]I_1 = I_2 =...=I_n[/imath]
• Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần: [imath]U_1 + U_2 +...+U_n = U[/imath]

1. Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp

a. Điện trở tương đương ([imath]R_{tđ}[/imath]) của một đoạn mạch là điện trở có thể thay thế cho các điện trở trong mạch sao cho giá trị của hiện điện thế và cường độ dòng điện không thay đổi.
b. Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp bằng tổng các điện trở hợp thành:
[imath]R_{tđ} = R_1 + R_2 +... +R_n[/imath]

3. Hệ quả: Trong đoạn mạch nối tiếp (cùng I) hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở tỷ lệ thuận với giá trị của điện trở đó
4. Hình vẽ mạch điện nối tiếp:

​

III/ Định luật Ôm cho đoạn mạch có các điện trở mắc song song

1. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch điện mắc song song

Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện của các mạch rẽ: [imath]I = I_1 + I_2 +...+I_n[/imath]
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: [imath]U = U_1 = U_2 =... = U_n[/imath]

2. Điện trở tương đương của đoạn mạch song song

Nghịch đảo điện trở tương đương của đoạn mạch song song bằng tổng các nghịch đảo điện trở của các đoạn mạch rẽ:
[imath]\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ... + \frac{1}{R_n}[/imath]

3. Hệ quả:

Mạch gồm hai điện trở mắc song song thì: [imath]R = \frac{R_1.R_2}{R_1 + R_2}[/imath]
Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở (cùng U) tỷ lệ nghịch với điện trở đó: [imath]\frac{R_1}{R_2} = \frac{I_2}{I_1}[/imath]

4. Hình vẽ mạch điện song song:

​

IV/ Mạch điện mắc hỗn hợp

Là mạch điện bao gồm cả những điện trở/phần tử điện mắc song song và nối tiếp. Minh họa hình vẽ:

​

Hẹn gặp mấy pé ở topic bài tập cơ bản nhennn

Tham khảo thêm: Vật Lí 9 [Chuyên đề] Điện từ học

 

[Tên để làm gì]

Đọc lý thuyết rồi liệu có hiểu bài hong ta? Mình test qua vài bài tập ở mức độ cơ bản xem sao nhé

PHẦN B: BÀI TẬP CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG KIẾN THỨC VỪA HỌC​

Câu 1: Câu phát biểu nào sau đây đúng khi nói về điện trở của vật dẫn
A. Đại lượng R đặc trưng cho tính cản trở hiệu điện thế của vật gọi là điện trở của vật dẫn
B. Đại lượng R đặc trưng cho tính cản trở các nguyên tử cấu tạo nên vật gọi là điện trở của vật dẫn
C. Đại lượng R đặc trưng cho tính cản trở của dòng điện của vật dẫn gọi là điện trở của vật dẫn
D. Đại lượng R đặc trưng cho tính cản trở electron của vật dẫn gọi là điện trở của vật dẫn

Lời giải:
Chọn C. Vì điện trở của vật dẫn tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện đi qua nó, nên gây cản trở độ lớn của dòng điện

Câu 2: Hãy sắp xếp theo đúng trình tự các bước tiến hành thí nghiệm để xác định điện trở của dây dẫn bằng ampe kế và vôn kế

1. Ghi các kết quả đo được vào theo bảng
2. Đặt vào hai đầu dây dẫn các giá trị U khác nhau, đo U và I chạy qua dây dẫn đó
3. Tính giá trị trung bình cộng của điện trở
4. Dựa vào số liệu đo được và công thức định luật Ohm để tính trị số của điện trở dây dẫn đang xét trong mỗi lần đo

Thứ tự đúng là:
A. a,b,c,d
B. a,d,b,c
C. b,a,d,c
D. b,c,d,a

Lời giải:
Chọn C. Kết quả trung bình được tính cuối cùng sẽ cho giá trị gần bằng giá trị thực của R nhất và đảm bảo độ lệch về sai số

Câu 3. Phát biểu nào sau đây về định luật Ôm cho một đoạn mạch là đúng
A. Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn tỷ lệ nghịch với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỷ lệ thuận với điện trở của dây dẫn
B. Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỷ lệ thuận với điện trở của dây dẫn
C. Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỷ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn
D. Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn tỷ lệ nghịch với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn và tỷ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn

Lời giải:
Chọn C. Theo công thức của định luật Ôm: [imath]I = \frac{U}{R}[/imath] => I tỷ lệ thuận với U và tỷ lệ nghịch với R


Câu 4. Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Trong đoạn mạch song song, hiệu điện thế của các mạch rẽ luôn bằng nhau
B. Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, cường độ dòng điện sẽ có giá trị càng lớn khi điện trở tương đương càng nhỏ.
C. Trong đoạn mạch mắc song song, tổng cường độ dòng điện của các mạch rẽ bằng cường độ dòng điện trong mạch chính
D. Trong đoạn mạch mắc song song, tổng hiệu điện thế của các mạch rẽ bằng hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch

Lời giải:
Chọn D. Trong đoạn mạch song song, hiệu điện thế của các mạch rẽ luôn bằng nhau và bằng hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch

Câu 5: Khi đặt vào hai đầu dây dẫn một hiệu điện thế 12V thì cường độ dòng điện qua nó là 0,6A. Nếu cường độ dòng điện chạy qua nó là 1A thì hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn là:
A. 12V
B. 9V
C. 20V
D. 18V

Lời giải: Chọn C
Với cùng một dây dẫn và cùng một điện trở thì: [imath]\frac{U_1}{U_2}=\frac{I_1}{I_2}[/imath] nên thay số vào ta tìm được giá trị hiệu điện thế tương ứng là 20V

Câu 6.

Cho mạch điện như hình vẽ [imath]R_1 = R_2 = 2R_3[/imath], Vôn kế chỉ 12V, ampe kế chỉ 2A. Hiệu điện thế hai đầu mạch là: A. 15V B. 18V C. 20V D. 24V

Lời giải: Chọn C

Ta có: [imath]R_2 + R_3 = \frac{U_N}{I} = 6 (\Omega)[/imath]

Mà [imath]R_2 = 2R_3[/imath] => [imath]R_2= 4 (\Omega)[/imath]

=> Điện trở tương đương cả mạch: R = [imath]R_1 + R_2 + R_3 = 4 + 2 + 4 = 10 (\Omega)[/imath]

Vậy theo định luật Ôm: U = I.R = 2.10 = 20 (V)


Hẹn các em ở phần C bài tập - kiến thức nâng cao của loại này nha ~~

 

[Tên để làm gì]

Phần C: Bài tập nâng cao​

Chúng ta đến với phần mà có lẽ rất nhiều bạn sẽ thích, đó là bài tập nâng cao và là tiền đề cho những bạn muốn ôn thi HSG/chuyên Lí nha ^^

Câu 1:

Tính điện trở tương đương của đoạn mạch sau, biết các điện trở đều có độ lớn 10 Ω.

