DẠNG BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT JUN- LENXƠ

Chủ nhật - 01/11/2020 04:04

I. Một số kiến thức cơ bản:
Nhiệt lượng toả ra trong dây dẫn tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỷ lệ thuận với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua .

Công thức:
                   Q   = I²Rt
                   Q   = 0,24 I²Rt
Bài 1. Một bàn là có khối lượng 0,8kg tiêu thụ công suất 1000W dưới hiệu điện thế 220V. Tính:
a. Cường độ dòng điện qua bàn là.
b. Điện trở của bàn là.
c. Tính thời gian để nhiệt độ của bàn là tăng từ 20⁰C đến 90⁰C. Cho biết hiệu suất của bàn là H= 80%. Cho nhiệt dung riêng của sắt là 460J/kg.K.
GỢI Ý:
c) Tính nhiệt lượng Q₁ để nâng nhiệt độ của bàn là lên 70⁰C.
+ Tính nhiệt lượng cần cung cấp Q theo Q₁ và H.
+ Từ Q= I².R.t=> tính t.
Đs: a) 4,54A ; b) 84,4W ; c) 32s
Bài 2. Một bếp điện hoạt động ở hiệu điện thế 220V.
a. Tính nhiệt lượng tỏa ra của dây dẫn trong thời gian 25phút theo đơn vị Jun và đơn vị calo. Biết điện trở của nó là 50W.
b. Nếu dùng nhiệt lượng đó thì đun sôi được bao nhiêu lít nước từ 20⁰C.Biết nhiệt dung riêng và khối lượng riêng của nước lần lượt là 4200J/kg.K và 1000kg/m³. Bỏ qua sự mất mát nhiệt.
GỢI Ý:
a. Tính nhiệt lượng Q tỏa ra trên dây dẫn theo U,R,t.
b. Tính lượng nước được đun sôi bởi nhiệt lượng nói trên.
+ Tính m từ Q= C.m.D_t.
+ Biết m, D tính V.                                  Đs:    a) 1452000 J = 348480 Cal; b) 4,32 lít
Bài 3. Người ta đun sôi 5l nước từ 20⁰C trong một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 250g mất 40phút. Tính hiệu suất của ấm. Biết trên ấm có ghi 220V- 1000W, hiệu điện thế nguồn là 220V. cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là 4200J/kg.K và 880J/kg.K
GỢI Ý:
+ Tính nhiệt lượng ấm nhôm và nước thu vào: Q_thu (theo C₁,C₂, m₁, m₂ và D_t)
+ Tính nhiệt lượng do dây điện trở ấm tỏa ra trong 40phút: Q_tỏa theo P,t.
+ Tính hiệu suất của ấm:Đs:71%
Bài 4.Người ta mắc hai điện trở R₁= R₂=50W lần lượt bằng hai cách nối tiếp và song song rồi nối vào mạch điện có hiệu điện thế U= 100V.

Tính cường độ dòng điện qua mỗi điện trở trong mỗi trường hợp.
Xác định nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở trong hai trường hợp trong thời gian 30phút. Có nhận xét gì về kết quả tìm được.

GỢI Ý:
a. Khi (R₁ nt R₂): tính I₁, I₂.
+ Khi (R₁// R₂): tính I₁^’, I₂^’.
b. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở khi (R₁ nt R₂); (R₁// R₂).
Lưu ý: R₁= R₂<=> Q₁?Q₂.

Bài 5.Giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế 120V, người ta mắc song song hai dây kim lọai. Cường độ dòng điện qua dây thứ nhất là 4A, qua dây thứ hai là 2A.
a) Tính cường độ dòng điện trong mạch chính.
b) Tính điện trở của mỗi dây và điện trở tương đương của mạch.
     c) Tính công suất điện của mạch và điện năng sử dụng trong 5giờ.
     d) Để có công suất của cả đoạn là 800W người ta phải cắt bớt một đoạn của đoạn dây thứ hai rồi mắc song song lại với dây thứ nhất vào hiệu điện thế nói trên. Hãy tính điện trở của đoạn dây bị cắt đó.
a. Tính I_AB theo 2 dòng mạch rẽ.
b. Dựa vào công thức R=U/I để tính R₁, R₂. Tính R_AB
c. Tính P theo U, I. Tính A theo P,t. Gọi R^'₂ là điện trở của đoạn dây bị cắt.
Tính I^’ qua đoạn mạch (R₁//R₂) theo P^’,U.
    + Tính R^’_ABtheo U,I^’.

Bài 6*. Đường dây dẫn từ mạng điện chung tới 1 gia đình có chiều dài tổng cộng là 40m và có lõi bằng đồng tiết diện 0,5mm².Hiệu điện thế cuối đường dây(tại nhà) là 220V. Gia đình này sử dụng các dụng cụ điện có tổng công suất là 165W trung bình 3 giờ mỗi ngày. Biết điện trở suất của đồng là 1,7.10^-8Wm.
a. Tính điện trở của toàn bộ dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình.
b. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn trong 30 ngày ra đơn vị kW.h.
GỢI Ý:
a. Tính điện trở R của toàn bộ đường dây theo r,l,S.
b. Tính cường độ dòng điện I qua dây dẫn theo P,U.
+ Tính nhiệt lượng Q tỏa ra trên đường dây theo I,R,t ra đơn vị kW.h.
Đs: a) 1,36W; b) 247 860J = 0,069kWh.