Đăng nhập Đăng ký

Đề cương bài học

Trang chủ > Lớp 9 > Vật Lí > Vật Lí lớp 9 > Bài 10. Bài tập về Công suất điện và Điện năng sử dụng

Bài 10. Bài tập về Công suất điện và Điện năng sử dụng

1. Lý thuyết

Tài liệu & bài tập tự luyện

Giới thiệu bài học

Bài giảng Bài tập về Công suất điện và Điện năng sử dụng sẽ giúp các em nắm được nội dung kiến thức:

- Khái niệm về công suất điện

- Công thức tính công suất điện định mức của dụng cụ điện

- Các dạng bài tập tính công của dòng điện

Nội dung bài học

I. Tóm tắt lý thuyết trong bài giảng

  1. Nhắc lại công thức

* Công thức Công suất                                                     

P = U.I

Suy ra    \[U=\frac{P}{I}\]                               \[I=\frac{P}{U}\]

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

Suy ra  \[R=\frac{{{U}^{2}}}{P}=\frac{P}{{{I}^{2}}}\]             \[U=\sqrt{P.R}\]                     \[I=\sqrt{\frac{P}{R}}\]                              

* Công thức tính công

A = P.t

Suy ra      \[P=\frac{A}{t}\]                                \[t=\frac{A}{P}\]                  

A = U.I.t

Suy ra      

\[U=\frac{A}{I.t}\]                \[I=\frac{A}{U.t}\]                \[t=\frac{A}{U.I}\]

Chú ý: Đơn vị của các đại lượng sử dụng khi tính toán

II. Ví dụ trong bài giảng

Câu 1: Trên một bàn là ghi 110V-550W và trên một bóng đèn dây tóc ghi 110V-40W

  1. Tính điện trở của bàn là và của bóng đèn khi chúng hoạt động bình thường?
  2. Có thể mắc nối tiếp chúng vào hiệu điện thế 220V được không? Vì sao
  3. Có thể mắc nối tiếp hai dụng cụ này vào hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để chúng không bị hỏng? Tính công suất của mỗi dụng cụ khi đó

            Lời giải:

  1. Áp dụng công thức \[R=\frac{{{U}^{2}}}{P}\]

Suy ra \[{{R}_{1}}=\frac{{{110}^{2}}}{550}=22\Omega \]

\[{{R}_{2}}=\frac{{{110}^{2}}}{40}=302,5\Omega \]

  1. Khi R1 nt R2

R = R1 + R2 = 324,5 Ω

Cường độ dòng điện qua mạch \[I=\frac{U}{{{R}_{t\text{d}}}}=\frac{220}{324,5}=0,68\text{A}\]

Suy ra U1 = I.R1 = 14,96 V

U2 = I.R2 = 205,7 V

Vì U2 lớn hơn nhiều so với Uđm = 110V nên không thể mắc nối tiếp hai thiết bị này vào hiệu điện thế 220V.

  1. Cường độ dòng điện định mức của mỗi dụng cụ

\[{{I}_{dm}}=\frac{P}{U}\]

Suy ra \[{{I}_{1}}=\frac{550}{110}=5\text{A}\]               \[{{I}_{2}}=\frac{40}{110}=\frac{4}{11}\text{A}\]

Khi mắc nối tiếp hai thiết bị này vào mạch điện để chúng không bị hỏng thì cường độ dòng điện lớn nhất trong mạch \[{{I}_{\max }}=\frac{4}{11}\text{A}\]

Suy ra Umax = Imax .R= 118V

Khi đó công suất của mỗi dụng cụ:

\[{{P}_{1}}={{I}^{2}}.{{R}_{1}}={{\left( \frac{4}{11} \right)}^{2}}.22=2,9W\]

\[{{P}_{2}}={{I}^{2}}.{{R}_{2}}={{\left( \frac{4}{11} \right)}^{2}}.302,5=40W\]

Câu 2: Một bếp điện được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua có cường độ 6,8A

  1. Tính công suất của bếp khi đó
  2. Mỗi ngày bếp sử dụng trong 45 phút. Tính phần điện năng có ích Ai mà bếp cung cấp trong 30 ngày, biết hiệu suất của bếp là H=80%

Lời giải:

