BÀI 19. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN. CÔNG SUẤT ĐIỆN
Ảnh
Ảnh
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 19. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN. CÔNG SUẤT ĐIỆN
Mở đầu
Mở đầu
Mở đầu: Khi hoạt động, các thiết bị tiêu thụ điện biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác. Chẳng hạn, bóng đèn (Hình 19.1a) biến đổi một phần điện năng thành quang năng, quạt máy (Hình 19.1b) biến đổi một phần điện năng thành cơ năng, bàn là (Hình 19.1c) biển đổi điện năng thành nhiệt năng,... Năng lượng điện mà các thiết bị tiêu thụ phụ thuộc vào các yếu tố nào?
Ảnh
Lời giải: Năng lượng điện mà các thiết bị tiêu thụ phụ thuộc vào điện trở của thiết bị điện đó, cường độ dòng điện chạy qua, hiệu điện thế đặt vào hai đầu thiết bị đó và thời gian thiết bị đó hoạt động khi sử dụng.
Năng lượng và công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch
Năng lượng tiêu thụ điện của một đoạn mạch
Năng lượng tiêu thụ điện của một đoạn mạch
Năng lượng tiêu thụ điện của một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch với thời gian dòng điện chạy qua: A = UIt Trong hệ SI, năng lượng có đơn vị là jun (J).
Câu hỏi 1
Câu hỏi 1: Dùng các dây dẫn (có điện trở không đáng kể) nối hai đầu một điện trở với hai cực của một nguồn điện thành mạch kín. Khi này, dòng điện có sinh công trên các đoạn dây nối không? Vì sao?
Lời giải: Khi các dây dẫn có điện trở không đáng kể thì có thể coi như dòng điện không sinh công trên các đoạn dây nối mà dòng điện sinh công trên điện trở, công này được chuyển thành nhiệt. Tuy nhiên trong thực tế tất cả các dây dẫn đều có điện trở nên khi sử dụng dây dẫn để nối với các thiết bị điện, một lúc sau sờ tay vào dây dẫn ta cảm thấy dây nóng lên.
Công suất tiêu thụ điện của một đoạn mạch
Công suất tiêu thụ điện của một đoạn mạch
Công suất tiêu thụ điện của một đoạn mạch là năng lượng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian. P = latex(A/t) = UI Trong hệ SI, công suất có đơn vị là oát (W).
Trường hợp đoạn mạch là điện trở
Trường hợp đoạn mạch là điện trở
Nhiệt lượng toả ra trên điện trở R được xác định bởi: Q = A = UIt = latex(RI^2t) = latex((U^2)/Rt) Công suất toả nhiệt được xác định bởi: P = UI = latex(RI^2) = latex((U^2)/R)
Câu hỏi 2
Câu hỏi 2: Xét hai điện trở R1 và R2 (R2 > R1) được ghép song song thành bộ và nối vào hai cực của một nguồn điện. Hãy cho biết công suất tiêu thụ điện của điện trở nào lớn hơn. Giải thích.
Lời giải: Công suất tiêu thụ: P = P = UI = latex(I^2R) = latex((U^2)/R) Hai điện trở được mắc song song thành bộ nên U1 = U2 = U. Do điện trở R2 > R1 ⇒ P2 < P1
Luyện tập
Luyện tập: Đặt một hiệu điện thế 12 V vào hai đầu một điện trở 8 Ω. a) Tính công suất toả nhiệt trên điện trở. b) Tính nhiệt lượng toả ra trên điện trở sau 1 phút.
Lời giải: a) Công suất toả nhiệt trên điện trở: P = latex((U^2)/R) = latex((12^2)/8) = 18W b) Nhiệt lượng toả ra trên điện trở sau 1 phút: Q = latex((U^2)/Rt) = latex((12^2)/8) . 60 = 1080J
Năng lượng và công suất của một nguồn điện
Sự biến đổi năng lượng trong một nguồn đang phát điện
Sự biến đổi năng lượng trong một nguồn đang phát điện
Một phần năng lượng của nguồn phát ra dòng điện cung cấp cho mạch ngoài, phần còn lại chuyển thành nhiệt lượng toả ra bên trong nguồn. Công suất tiêu thụ điện của mạch ngoài: P = latex(A/t) = EI − latex(rI^2)
Câu hỏi 3
Câu hỏi 3: Khi nguồn điện được nối với mạch ngoài và phát ra dòng điện, nhiệt độ của nguồn điện có tăng lên không? Năng lượng của nguồn điện có thể được biến đổi thành những dạng năng lượng nào?
Lời giải: Khi nguồn điện được nối với mạch ngoài và phát ra dòng điện, nhiệt độ của nguồn điện có tăng lên, vì bản thân nguồn điện có điện trở trong, nên năng lượng của nguồn điện được chuyển hoá thành các dạng năng lượng có ích cho mạch ngoài và một phần chuyển hoá thành nhiệt năng toả ra trên điện trở trong.
Năng lượng và công suất điện
Năng lượng và công suất điện
Năng lượng toàn phần do nguồn điện sinh ra trên toàn mạch: latex(A_0) = EIt Công suất của nguồn điện: latex(P_0) = latex((A_0)/t) = EI Hiệu suất của nguồn điện: H = latex(P/(P_0) = U/E
Luyện tập 2
Luyện tập 2: Một nguồn điện có suất điện động 11,5 V và điện trở trong 0,8 Ω được nối với mạch ngoài gồm các điện trở tạo thành một mạch kín. Nguồn phát dòng điện có cường độ 1 A. Tính công suất điện mà nguồn cung cấp cho mạch ngoài.
Lời giải: Công suất điện mà nguồn cung cấp cho mạch ngoài: P = EI − latex(I^2r) = 11,5 . 1 − latex(1^2) . 0,8 = 10,7 W
Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
Dặn dò
Ghi nhớ kiến thức trọng tâm Hoàn thành các bài tập trong sách bài tập Chuẩn bị bài mới:"Bài 20. Thực hành xác định suất điện động và điện trở trong của pin"
Cảm ơn
Ảnh