​

Hướng dẫn giải:

Sơ đồ mạch điện: [imath](R_2 nt R_3) // R_1[/imath]

Điện trở tương đương R23 = R2 + R3 = 10 + 10 = 20 (Ω)
Điện trở tương đương của toàn mạch là:

[imath]R_{td} = \frac{R_1.R_{23}}{R_1+R_{23}}[/imath] = 20/3 (Ω)

Câu 2:

Tính cường độ dòng điện mạch chính của đoạn mạch sau, biết các điện trở đều có độ lớn 12 Ω. Hiệu điện thế hai đầu mạch U = 20V.

​

Hướng dẫn giải:

Sơ đồ mạch điện: [imath][<(R_5 // R_6) nt R_3 nt R_4> R_2 ] // R_1[/imath]

Điện trở tương đương của mạch:

[imath]\frac{1}{R_{td}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_{3456}}[/imath] = 5 (Ω)

=> Cường độ dòng điện mạch chính: I = [imath]\frac{U}{R}[/imath] = 4 (A)

Câu 3:
Có các điện trở cùng R = 5 Ω. Hãy mắc chúng để được các điện trở tương đương có giá trị 3 Ω với ít điện trở nhất.

Hướng dẫn giải:

Vì Rtđ nhỏ hơn điện trở thành phần nên các điện trở R mắc theo kiểu song song Gọi R1 là điện trở của nhánh mắc song song R [imath]R_{td} = \frac{R_1.R}{R_1+R}[/imath] = 3 (Ω) ⇒ R.R1 = 3(R + R1) ⇔ 5R1 = 15 + 3R1 ⇒ R1 = 7,5 Vì R1 > R nên nhánh R1 gồm R nối tiếp R2 R1 = R + R2 ⇒ R2 = 2,5 .Vậy mạch điện được mắc như sau

*Lý thuyết bổ sung

Khóa K: Trong sơ đồ mạch điện, khóa K dùng để ngắt mạch khi cần thiết (K mở) hoặc để nối lại mạch khi dùng (K đóng). Nghĩa là, dòng điện có thể chạy qua đoạn mạch đó bình thường nếu K đóng, ngược lại, không thể chạy qua đoạn mạch có khóa K đang mở

Câu 4:

Cho mạch điện như hình vẽ. Biết: UAB = 6V không đổi, R1 = 8Ω, R2 = R3 = 4Ω; R4 = 6Ω. Bỏ qua điện trở của ampe kế, của khóa K và của dây dẫn. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch AB và tính số chỉ của ampe kế trong hai trường hợp a) K đóng b) K mở

​

Hướng dẫn giải:

a) Khi K đóng: Mạch trở thành: <(R2 // R3) nt R4 > // R1 và số chỉ của ampe kế là giá trị cường độ dòng điện qua R3
Điện trở đoạn mạch AB:

[imath]R_{AB} = \frac{(R_4+R_{23}).R_1}{R_4+R_{23}+R_{1}}[/imath] = 4 (Ω)

[imath]U_{23} = \frac{R_{23}}{R_{23}+R_4}.U_{AB}[/imath]

Cường độ dòng điện qua ampe kế:

Ia = [imath]I_{R_{3}} = \frac{U_{23}}{R_3}[/imath] = 0,375 (A)

b) Khi K mở: Mạch trở thành: <(R2 nt R1) // R4 > nt R3 và số chỉ ampe kế là giá trị cường độ dòng điện mạch chính
Điện trở đoạn mạch AB:

R = [imath]\frac{(R1+R2).R4}{R1+R2+R4} + R3[/imath] = 8 (Ω)

Cường độ dòng điện qua ampe kế:

Ia = [imath]\frac{U_{AB}}{R_{AB}}[/imath] = 0,75 (A)


Các em học tốt nha, phần tiếp theo sẽ lại là kiến thức mới của chương điện đấy

 

[Tên để làm gì]

Tiếp tục phần kiến thức tiếp theo của chương điện nhé ^^

A. Kiến thức cơ bản​

IV/ Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào các yếu tố của dây

Điện trở dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài của dây, tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn

Công thức tính điện trở của dây dẫn (điện trở thuần): [imath]R = \rho .\frac{l}{S}[/imath]

Trong đó:
l là chiều dài dây (m)

S là tiết diện của dây ([imath]m^2[/imath])

[imath]\rho[/imath] là điện trở suất ([imath]\Omega[/imath]m)

R là điện trở ([imath]\Omega[/imath])

*Ý nghĩa của điện trở suất

• Điện trở suất của một vật liệu (hay một chất liệu) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài là 1m và tiết diện là [imath]1m^2[/imath].
• Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt

*Chú ý
- Hai dây dẫn cùng chất liệu, cùng tiết diện: [imath]\frac{R_1}{R_2} = \frac{I_1}{I_2}[/imath]
- Hai dây dẫn cùng chất liệu, cùng chiều dài: [imath]\frac{R_1}{R_2} = \frac{S_2}{S_1}[/imath]
- Hai dây dẫn cùng chất liệu: [imath]\frac{R_1}{R_2} = \frac{I_1}{I_2}.\frac{S_2}{S_1}[/imath]
- Công thức tính tiết diện của dây theo bán kính R và đường kính dây d:
S = [imath]\pi R^2 = \pi .\frac{d^2}{4}[/imath] => [imath]\frac{S_1}{S_2} = (\frac{d_1}{d_2})^2[/imath]

V/ Biến trở - Điện trở dùng trong kỹ thuật

1. Biến trở

• Được dùng để thay đổi cường độ dòng điện trong mạch
• Các loại biến trở được sử dụng là: biến trở con chạy, biến trở tay quay, biến trở than (chiết áp). Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch
• Kí hiệu trong mạch vẽ thường thấy:

2. Điện trở dùng trong kỹ thuật

• Điện trở dùng trong kỹ thuật thường có trị số rất lớn.
• Được chế tạo bằng lớp than hoặc lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lớp cách điện
• Có hai cách ghi trị số điện trở dùng trong kỹ thuật là:
• Trị số được ghi trên điện trở
• Trị số được thể hiện bằng các vòng màu sơn trên điện trở (4 vòng màu)

Hôm sau mình tiếp tục phần bài tập cơ bản liên quan đến phần kiến thức mới này nhé ^^

 

[Tên để làm gì]

Tiếp tục nắm vũng kiến thức phần này với các bài tập cơ bản nhé!

