DẠNG BÀI TẬP CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN

Chủ nhật - 01/11/2020 03:52

I . Một số kiến thức cơ bản * Công suất của dòng điện: là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của dòng điện

* Số đo phần điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác trong một mạch điện gọi là công của dòng điện sản ra trong mạch điện đó.

Công thức: A = UI t

* Lưu ý:
Mạch điện gồm có những vật tiêu thụ điện, nguồn điện và dây dẫn.
Công thức A = UIt, cho biết điện năng A (công) mà đoạn mạch tiêu thụ và chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
Nếu dây dẫn có điện trở rất nhỏ (coi bằng 0). Khi đó giữa các điểm trên một đoạn dây dân coi như không có hiệu điện thế (hiệu điện thế bằng 0). Chính vì vậy mà trên một đoạn dây dẫn có thể có dòng điện khá lớn đi qua, mà nó vẫn không tiêu thụ điện năng, không bị nóng lên.

Nhưng nếu mắc thẳng một dây dẫn vào hai cực của một nguồn điện (trường hợp đoản mạch). Do nguồn điện có điện trở rất nhỏ nên điện trở của mạch (cả dây dẫn) cũng rất nhỏ. Cường độ dòng điện của mạch khi đó rất lớn, có thể làm hỏng nguồn điện

Bài 1. Cho một đoạn mạch mắc như trên sơ đồ hình 7.1. Trên đèn Đ₁ có ghi: 6V- 12W. Điện trở R có giá trị 6W. Khi mắc đoạn mạch vào một nguồn điện thì hai đèn Đ₁,Đ₂ sáng bình thường và vôn kế chỉ 12V.

Tính hiệu điện thế của nguồn điện.
Tính cường độ dòng điện chạy qua R, Đ₁, Đ₂.
Tính công suất của Đ₂.

Tính cômg suất tiêu thụ trên toàn mạch.

. GỢI Ý:
Do các đèn sáng bình thường nên xác định được U₁, U₂. Từ đó tính

được U_AB.
Tính I₁ theo P_đm1, U_đm1.

     - Tính I_R theo U₁, R. => Tính I₂ theo I₁ và I_R.
   c) Tính P₂ theo U₂ và I₂.
   d) Tính P theo P₁, P₂, P_R. ( Hoặc có thể tính P theo U_AB và I₂ )
Đs: a) 16V; b) 2A; 1A; 3A; c) 36W;   d) 54W

Bài 2. Một xã có 450 hộ. Mỗi ngày các hộ dùng điện 6 giờ, với công suất thụ trung bình mỗi hộ là 120W.
a) Tính tiền điện phải trả của mỗi hộ và của cả xã trong một tháng theo đơn giá 700đ/ kWh.
b) Tính trung bình công suất điện mà xã nhận được bằng bao nhiêu?
c) Điện năng được truyền tải đến từ trạm điện cách đó 1km. Cho biết hiệu suất truyền tải năng lượng bằng 68% và hiệu điện thế tại nơi sử dụng là 150V. Tìm hiệu điện thế phát đi từ trạm điện và điện trở đường dây tải.
d) Dây tải bằng đồng có điện trở suất r= 1,7.10^-8Wm. Tính tiết diện dây.

GỢI Ý: (theo hình vẽ 7.2)

Tính điện năng tiêu thụ của mỗi hộ ( A= P.t); tính thành tiền mỗi hộ; tính số tiền cả xã (450 hộ).

Biết P_TB mỗi hộ và số hộ cả xã, tính được công suất điện P xã nhận được.

Mạng điện của xã được kí hiệu là R, giữa hai điểm A,B (như hình 7.2)

+ Dòng điện chạy trên dây tải và dòng điện qua công tơ xã bằng nhau có giá trị là: I= P/U
Gọi U^’ là hiệu điện thế “sụt” trên dây tải; công suất mất mát trên dây là: P^’= U^’.I;
Công suất sử dụng của xã là : P = U.I.
Theo đề bài hiệu xuất truyền tải năng lượng là 68%, có nghĩa công suất mất mát là 32%.

Bài 3.Trên một bóng đèn có ghi: 220V- 100W.
a. Tính điện trở của đèn. (giả sử điện trở của đèn không phụ thuộc nhiệt độ).
b. Khi sử dụng mạch điện có hiệu điện thế 200V thì độ sáng của đèn như thế nào? Khi đó công suất điện của đèn là bao nhiêu?
c. Tính điện năng mà đèn sử dụng trong 10giờ.
GỢI Ý:
      a) Tính R_Đ.
      b) Tính P_Đ khi dùng ở U_AB=200V; so với P_đm=> độ sáng của đèn.
      c) Tính điện năng đèn sử dụng trong 10giờ.
Đs: a) 484W; b) 82,6W;    c) 2973600J

Bài 4. Có hai bóng đèn loại 12V- 0,6A và 12V- 0,3A.
a. Có thể mắc hai bóng đó nối tiếp với nhau rồi mắc vào hai điểm có hiệu điện thế 24V được không? Vì sao?
b. Để các bóng sáng bình thường, cần phải mắc như thế nào?

Bài 5. Có 3 bóng đèn: Đ₁(6V- 6W); Đ₂( 6V- 3,6W) và Đ₃( 6V- 2,4W).
a. Tính điện trở và cường độ dòng điện định mức của mỗi bóng đèn.

b. Phải mắc cả ba bóng đèn nói trên như thế nào vào hiệu điện thế U = 12V để cả ba bóng đèn đều sáng bình thường. Giải thích

Bài 6.
Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó U= 12V và R₃= 4W.
a. Khóa K mở: Ampe kế chỉ 1,2A. Tính điện trở R₁.
b. Khóa K đóng: Ampe kế chỉ 1,0A. Xác định R₂ và công suất tiêu thụ của các điện trở R₁, R₂, R₃.