Lý 9 Bài 14: Bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng

• P = U.I 
• Đơn vị của công suất là oát (W), kW, MW.

1 kW = 1000 W, 1 MW = 1000000 W

• A = P.t = U.I.t
• Đơn vị của công là Jun (J) tức là oát.giây (W.s), kJ, Wh, kWh.

1 kJ = 1000 J, 1 Wh = 3600 J, 1 kWh = 3600000 J

a) Tính công suất điện

• Tính công suất điện của một điện trở hay một đoạn mạch: \(P = UI\;hay\,P = \frac{A}{t}\,Hay\,P = \frac{{{U^2}}}{R}\,Hay\,P = {I^2}R \)
• Tính công suất điện của một dụng cụ khi hoạt động ở hiệu điện thế khác với hiệu điện thế định mức
• Tính điện trở theo công thức: \(R = \frac{{U_{dm}^2}}{{{P_{dm}}}} \)
• Tính công suất: \(P = \frac{{{U^2}}}{R} \)

b) Tính điện năng

- Tính điện năng tiêu thụ của dụng cụ: A = P.t = U.I.t = I².R.t

- Tính điện năng có ích của động cơ: A_ci = H.A_tp

- Trong đó

• H là hiệu suất của động cơ
• A_tp là công do dòng điện sinh ra

- Lưu ý: Khi tính tiền điện hay điện năng với đơn vị là kWh thì ta đổi đơn vị tính của công suất P theo kW và của thời gian t theo giờ (h).

Một bàn là ghi 550 W - 110 V được mắc nối tiếp với một bóng đèn có ghi 60 W-110 V vào mạch điện có hiệu điện thế 220 V. Tính điện trở của bàn là và bóng đèn khi nó hoạt động bình thường?

Hướng dẫn giải

Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ và bàn là khi nó hoạt động bình thường lần lượt là

\(R_1 = \frac{{U_d^2}}{{{P_d}}} = \frac{{{{220}^2}}}{{60}} = \frac{{605}}{3}\,\Omega \,\,va\,{R_2} = \frac{{U_{bl}^2}}{{{P_{bl}}}} = \frac{{{{110}^2}}}{{550}} = 22\,\Omega \)

Một gia đình dùng mạng điện có hiệu điện thế 220V để thắp sáng nhưng trong nhà lại chỉ có 3 bóng đèn: Đ₁ (110V – 40W), Đ₂ (110V – 40W), Đ₃ (110V – 80W). Muốn các bóng đèn đều sáng bình thường phải mắc chúng vào mạng điện theo sơ đồ nào? Tính cường độ dòng điện qua mỗi bóng.

Hướng dẫn giải

Muốn các bóng đèn đều sáng bình thường phải mắc chúng vào mạng điện theo sơ đồ như hình vẽ

Điện trở các bóng đèn và của đoạn AB

\({R_{AB}} = \frac{{{R_1}}}{2} + {R_3} = \frac{{{{110}^2}}}{{2.40}} + \frac{{{{110}^2}}}{{80}} = 302,5\,\Omega \)

Cường độ dòng điện qua mỗi bóng đèn

\(\begin{array}{l} {I_3} = {I_{AB}} = \frac{{220}}{{302,5}} \approx 0,73\,A\\ {I_1} = {I_2} = \frac{{0.73}}{2} = 0,365\,A \end{array} \)

Câu 1: Cho đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song. Biết hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là UAB = 24V; giá trị các điện trở R1 = R2 = 8Ω . Trong thời gian 12 phút, công của dòng điện sản ra trong mạch là bao nhiêu?

Câu 2: Trên bếp điện có ghi 220V – 880W

a) Cần dùng bếp ở hiệu điện thế là bao nhiêu để nó hoạt động bình thường? Tính cường độ dòng điện chạy qua bếp khi đó.

b) Tính điện năng mà bếp hoạt động bình thường trong 3 giờ.

c) Khi bếp hoạt động, điện năng được biến đổi thành các dạng năng lượng nào? Tính công suất hao phí, biết hiệu suất của bếp là 80%.

Câu 3: Khi mắc một bóng điện vào hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là 250mA.

a) Tính điện trở và công suất của bóng khi đó.

b) Bóng này được sử dụng trung bình 5 giờ trong một ngày. Tính điện năng và số tiền phải trả mà bóng tiêu thụ trong 30 ngày theo đơn vị Jun và số đếm tương ứng của công tơ điện. Biết giá tiền điện phải trả là 1000 đồng/1 chữ.

Câu 4: Có hai điện trở 60Ω và 120Ω được mắc song song vào hai điểm A, B. Cường độ dòng điện qua mạch chính là 1,8A. Tính:

a) Hiệu điện thế và công suất tiêu thụ của đoạn AB.

b) Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở.

c) Nếu 2 điện trở đó mắc nối tiếp thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch lúc đó như thế nào so với khi chúng mắc song song? Hiệu điện thế giữa hai đầu A, B vẫn không đổi.

Câu 1: Điện năng không thể biến đổi thành

A. Cơ năng

B. Nhiệt năng

C. Hóa năng

D. Năng lượng nguyên tử

Câu 2: Công suất điện cho biết

A. khả năng thực hiện công của dòng điện.

B. năng lượng của dòng điện.

C. lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian.

D. mức độ mạnh, yếu của dòng điện.

Câu 3: Một bàn là được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì tiêu thụ một lượng điện năng là 990 kJ trong 15 phút, cường độ dòng điện chạy qua dây nung của bàn là khi đó là bao nhiêu?

A. 5 A

B. 10 A

C. 15 A

D. 20 A

Câu 4: Cho hai điện trở có giá trị R₁ = 2R₂. Nếu mắc hai điện trở nối tiếp nhau và đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế U thì công của dòng điện thay đổi như thế nào so với khi hai điện trở mắc song song?

A. tăng 4 lần

B. giảm 4,5 lần

C. tăng 2 lần

D. giảm 3 lần

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được:

• Phương pháp giải bài tập về điện năng sử dụng.
• Áp dụng công thức tính tiền điện.
• Phương pháp giải bài tập về công suất điện