Phần B: BÀI TẬP CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG KIẾN THỨC VỪA HỌC​

Câu 1: Một dây dẫn có chiều dài [imath]l[/imath] và điện trở [imath]R[/imath]. Nếu nối 4 dây dẫn trên với nhau thì dây mới có điện trở [imath]R’[/imath] là:

A. [imath]R’ = 4R[/imath]
B. [imath]R’ = \dfrac{R}{4}[/imath]
C. [imath]R’ = R + 4[/imath]
D. [imath]R’ = R - 4[/imath]

Hướng dẫn:
Nối 4 dây dẫn giống nhau lại, sẽ tạo ra một mạch gồm 4 điện trở [imath]R[/imath] mắc nối tiếp
[imath]\Rightarrow R’ = R+R+R+R = 4R[/imath]

Chọn A

Câu 2: Biến trở là một linh kiện:
A. Dùng để thay đổi vật liệu dây dẫn trong mạch
B. Dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch
C. Dùng để điều chỉnh hiệu điện thế giữa hai đầu mạch
D. Dùng để thay đổi khối lượng riêng dây dẫn trong mạch

Hướng dẫn:
Theo định nghĩa, biến trở là một linh kiện có thể thay đổi được điện trở của nó, từ đó làm thay đổi cường độ dòng điện trong mạch.

Chọn B

Câu 3: Khi dịch chuyển con chạy hoặc tay quay của biến trở, đại lượng nào sau đây sẽ thay đổi:
A. Tiết diện dây dẫn của biến trở
B. Điện trở suất của chất làm biến trở của dây dẫn
C. Chiều dài dây dẫn của biến trở
D. Nhiệt độ của biến trở

Hướng dẫn:
Khi dịch chuyển con chạy hoặc tay quay của biến trở, nghĩa là làm thu hẹp lại phần điện trở tham gia vào mạch điện, nên làm thay đổi chiều dài dây làm nên biến trở

Chọn C

Câu 4: Hai dây dẫn đều làm bằng đồng có cùng chiều dài [imath]l[/imath]. Dây thứ nhất có tiết diện [imath]S[/imath] và điện trở [imath]6\Omega[/imath]. Dây thứ hai có tiết diện [imath]2S[/imath]. Điện trở dây thứ hai là:
A. 12[imath]\Omega[/imath]
B. 9[imath]\Omega[/imath]
C. 6[imath]\Omega[/imath]
D. 3[imath]\Omega[/imath]

Hướng dẫn:
Ta có công thức sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện là: [imath]R[/imath] tỷ lệ thuận với [imath]\dfrac{1}{S}[/imath]
=> Tỷ lệ điện trở giữa [imath]R_1[/imath] và [imath]R_2[/imath] là: [imath]\dfrac{R_1}{R_2} = \dfrac{S_2}{S_1} = \dfrac{2S}{S} = 2[/imath]
=> [imath]R_2 = \dfrac{1}{2}.R_1 = \dfrac{1}{2}.6 = 3\Omega[/imath]

Chọn D

Câu 5: Chọn câu trả lời sai:

Một dây dẫn có chiều dài [imath]l = 6m[/imath], điện trở [imath]R = 6\Omega[/imath], được cắt thành hai dây có chiều dài lần lượt là [imath]l_1 = \dfrac{l}{3}, l_2 = \dfrac{2l}{3}[/imath] và có điện trở tương ứng [imath]R_1,R_2[/imath] thì:
A. [imath]R_1 = 2\Omega[/imath]
B. [imath]R_2 = 4\Omega[/imath]
C. Điện trở tương đương của [imath]R_1[/imath] mắc song song với [imath]R_2[/imath] là [imath]R_{SS} = \dfrac{4}{3} \Omega[/imath]
D. Điện trở tương đương của [imath]R_1[/imath] mắc nối tiếp với [imath]R_2[/imath] là [imath]R_{nt} = 3\Omega[/imath]

Hướng dẫn:
Ta có công thức của điện trở R phụ thuộc vào chiều dài dây là: [imath]R[/imath] tỷ lệ thuận với [imath]l[/imath]
=> Điện trở [imath]R_1[/imath] và [imath]R_2[/imath]: [imath]R_1 = \dfrac{1}{3}R, R_2 = \dfrac{2}{3}R[/imath]
Thay số vào => [imath]R_1 = 2\Omega, R_2 = 4\Omega[/imath]

Từ đó tính lần lượt:
+ Khi mắc nối tiếp: [imath]R_{nt} = 2 + 4 = 6 (\Omega)[/imath]
+ Khi mắc song song: [imath]R_{ss} = \dfrac{2.4}{2+4} = \dfrac{4}{3} (\Omega)[/imath]

Chọn D

Câu 6: Khi đặt một hiệu điện thế [imath]12V[/imath] vào hai đầu một cuộn dây dẫn thì dòng điện qua nó có cường độ [imath]1,5A[/imath]. Chiều dài của dây dẫn dùng để quấn cuộn dây này là bao nhiêu? (Biết rằng loại dây dẫn này nếu dài [imath]6m[/imath] có điện trở là [imath]2\Omega[/imath])

Hướng dẫn:
Điện trở của cuộn dây: [imath]R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{12}{1,5} = 8 (\Omega)[/imath]
Ta có công thức sự phụ thuộc của R vào chiều dài dây dẫn: [imath]R[/imath] tỷ lệ thuận với [imath]l[/imath]
Theo đề bài: Khi [imath]l = 6m[/imath] thì có điện trở là [imath]2\Omega[/imath]
Lập tỷ lệ này ta được: [imath]l’ = 24m[/imath]

Hy vọng những bài tập nhỏ này sẽ giúp các em nắm vững để tiếp tục những bài lớn ở phần tiếp theo nhé!

