Điện năng - Công của dòng điện

Chuyên đề Vật lý lớp 9: Điện năng - Công của dòng điện được VnDoc sưu tầm và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Vật lý lớp 9 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

A. Lý thuyết

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Điện năng

a) Dòng điện có mang năng lượng

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.

b) Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác

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:

Trong đó: A_i là năng lượng có ích

A_hp là năng lượng hao phí vô ích

A_tp là năng lượng toàn phần được chuyển hóa từ điện năng

2. Công của dòng điện

a) Công của dòng điện

Công 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

- Công thức: A = P.t = U.I.t

Trong đó: U là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (V)

I là cường độ dòng điện qua đoạn mạch (A)

t là thời gian dòng điện thực hiện công (s)

P là công suất điện (W)

A là công của dòng điện (J)

- Trong đời sống, công của dòng điện cũng thường được đo bằng đơn vị kilôoát giờ (kW.h): 1 kW.h = 3600000 J = 3,6.10⁶ J

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).

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 kW.h.

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Tính điện năng tiêu thụ của các dụng cụ dùng điện

Áp dụng công thức:

Chú ý: Khi các dụng cụ dùng điện hoạt động bình thường, tức là sử dụng hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức thì công suất tiêu thụ thực tế mới đúng bằng công suất định mức của nó.

B. Trắc nghiệm & Tự luận

Câu 1: Điện năng là:

A. năng lượng điện trở

B. năng lượng điện thế

C. năng lượng dòng điện

D. năng lượng hiệu điện thế

Câu 2: Chọn phát biểu đúng về sự chuyển hóa năng lượng trong các dụng cụ dưới đây?

A. Đèn LED: Quang năng biến đổi thành nhiệt năng.

B. Nồi cơm điện: Nhiệt năng biến đổi thành điện năng.

C. Quạt điện: Điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng.

D. Máy bơm nước: Cơ năng biến đổi thành điện năng và nhiệt năng.

Câu 3: 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.

Câu 4: Mối liên hệ giữa công và công suất được thể hiện qua biểu thức:

Câu 5: Một bóng đèn điện có ghi 220V - 100W được mắc vào hiệu điện thế 220V. Biết đèn này được sử dụng trung bình 4 giờ trong 1 ngày. Điện năng tiêu thụ của bóng đèn này trong 30 ngày là bao nhiêu?

A. 12 kW.h B. 400kW.h C. 1440kW.h D. 43200kW.h

Điện năng tiêu thụ của bóng đèn này trong 30 ngày là:

→ Đáp án A

Câu 6: Một gia đình sử dụng đèn chiếu sáng với công suất tổng cộng là 150W, trung bình mỗi ngày trong 10 giờ; sử dụng tủ lạnh có công suất 100W, trung bình mỗi ngày trong 12 giờ và sử dụng các thiết bị điện thế khác có công suất tổng cộng là 500W, trung bình mỗi ngày trong 5 giờ. Tính điện năng mà gia đình này sử dụng trong 30 ngày.

A. 75 kW.h B. 45 kW.h C. 120 kW.h D. 156 kW.h

Câu 7: Một nồi cơm điện có số ghi trên vỏ là 220V – 400W được sử dụng với hiệu điện thế 220V, trung bình mỗi ngày trong thời gian 2 giờ. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây nung của nồi.

Đáp án

Câu 8: Trong 30 ngày chỉ số công tơ điện của một gia đình tăng thêm 90 số. Biết rằng thời gian sử dụng điện trung bình mỗi ngày là 4 giờ, tính công suất tiêu thụ điện năng trung bình của gia đình này

Câu 9: Một khu dân cư có 500 hộ gia đình, trung bình mỗi hộ sử dụng 4 giờ một ngày với công suất điện 120W. Tính điện năng mà khu dân cư này sử dụng trong 30 ngày.

Đáp án

Câu 10: Một bóng đèn dây tóc loại 220V – 100W và một bóng đèn neon loại 220V – 16W. Được sử dụng ở hiệu điện thế là 220V.

a) Muốn chúng sáng bình thường thì phải mắc chúng như thế nào?

b) So sánh số tiền phải trả cho mỗi bóng trong thời gian một tháng và cho nhận xét. Biết 1 tháng có 30 ngày, mỗi ngày thắp sáng trong 6 giờ và giá tiền điện là 1000 đồng/1 kW.h

Đáp án

a) Muốn hai đèn sáng bình thường thì phải mắc chúng song song với nhau vào mạng điện có U_M = 220V. Bởi vì khi đó hiệu điện thế của mạng điện đúng bằng hiệu điện thế định mức của hai đèn.

b) P_{dây tóc} = 100 W = 0,1 kW

P_nêon = 16 W = 0,016 kW

Thời gian dùng điện cho cả 2 bóng:

t = 6.30 = 180 (h)

Điện năng tiêu thụ:

A_{dây tóc} = 0,1.180 = 18 kW.h

A_nêon = 0,016.180 = 2,88 kW.h

Số tiền phải trả cho mỗi bóng:

T_{dây tóc} = 18.1000 = 18000 đồng

T_nêon = 2,88.1000 = 2880 đồng

Số tiền phải trả cho đèn có dây tóc lớn gấp 6,25 lần số tiền trả cho đèn nêon. Vậy ta nên dùng đèn nêon vì nó lợi hơn rất nhiều so với đèn dây tóc.

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn lý thuyết Vật lý 9: Điện năng - Công của dòng điện. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Chuyên đề Vật lý 9, Giải bài tập Vật lý lớp 9, Giải bài tập Vật Lí 9, Tài liệu học tập lớp 9 mà VnDoc tổng hợp và giới thiệu tới các bạn đọc