  1. Công suất P = U.I = 220.6,8 = 1496 W

Đổi 1496 W = 1,496 kW

45 phút = 0,75 giờ

  1. Điện năng tiêu thụ trong 1 ngày

A0 = P.t

Điện năng tiêu thụ trong 30 ngày là

Atp = 30.A0 = 30.P.t

Vì hiệu suất \[H=\frac{{{A}_{i}}}{{{A}_{tp}}}\]

Nên Ai = H. Atp

Thay số Ai = 0,8.30.1,496.0,75 = 26,928 kW.h

Câu 3: Mắc nối tiếp hai bóng đèn 6V-3W và 6V-4,5W vào U=10V

  1. Các đèn có sáng bình thường không?
  2. Công suất tiêu thụ trên mỗi đèn khi đó?
  3. Công của dòng điện sản ra trong 1h sử dụng?

Lời giải:

Điện trở của các bóng là

\[{{R}_{1}}=\frac{{{6}^{2}}}{3}=12\Omega \]                \[{{R}_{2}}=\frac{{{6}^{2}}}{4,5}=8\Omega \]

Điện trở tương đương của đoạn mạch:

R = R1 + R2 = 20 Ω

Cường độ dòng điện qua các đèn

\[I={{I}_{1}}={{I}_{2}}=\frac{U}{{{R}_{t\text{d}}}}=\frac{10}{20}=0,5\text{A}\]

Mà cường độ dòng điện định mức của các đèn

\[{{I}_{1\text{d}m}}=\frac{3}{6}=0,5\text{A}\]   \[{{I}_{\text{2d}m}}=\frac{4,5}{6}=0,75\text{A}\]

So sánh cường độ dòng điện qua đèn với cường độ dòng điện định mức suy ra:

Đèn 1 sáng bình thường (I1đm = I)

Đèn 2 sáng tối hơn bình thường (I2đm > I)

  1. Công suất các đèn khi đó

\[{{P}_{1}}={{I}^{2}}.{{R}_{1}}=0,{{5}^{2}}.12=3W\]

\[{{P}_{2}}={{I}^{2}}.{{R}_{2}}=0,{{5}^{2}}.8=2W\]

  1. Công của dòng điện

A = U.I.t = 10.0,5.(1.3600) = 18000 J = 18 kJ

Câu 4: Một gia đình sử dụng các thiết bị điện trong 1 ngày như sau: 10 bóng đèn 220V-40W trong 4h; 1 bếp điện 220V-1000W trong 1h; 1 máy giặt 220V-1400W trong 2h; 1 tivi 220V-100W trong 4h.

Tính điện năng tiêu thụ trong 1 ngày của gia đình đó?         

Lời giải:

Điện năng tiêu thụ của 10 bóng đèn:

\[{{A}_{1}}=10.\frac{40}{1000}.4=1,6kW.h\]

Điện năng tiêu thụ của 1 bếp điện:

\[{{A}_{2}}=\frac{1000}{1000}.1=1,0kW.h\]

Điện năng tiêu thụ của 1 máy giặt:

\[{{A}_{3}}=\frac{1400}{1000}.2=2,8kW.h\]

Điện năng tiêu thụ của 1 tivi

\[{{A}_{4}}=\frac{100}{1000}.4=0,4kW.h\]

Điện năng tiêu thụ trong 1 ngày của gia đình đó:

A = 1,6 + 1,0 + 2,8 + 0,4 = 5,8 kW.h

Tài liệu & bài tập tự luyện

  Vui lòng đăng nhập và mua khóa học để xem tài liệu

Phản hồi của học sinh (0)

  Đăng ký tư vấn miễn phí
Cảm ơn bạn đã đăng ký tư vấn

Hocthukhoa.vn

Hocthukhoa.vn là nền tảng giáo dục trực tuyến đi đầu trong việc áp dụng công nghệ cao vào giáo dục, giúp các em học sinh trên toàn Việt Nam được trải nghiệm môi trường giáo dục chất lượng cao linh hoạt, tiện lợi và tiết kiệm.

Liên Hệ

Trụ sở: 14N5 Ngõ 40 đường Xuân La, Tây Hồ , Hà Nội

Cơ sở 2: P11a03 Nhà C Tòa Star Tower 283 Khương Trung, Thanh Xuân, Hà Nội

0973394174

info@hocthukhoa.vn

DMCA.com Protection Status

Mạng Xã Hội

Bản quyền thuộc về Hocthukhoa.vn