 

[Tên để làm gì]

Chờ hơi lâu nhỉ, bài tập nâng cao lần này bắt đầu khó hơn và liên quan tới HSG rồi nhé ^^

Phần C. Bài tập nâng cao​

Bài 1:
Một cuộn dây đồng đường kính 0,5 mm, quấn quanh một cái lõi hình trụ dài 10cm, đường kính của lõi là 1cm và đường kính của 2 đĩa ở 2 đầu lõi là 5cm. Biết rằng các vòng dây được quán đều và sát nhau. Hãy tính điện trở của dây.
Hướng dẫn:
- Tính số vòng trong mỗi lớp: [imath]n = \dfrac{100}{0.5} = 200[/imath] vòng
- Tính độ dày phần quấn dây: [imath]\dfrac{5-1}{2}.10[/imath] = 20 cm
- Số lớp [imath]p = \dfrac{20}{0.5} = 40[/imath] (lớp)
- Tổng số vòng dây: [imath]N = n.p = 8000[/imath] vòng
- Đường kính trung bình của mỗi vòng: [imath]d = \dfrac{6}{2} = 3cm[/imath]
- Chiều dài mỗi vòng là [imath]πd[/imath], của [imath]n[/imath] vòng dây là [imath]\pi.d.n[/imath]
[imath]Rightarrow[/imath] Chiều dài của dây: [imath]l = \pi.d.n = 753,6m[/imath]
Tiết diện trung bình của dây: [imath]S = \dfrac{\pi d^2}{4}[/imath]
Điện trở của dây: [imath]R = \rho .\dfrac{l}{S}[/imath]

Đáp số: [imath]R = 65.3 \Omega[/imath]

Bài 2:
Một biến trở con chạy được làm bằng dây nicrom, có chiều dài 40m và tiết diện là 0,1[imath]mm^2[/imath]. Biết nicrom có điện trở suất là 1,1.10-6 [imath]\Omega . m[/imath]
a) Tính điện trở toàn phần của biến trở.
b) Mắc biến trở này nối tiếp với điện trở 10 [imath]\Omega[/imath] rồi mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế không đổi bằng 25V. Hỏi khi con chạy của biến trở dịch chuyển thì cường độ dòng điện trong mạch biến đổi trong phạm vị nào?

Hướng dẫn:
a) Áp dụng công thức:
[imath]R = \rho .\dfrac{l}{S} = 440 \Omega[/imath]
b) Biến trở này có độ lớn thay đổi từ 0 đến 440 [imath]\Omega[/imath].
Biến trở được mắc nối tiếp với điện trở R = 10 [imath]\Omega[/imath]; điện trở tương đương của đoạn mạch là Rtd = Rb + R.
Khi biến trở có độ lớn 0 [imath]\Omega[/imath] thì cường độ dòng điện là
[imath]I = \dfrac{U}{R_b + R} = 2,5 (A)[/imath]
Khi biến trở có độ lớn 440 [imath]\Omega[/imath] thì cường độ dòng điện là
[imath]I = \dfrac{U}{R_b' + R} = 0.056 (A)[/imath]

Vậy cường độ dòng điện thay đổi từ 0,056A đến 2,5A.

Bài 3:

Cho mạch điện như hình vẽ: Trong đó: [imath]R_1[/imath] = 2 [imath]\Omega[/imath]; [imath]R_2[/imath] = 3 [imath]\Omega[/imath]; [imath]R_3 = 4\Omega[/imath]; [imath]R_x[/imath] là biến trở. a) Khi [imath]R_x = R_3[/imath]. Tính điện trở tương đương của mạch điện. b) Cho hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch là 8V, điều chỉnh Rx cho đến khi ampe kế chỉ 2A. Lúc đó [imath]R_x[/imath] có giá trị bao nhiêu?

Hướng dẫn:
Sơ đồ mạch điện: [imath](R_1 // R_2)[/imath] nt [imath](R_3 // R_x)[/imath]
a) Điện trở tương đương của mạch điện: [imath]R_{tđ} = R_{12} + R_{3x}[/imath]
[imath]\Rightarrow R_{tđ} = \dfrac{R_1.R_2}{R_1+R_2} + \dfrac{R_3.R_x}{R_3+R_x}[/imath]
Khi ampe kế chỉ 2A tức là cường độ dòng điện trong mạch chính là 2A
Điện trở tương đương của đoạn mạch khi đó là:
[imath]R_{tđ}' = \dfrac{U}{I} = 4 \Omega[/imath]
Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm [imath]R_3[/imath] và [imath]R_x[/imath] là: [imath]R_{3x} = R_{tđ}' - R_{12} = 2,8 \Omega[/imath]
Hay:
[imath]\frac{R_3.R_x}{R_3+R_x} = 2,8 \Omega[/imath]
Từ đây thế số vào tìm được [imath]R_x = 3,9 \Omega[/imath]

Bài 4:

Hiệu điện thế U trong mạch điện có sơ đồ như hình 10.3 được giữ không đổi. Khi dịch chuyển con chạy của biến trở tiến dần về phía đầu N thì chỉ số ampe kế sẽ thay đổi như thế nào? A. Giảm dần đi. B. Tăng dần lên. C. Không thay đổi. D. Lúc đầu giảm dần đi, sau đó tăng dần.

Hướng dẫn:
Khi con chạy dịch dần về phía N thì điện trở biến trở tăng dần lên, đây là mạch mắc nối tiếp: [imath]R_{tđ} = R_d + R_b[/imath] nên điện trở toàn mạch tăng lên, mà U không đổi. Vì vậy cường độ dòng điện giảm dần theo định luật Ohm.

Đáp án A

 

[Tên để làm gì]

Phần A. Kiến thức cơ bản​

VI-Công suất điện

1/Công suất điện: Công suất điện trong một đoạn mạch bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện qua nó.

Công thức: [imath]P=U.I[/imath] , Trong đó: [imath]P[/imath]: công suất, kí hiệu:[imath](W)[/imath]

[imath]U[/imath] hiệu điện thế , kí hiệu [imath](V)[/imath]

[imath]I[/imath] cường độ dòng điện, kí hiệu: [imath](A)[/imath]

Đơn vị: Oát [imath](W)[/imath]; [imath]1MW = 1000kW = 1000000 W[/imath] [imath]1W= 10^{-3} kW= 10^{-6} MW[/imath]

2/Hệ quả:
Nếu đoạn mạch cho điện trở [imath]r[/imath] thì công suất điện cũng có thể tính bằng công thức: [imath]P=I^{2}.R[/imath] hoặc [imath]P=\dfrac{U^{2}}{R}[/imath] hoặc tính công suất bằng [imath]P=\dfrac{A}{t}[/imath]

3/Chú ý:

Số oát ghi trên mỗi dụng cụ điện cho biết công suất định mức của dụng cụ đó, tức là công suất điện của dụng cụ khi nó hoạt động bình thường.

