BÀI 10: NĂNG LƯỢNG CỦA DÒNG ĐIỆN VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN

Mở đầu: Trên các thiết bị điện thường ghi các thông số kỹ thuật. Ví dụ, quạt điện có các thông số như hình 10.1. Khi các thiết bị điện hoạt động, năng lượng của dòng điện chuyển hóa thành các dạng năng lượng nào và sự chuyển hóa đó có liên quan như thế nào với số oát của các thiết bị điện?

Đáp án chuẩn:

- Cơ năng, quang năng, nhiệt năng.

- Số oát ghi trên thiết bị điện cho biết công suất định mức của thiết bị đó.

I. NĂNG LƯỢNG CỦA DÒNG ĐIỆN

Câu 1: Nêu thêm một số ví dụ chứng tỏ dòng điện có năng lượng. Với mỗi ví dụ, cho biết năng lượng của dòng điện đã biến đổi thành dạng năng lượng nào

Đáp án chuẩn:

Bóng đèn: Khi dòng điện chạy qua bóng đèn, năng lượng điện được chuyển đổi thành quang năng (ánh sáng) và nhiệt năng (tỏa ra từ dây tóc)

Câu 2: Cho mạch điện gồm một điện trở R mắc với 2 đầu nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U. Tính năng lượng điện điện trở tiêu thụ trong thời gian t.

Đáp án chuẩn:

W= UIt = RU²t

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN

Câu 1: Xét trường hợp đoạn mạch có điện trở R, hãy chứng tỏ rằng công suất điện của đoạn mạch đó có thể được tính theo công thức:P = I² R= U²/R

Đáp án chuẩn:

P = UI => P =  I² R= U²/R

Câu 2: Trên một bóng đèn có ghi 12 V - 3 W. Để bóng đèn sáng bình thường thì cần đặt vào hai đầu bóng đèn một hiệu điện thể bằng bao nhiêu? Khi đó, trong một giây, bóng đèn tiêu thụ một năng lượng điện là bao nhiêu? 

Đáp án chuẩn:

- U = 12V

- W = Pt = 3 x 1 = 3(J)

Câu 3: a) Hãy trả lời câu hỏi ở phần mở đầu. 

b) Nếu chiếc quạt ở hình 10.1 được cấp nguồn điện 5 V thì trong 30 phút, chiếc quạt đó sẽ tiêu thụ năng lượng điện bao nhiêu jun?

Đáp án chuẩn:

b) W = 7200 (J)

Vận dụng: Một hãng xe điện thử nghiệm hai loại xe đạp điện có công suất định mức khác nhau. Họ cho hai xe chạy trên cùng một quãng đường với công suất định mức. Nêu những dụng cụ em cần dùng và cách làm để biết xe nào tiêu thụ năng lượng điện nhiều hơn khi đi hết quãng đường thử nghiệm.

Đáp án chuẩn: 

- Dụng cụ cần thiết: 

+ Hai đồng hồ đo điện năng

+ Bộ sạc pin

+ Bút và giấy

- Cách thực hiện: 

+ Đảm bảo pin của hai xe được sạc đầy. 

+ Lắp đặt đồng hồ đo điện năng vào từng xe. Chạy hai xe cùng lúc trên đoạn đường thử nghiệm với cùng một công suất định mức. 

+ Ghi chép lại số liệu đo được.

+ So sánh số liệu đo được của hai xe.