Trên mỗi dụng cụ điện thường có ghi: giá trị hiệu điện thế định mức và công suất định mức.

Ví dụ: Trên một bóng đèn có ghi 220V-75W nghĩa là: bóng đèn sáng bình thường khi được sử dụng với nguồn điện có hiệu điện thế 220V thì công suất điện qua bóng đèn là 75W.

Trong đoạn mạch mắc nối tiếp (cùng [imath]I[/imath]) thì: [imath]\dfrac{P_{1}}{P_{2}}=\dfrac{R_{1}}{R_{2}}[/imath] (công suất tỉ lệ thuận với điện trở)

Trong đoạn mắc song song (cùng [imath]U[/imath]) thì: [imath]\dfrac{P_{1}}{P_{2}}=\dfrac{R_{2}}{R_{1}}[/imath] (công suất tỉ lệ nghịch với điện trở)

Dù mạch mắc song song hay nối tiếp thì: [imath]P_{m}=P_{1}+P_{2}+...+P_{n}[/imath]

VII-ĐIỆN NĂNG – CÔNG DÒNG ĐIỆN

1/Điện năng

Điện năng là gì?
Dòng điện có mang năng lượng vì nó có thể thực hiện công, cũng như có thể làm thay đổi nhiệt năng của một vật. Năng lượng dòng điện được gọi là điện năng.

Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác:
Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác: Cơ năng, quang năng, nhiệt năng, năng lượng từ, hóa năng...

Ví dụ:
Bóng đèn dây tóc: điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quang năng.
Đèn LED: điện năng biến đổi thành quang năng và nhiệt năng.
Nồi cơm điện, bàn là: điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quang năng.
Quạt điện, máy bơm nước: điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng.

Hiệu suất sử dụng 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.

Công thức: [imath]H=\dfrac{A_{i}}{A}.100%[/imath].
Trong đó: [imath]A_{i}[/imath]: năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng
[imath]A[/imath]: điện năng tiêu thụ

2/Công dòng điện (điện năng tiêu thụ)

a/ Công dòng điện
Công dòng điện sinh ra trong một điện mạch là số đo lượng điện năng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác tại đoạn mạch đó.

Công thức: [imath]A=P.t=U.I.t[/imath]
Trong đó:
[imath]A[/imath]: công dòng điện (J)
[imath]P[/imath]: công suất điện (W)
[imath]t[/imath]: thời gian (s)
[imath]U[/imath]: hiệu điện thế (V)
[imath]I[/imath]: cường độ dòng điện (A)

Ngoài ra còn được tính bởi công thức: [imath]A=I^{2}R.t[/imath] hoặc [imath]A=\dfrac{U^{2}}{R}[/imath]

b/ Đo điện năng tiêu thụ
Lượng điện năng được sử dụng được đo bằng công tơ điện. Mỗi số đếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng sử dụng là 1 kilôoat giờ ([imath]kW.h[/imath]). Với: [imath]1kW.h=3 600kJ=3600000J[/imath], [imath]1J= \dfrac{1}{3600000}kWh[/imath]

 

[Tên để làm gì]

Mình đến với vài bài cơ bản của dạng này nhé!

Phần B. Bài tập cơ bản liên quan đến nội dung kiến thức vừa học
​

Câu 1: Điều nào sau đây là đúng khi nói về công suất của dòng điện?
A. Đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của dòng điện
B. Đại lượng đặc trưng cho công của dòng điện gọi là công suất của dòng điện.
C. Đại lượng đặc trưng cho sự chuyển hóa năng lượng của dòng điện gọi là công suất của dòng điện.
D. Đại lượng đặc trưng cho dòng điện gọi là công suất của dòng điện.

Đáp án: A, vì theo công thức ta có: [imath]P ~ v[/imath]

Câu 2:
Điều nào sau đây sai khi nói về đơn vị của công suất?
A. Đơn vị của công suất là Oắt. Kí hiệu là [imath]W[/imath].
B. 1 oát là công suất của một dòng điện sản ra công 1 Jun trong mỗi giây.
C. 1 oát là công suất cảu một dòng điện 1 ampe chạy giữa hai điểm có hiệu điện thế 1 vôn.
D. 1 oát là công suất của một dòng điện sản ra công 1 Jun khi nó chạy giữa hai điểm có hiệu điện thế 1 Vôn

Đáp án: D

Câu 3:
Trên một bóng đèn có ghi 220V - 75W. Thông tin nào sau đây là đúng?
A. Hiệu điện thế định mức của bóng đèn là 220V.
B. Công suất định mức của bóng đèn là 75W.
C. Khi bóng đèn sử dụng ở hiệu điện thế 220V thì cứ trong mỗi giây, dòng điện sản ra một công bằng 75J.
D. Các đáp án A,B,C đều đúng

Đáp án: D, bóng đèn ghi [imath]220V - 75W[/imath] nên A, B chắc chắn đúng, còn đáp án C cho thấy mối liên hệ giữa U và P

​

Câu 4:
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sự chuyển hóa năng lượng từ điện năng sang các dạng năng lượng khác?
A. Điện năng có thể chuyển hóa thành cơ năng.
B. Điện năng có thể chuyển hóa thành năng lượng ánh sáng.
C. Điện năng có thể chuyển hóa trực tiếp thành năng lượng của gió.
D. Điện năng có thể chuyển hóa thành hóa năng và nhiệt năng.

​

Đáp án: C, ví dụ như máy quạt điện

Câu 5:
Trong 30 ngày chỉ số công tơ điện của một gia đình tăng thêm 75 số. Biết rằng thời gia sử dụng điện trung bình trong mỗi ngày là 5 giờ. Giả sử chỉ dùng bóng đèn tròn loại có công suất 100W để chiếu sáng, hỏi gia đình này đã sử dụng bao nhiêu bóng đèn? Coi hiệu điện thế sử dụng chính là hiệu điện thế định mức của các bóng đèn.
A. 5 bóng
B. 6 bóng
C. 7 bóng
D. 8 bóng

Đáp án: A

Thời gian sử dụng điện trong 1 tháng (30 ngày) là
[imath]t=5.30=150(h)[/imath]
Công suất trung bình tiêu thụ điện năng là :
[imath]P = \dfrac{A}{t}[/imath]
Thay số tìm được [imath]P = 0,5 (kW)[/imath]
Mà nhà này sử dụng loại 100W nên dễ dàng tìm được nhà này sử dụng 5 bóng đèn

Câu 6:
Hiệu suất sử dụng điện là:
A. Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và phần năng lượng vô ích.
B. Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ
C. Tỷ số giữa phần năng lượng vô ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ.
D. Tỷ số giữa phần năng lượng vô ích được chuyển hóa từ điện năng và phần năng lượng có ích

Đáp án: B, theo công thức: [imath]H = \dfrac{A_i}{A_{tp}}[/imath]

Hẹn các em ở dạng nâng cao vài hôm nữa nhé!

 

[Tên để làm gì]

Cũng lâu quá rồi nhỉ... Nhưng mà bài tập rất chất lượng nhé ^^

Phần C. Bài tập nâng cao​

Bài 1: Có hai điện trở là [imath]R_1 = 6 \Omega[/imath] và [imath]R_2 = 12 \Omega[/imath] được mắc thành bộ rồi mắc vào hiệu điện thế [imath]18V[/imath]. Tính điện năng mà bộ điện trở đã tiêu thụ trong [imath]15[/imath] phút trong hai trường hợp:
a) Hai điện trở mắc nối tiếp.
b) Hai điện trở mắc song song.

Lời giải:
a) Hai điện trở mắc nối tiếp.
Điện trở tương đương là: [imath]R = R_1 + R_2 = 18 \Omega[/imath].
Cường độ dòng điện qua hệ là: [imath]I = \dfrac{U}{R} = 1A[/imath]
Điện năng tiêu thụ của hệ trong [imath]15[/imath] phút là: [imath]A = U.I.t = 18.1.15.60 = 16200 J[/imath]

b) Hai điện trở mắc song song.
Điện trở tương đương là: [imath]R' = \dfrac{R_1.R_2}{R_1+R_2}= 4 \Omega[/imath].
Cường độ dòng điện qua hệ là: [imath]I' =\dfrac{U}{R′} = 4,5A[/imath]
Điện năng tiêu thụ của hệ trong [imath]15[/imath] phút là: [imath]A = U.I.t = 18.4,5.15.60 = 72 900 J[/imath]

Bài 2:
Một động cơ điện có ghi [imath]220V - 2,2kW[/imath]. Biết hiệu suất của động cơ là [imath]80%[/imath]. Động cơ hoạt động liên tục trong [imath]2[/imath] giờ ở hiệu điện thế [imath]220V[/imath]. Tính:
a, Điện năng tiêu thụ của động cơ trong thời gian trên.
b, Công có ích và công hao phí của động cơ trong thời gian đó.

Lời giải:
a, Điện năng tiêu thih của dộng cơ trong thời gian [imath]2[/imath] giờ là:
[imath]A = P.t = 2,2 . 2 = 4.4 kWh = 4,4.103.3600 = 15,840.106 (J) = 15,840 MJ[/imath]
b, Hiệu suất của động cơ:
[imath]H = \dfrac{A_i}{A}.100% = 80%[/imath]
Vậy công có ích của động cơ trong thời gian trên đó là:
[imath]A_i = 0,8.A = 0,8.15,840.106 = 12,672.106 J = 12,672 MJ[/imath]
Công hao phí (vô ích) của động cơ trong thời gian đó là:
[imath]A_{hp} = A - A_i = 15,840 - 12,672 = 3,168 MJ[/imath]

Bài 3:

Cho mạch điện như hình vẽ: Biết [imath]U = 110V, R_1 = R_2 = R_3 = 20 \Omega, R_4 = 15 \Omega, R_5 = 30 \Omega[/imath]. Số chỉ của ampe kế là [imath]2A[/imath]. Tính: a, Điện trở tương đương của toàn mạch b, Công suất của toàn mạch

Lời giải:
Mạch gồm các điện trở: [imath]R_1[/imath] nt [imath](R_2 // R_3)[/imath] nt [imath](R_4 // R_5)[/imath]
a, Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
[imath]R_{AB} = R_1 + \dfrac{R_2.R_3}{R_2+R_3} + \dfrac{R_4.R_5}{R_4+R_5}[/imath]
[imath]\Rightarrow R_{AB} = 20 + 10 + 10 = 40 \Omega[/imath]
b, Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở [imath]R_4[/imath]:
[imath]U_4 = R_4.I_4 = R_4.I_A = 30 V[/imath]
Vì [imath]U_5 = U_4 = 30 V \Rightarrow I_5 = \dfrac{U_5}{R_5} = 1A[/imath]
Cường độ dòng điện qua mạch chính là:
[imath]I = I_4 + I_5 = 3 (A)[/imath]
Công suất toàn mạch:
[imath]P = R_{AB} . I_2 = 40 . 32 = 360 W[/imath]

Bài 4:
Trên bóng đèn có ghi [imath]220V – 75W[/imath]
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 [imath]10%[/imath] thì công suất của đèn bị sụt bao nhiêu phần trăm.
c) Khi hiệu điện thế mắc vào đèn giảm đi [imath]n[/imath] 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 [imath]3[/imath] lần thì công suất như thế nào?

Lời giải:
a, Điện trở của đèn:
[imath]R = \dfrac{U}{2P} = 645 \Omega[/imath]
Cường độ dòng điện định mức của đèn:
[imath]I = \dfrac{P}{U} = 341A[/imath]
b) Khi bị sụt [imath]10%[/imath] thì còn lại [imath]90%[/imath]:
[imath]U’ = 0,9.U = 0,9.220 = 198V[/imath]
Công suất của đèn lúc đó: [imath]P' = \dfrac{U′^2}{R} = 61 W[/imath]
Độ sụt của công suất là: [imath]P−P′ = 19%[/imath]
c, Khi hiệu điện thế là [imath]U[/imath] thì: [imath]P = \dfrac{U^2}{R}[/imath]
Khi hiệu điện thế giảm đi [imath]n[/imath] lần: [imath]P' = \dfrac{U′^2}{R}=\dfrac{(U_n)^2}{R} = \dfrac{P}{n^2}[/imath]
Khi hiệu điện thế giảm [imath]n[/imath] lần thì công suất tiêu thụ giảm [imath]n^2[/imath] lần.
Áp dụng khi hiệu điện thế giảm [imath]3[/imath] lần: [imath]P' = \dfrac{P}{3^2}=\dfrac{P}{9}[/imath]


Bài mới sẽ đến sớm thôi... không hoãn lâu như thế nữa ^^

 

[Tên để làm gì]

Phần A. Kiến thức cơ bản​

VIII/ Định luật Jun - Lenxo
-Dùng để tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua.
Định luật: "Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỉ lệ thuận với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua"
Công thức: [imath]Q= I^{2}.R.t[/imath]

Trong đó:
[imath]Q[/imath]: nhiệt lượng tỏa ra [imath](J)[/imath]
[imath]I[/imath]: cường độ dòng điện [imath](A)[/imath]
[imath]R[/imath]: điện trở [imath](\Omega)[/imath]
[imath]t[/imath]: thời gian [imath](s)[/imath]

Chú ý:
Nếu nhiệt lượng [imath]Q[/imath] tính bằng đơn vị calo [imath](cal)[/imath] thì ta có công thức: [imath]Q=0,24.I^{2}.R.t[/imath]
Ngoài ra [imath]Q[/imath] còn được tính bởi công thức: [imath]Q=U.I.t[/imath] hoặc [imath]Q= \dfrac{U^{2}}{R}.t[/imath]

Công thức tính nhiệt lượng: [imath]Q=m.c. \Delta t[/imath]
Trong đó:
[imath]m[/imath] là khối lượng của vật [imath](kg)[/imath]
[imath]c[/imath] nhiệt dung riêng [imath](J/kg.K)[/imath]

[imath]\Delta t[/imath] độ chênh lệch nhiệt độ ( [imath]0^{\circ}C[/imath])

IX/ Sử dụng an toàn điện và tiết kiệm điện
1. Một số quy tắc an toàn điện:
+ Thực hành, làm thí nghiệm với hiệu điện thế an toàn: [imath]U < 40V[/imath]
+ Sử dụng dây dẫn có vỏ bọc cách điện tốt và phù hợp
+ Cần mắc cầu chì, cầu dao cho mỗi dụng cụ điện
+ Khi tiếp xúc với mạng điện [imath]220V[/imath] cần cẩn thận, đảm bảo cách điện
+ Khi sử chữa các dụng cụ điện cần: Ngắt nguồn điện, phải đảm bảo cách điện

2. Cần phải sử dụng tiết kiệm điện năng:
+ Giảm chi tiêu cho gia đình
+ Các dụng cụ và thiết bị điện được sử dụng lâu bền hơn
+ Giảm bớt các sự cố gây tổn hại chung do hệ thống cung cấp bị quá tải
+ Dành phần điện năng tiết kiệm cho sản xuất
+ Bảo vệ môi trường
+ Tiết kiệm ngân sách nhà nước

3. Các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng:
+ Cần phải lựa chọn các thiết bị có công suất phù hợp
+ Không sử dụng các thiết bị trong những lúc không cần thiết vì như vậy sẽ gây lãng phí điện

X/ Những hệ quả từ các công thức đã được học trong chương Điện học:
+ Mạch điện gồm hai điện trở mắc nối tiếp: [imath]\dfrac{A_{1}}{A_{2}}=\dfrac{P_{1}}{P_{2}}=\dfrac{Q_{1}}{Q_{2}}=\dfrac{U_{1}}{U_{2}}=\dfrac{R_{1}}{R_{2}}[/imath]
+ Mạch điện gồm hai điện trở mắc song song: [imath]\dfrac{A_{1}}{A_{2}}=\dfrac{P_{1}}{P_{2}}=\dfrac{Q_{1}}{Q_{2}}=\dfrac{I_{1}}{I_{2}}=\dfrac{R_{2}}{R_{1}}[/imath]
+ Hiệu suất: [imath]H= \dfrac{A_{ci}}{A_{tp}}.100%= \dfrac{P_{ci}}{P_{tp}}.100%= \dfrac{Q_{ci}}{Q_{tp}}.100%[/imath]
+ Mạch điện gồm các điện trở mắc nối tiếp hay song song: [imath]P=P_{1}+P_{2}+...+P_{n}[/imath]

 

[Tên để làm gì]

PHẦN B: BÀI TẬP CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG KIẾN THỨC VỪA HỌC
​

Câu 1:
Đặt một hiệu điện thế [imath]U[/imath] vào hai đầu của một biến trở [imath]R[/imath] thì cường độ dòng điện chạy qua là [imath]I[/imath]. Công thức nào dưới đây không phải là công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn trong thời gian [imath]t[/imath]?

A. [imath]Q = \dfrac{U.I}{t}[/imath]
B. [imath]Q = U.I.t[/imath]
C. [imath]Q = \dfrac{U^2.t}{R}[/imath]
D. [imath]Q = I^2.R.t[/imath]

Lời giải:
[imath]Q = I^2.R.t[/imath] và [imath]I = \dfrac{U}{R}[/imath]
[imath]\Rightarrow[/imath] Nhiệt lượng [imath]Q[/imath] còn được tính bởi công thức khác: [imath]Q = U.I.t = \dfrac{U^.t}{R}[/imath]
Đáp án [imath]A[/imath]

Câu 2:
Câu phát biểu nào dưới đây là không đúng?

Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua:
A. Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn với thời gian dòng điện chạy qua.
B. Tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và với thời gian dòng điện chạy qua.
C. Tỉ lệ thuận với bình phương hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, với thời gian dòng điện chạy qua và tỉ lệ nghịch với điện trở dây dẫn.
D. Tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua.

Lời giải:
Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện
Đáp án [imath]A[/imath]

Câu 3:
Thời gian đun sôi [imath]1,5[/imath] lít nước của một ấm điện là [imath]10[/imath] phút. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây nung của ấm là [imath]220V[/imath]. Tính điện trở của dây nung này, biết rằng nếu kể cả nhiệt lượng hao phí để đun sôi [imath]1[/imath] lít nước thì cần nhiệt lượng là [imath]420000J[/imath].

A. [imath]28 \Omega[/imath]
B. [imath]45 \Omega[/imath]
C. [imath]46,1 \Omega[/imath]
D. [imath]23 \Omega[/imath]

Lời giải:
Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi [imath]1,5[/imath] lít nước là: [imath]Q = 420000.1,5 = 630000 J[/imath]
Theo công thức tính nhiệt lượng tỏa ra của ấm ta có:
[imath]Q = I^2.R.t[/imath] hay [imath]Q = \dfrac{U^2}{R}.t[/imath]
[imath]\Rightarrow R = \dfrac{U^2.t}{Q} = 46,1 \Omega[/imath]
Đáp án [imath]C[/imath]

Câu 4:
Mắc các dây dẫn vào hiệu điện thế không đổi. Trong cùng một thời gian thì nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào điện trở dây dẫn?

A. Tăng gấp đôi khi điện trở của dây dẫn giảm đi một nửa.
B. Tăng gấp đôi khi điện trở của dây dẫn tăng lên gấp đôi.
C. Tăng gấp bốn khi điện trở của dây dẫn giảm đi một nửa.
D. Giảm đi một nửa khi điện trở của dây dẫn tăng lên gấp bốn.

Lời giải:
Ta có nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn tỉ lệ thuận với điện trở R ⇒ Khi tăng gấp đôi điện trở của dây dẫn thì nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn cũng tăng gấp đôi.
Đáp án [imath]B[/imath]

Câu 5:
Trong mùa đông, một lò sưởi điện có ghi [imath]220V – 880W[/imath] được sử dụng với hiệu điện thế [imath]220V[/imath] trong [imath]4[/imath] giờ mỗi ngày. Tính tiền điện phải trả cho việc dùng lò sưởi như trên trong suốt mùa đông, tổng cộng là [imath]30[/imath] ngày. Cho rằng giá tiền điện là [imath]1000[/imath] đồng[imath]/kW.h[/imath].

Lời giải:
Điện trở của dây nung: [imath]P = \dfrac{U^2}{R} \Rightarrow R = \dfrac{U^2}{P} = \dfrac{220^2}{80} = 55 \Omega[/imath]
Cường độ dòng điện chạy qua nó: [imath]P = U.I \Rightarrow I = \dfrac{P}{U} = 4A[/imath]
Nhiệt lượng tỏa ra của lò sưởi: [imath]Q = U.I.t = 220.4.4.3600 = 12672000 J = 3,52 kW.h[/imath]
Tiền điện phải trả là: [imath]T = 3,52.30.1000 = 105600[/imath] đồng

 

[Tên để làm gì]

Phần C. Bài tập nâng cao​

Bài 1: Dây xoắn của một bếp điện dài [imath]7 m[/imath], tiết diện [imath]0,1 mm^2[/imath] và điện trở suất là [imath]1,1.10^{-6} \Omega.m[/imath].

a) Tính điện trở của dây xoắn
b) Tính nhiệt lượng tỏa ra trong thời gian [imath]25[/imath] phút khi mắc bếp điện vào hiệu điện thế [imath]220V[/imath].
c) Trong thời gian [imath]25[/imath] phút, bếp này có thể đun sôi bao nhiêu lít nước từ nhiệt độ [imath]25^0 C[/imath]. Cho nhiệt dung riêng của nước là [imath]4200J/kg.K[/imath]. Bỏ qua sự mất mát nhiệt.

Lời giải:
a) Điện trở của dây xoắn của bếp là
[imath]R = \rho.\dfrac{l}{S} = 77 \Omega[/imath]

b) Cường độ dòng điện chạy qua dây xoắn khi mắc vào hiệu điện thế [imath]220V[/imath] là
[imath]I = \dfrac{U}{R} = 2,86 A[/imath]
Nhiệt lượng tỏa ra trong thời gian [imath]25[/imath] phút là:
[imath]Q_{tỏa} = I^2.R.t = 2,862.77.25.60 = 944743,8 J[/imath]

c) Nhiệt lượng nước cần thu vào để nóng lên là: [imath]Q_{thu} = m.c. \Delta t[/imath]
Ta có: [imath]Q_{tỏa} = Q_{thu}[/imath]
Suy ra: [imath]944743,8 = m.4200.(100 - 25) \to m = 3 kg[/imath]
Vì nước có khối lượng riêng [imath]1kg/[/imath]lít nên [imath]3 kg[/imath] nước ứng với [imath]3[/imath] lít nước.

Bài 2: Một đường dây nối từ mạng điện thành phố tới mạng điện một gia đình là dây dẫn bằng đồng có tổng chiều dài [imath]60m[/imath] có tiết diện [imath]0,6mm^2[/imath], có điện trở suất [imath]1,7.10^{-8} \Omega. m[/imath]. Biết tổng công suất sử dụng các thiết bị điện của gia đình đó là [imath]176W[/imath]. Thời gian sử dụng điện mỗi ngày trung bình khoảng [imath]4[/imath] giờ. Tính:

a, Điện trở toàn bộ đường dây nối từ mạng chung tới gia đình đó.
b, Cường độ dòng điện chạy trong dây khi sử dụng công suất đã cho trên.
c, Nhiệt lượng tỏa ra trên dây này trong [imath]10[/imath] ngày.

Lời giải:
a, Điện trở của toàn bộ đường dây nối từ mạng chung tới gia đình đó là:
[imath]R = \rho.\dfrac{l}{S}= 1,7 \Omega[/imath]

b, Cường độ dòng điện chạy qua dây khi sử dụng công suất dẫn cho trên là:
[imath]I = \dfrac{P}{U} = 0,8 A[/imath]

c, Nhiệt lượng tỏa ra trên dây này trong [imath]10[/imath] ngày là:
[imath]Q = I^2.R.t = 156672 (J)[/imath]

Bài 3: Người ta dùng bếp điện để đun sôi [imath]2[/imath] lít nước từ nhiệt độ [imath]t = 20^0 C[/imath]. Để đun sôi lượng nước đó trong [imath]20[/imath] phút thì phải dùng bếp điện có công suất bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của nước [imath]c = 4,18.10^3 J/kg[/imath].độ, hiệu suất của bếp [imath]H = 80[/imath]%.

Lời giải:
Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước:
[imath]Q_1 = m.c.(t_2 – t_1)[/imath]
Nhiệt lượng có ích do bếp cung cấp trong thời gian [imath]t[/imath]:
[imath]Q_2 = H.P.t[/imath]
Trong đó [imath]P[/imath] là công suất của bếp, [imath]H[/imath] là hiệu suất
Ta có phương trình cân bằng nhiệt: [imath]Q_1 = Q_2[/imath]
[imath]\Rightarrow m.c.(t_2 – t_1) = H.P.t[/imath]
[imath]\to P=m.c.(t_2−t_1).H.t=2.4,18.10−3.(100−20).80100.20.60 \approx 697W[/imath]
Vậy phải dùng bếp điện có công suất là [imath]697W.[/imath]