BÀI TẬP VỀ CÔNG SUẤT ĐIỆN, ĐIỆN NĂNG VÀ ĐỊNH LUẬT JUN-LENXO
I/ ÔN LẠI KIẾN THỨC CŨ
A = P t = U.I.t
Trong đó: U:là hiệu điện hai đầu dụng cụ (V)
I: là cường độ dòng điện chạy qua dụng cụ (A)
t: là thời gian dòng điện chạy qua (s)
A : công của dòng điện (J)
* Ngoài ra công của dòng điện còn được đo bằng đơn vị kilooat giờ (kWh)
1kWh = 1000W.3600s = 3600000J = 3,6.106 J
1.Công thức tính công của dòng điện:
Q = I2Rt
I:cường độ dòng điện (A)
Q = 0,24.I2Rt (Cal)
R : điện trở ( ? )
t : thời gian (s)
Q : nhiệt lượng (J)
2. Công thức của định luật Jun-lenxo
Bài 1:Một ấm điện loại 220V – 1100W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun nước.
A. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây đun của ấm khi đó.
B. Thời gian dùng ấm để đun nước của mỗi ngày là 30 phút. Hỏi trong 1 tháng (30 ngày) phải trả bao nhiêu tiền điện cho việc đun nước này? Cho rằng giá tiền điện là 1450đ/kW.h
U = 220V
p = 1100W=1,1 kW
I =?
B. t=30ph.30=0,5.30=15h
T =?
 
 
Tiền điện phải trả cho việc đun nước này
T=A. 1450=16,5. 1 450= 23 925đ
Bài 2: Khi mắc bóng đèn vào HĐT 220V thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 0,4A.
A. Tính điện trở và công suất của bóng đèn khi đó.
B. Bóng đèn này được sử dụng như trên trung bình 4,5h trong một ngày. Tính điện năng mà bóng đèn tiêu thụ trong 30 ngày theo đơn vị jun và số đếm của công tơ điện.
 
 
U = 220V
I = 0,4 A
R =? p=?
B. t=4,5.30=135h
A =?
N=?
 
 
 
U = 220V
I = 0,4 A
R =? p=?
B. t=4,5.30=135h
A =?
 
Bài 3: Trên hai bóng đèn có ghi 220V - 60W và 220V - 75W. Biết rằng dây tóc của hai đèn này đều bằng vonfram và có tiết diện bằng nhau. Dây tóc đèn nào có độ dài lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?
BÀI TẬP VẬN DỤNG
 
 
 
 
 
 
 
Bài 4: Một biếp điện được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua dây nung của bến có cường độ I = 6,8A
a) Tính công suất của bếp điện khi đó
b) Mỗi ngày bếp được sử dụng như trên trong 45 phút. Tính phần điện năng có ích Ai mà bếp cung cấp trong 30 ngày, biết rằng hiệu suất của bếp là H = 80%
Tóm tắt:
U = 220V
I = 6,8A
a) P = ?
b) t = 45 phút = 0,75h
t = 0,75.30 = 22,5h
H = 80%
Aích = Ai = ?
b) Điện năng tiêu thụ của bếp trong 30 ngày.
A = P.t = 1496W.22,5h = 33660W.h=33,66 Kw.h
 
 
c). Công có ích
Công suất tiêu thụ của bếp:
P = U.I = 220 × 6,8 = 1496W
BÀI 5: Một bàn là được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì tiêu thụ với một lượng điện năng là 990kJ trong 15 phút.
a) Tính cường độ dòng điện chạy qua dây nung của bàn là khi đó
b) Tính điện trở của dây nung này khi đó
Tóm tắt:
U = 12V
A = 990kJ = 990000J
t = 15 phút = 900s
a) I = ?
b) R = ?
a) Cường độ dòng điện qua dây nung:
b) Điện trở của dây nung:
R = U / I = 220 / 5 = 44Ω
 
Bài 6: Dây xoắn của một bếp điện dài 7 m, tiết diện 0,1 mm2 và điện trở suất là 1,1.10-6 Ω.m.
a) Tính điện trở của dây xoắn
b) Tính nhiệt lượng tỏa ra trong thời gian 25 phút khi mắc bếp điện vào hiệu điện thế 220V.
c) Trong thời gian 25 phút, bếp này có thể đun sôi bao nhiêu lít nước từ nhiệt độ 25oC. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt.
a) Điện trở của dây xoắn của bếp là
 
b) Cường độ dòng điện chạy qua dây xoắn khi mắc vào hiệu điện thế 220V là
 
 
Tóm tắt
l=7m
S=0,1mm2=0,1.10-6m2
 
t=25ph
U=220v
b/Q=?
T=25ph
T1=250c
T2=1000c
C=4200J/kg.k
c) Nhiệt lượng nước cần thu vào để nóng lên là: Qthu = m.c.Δt
Ta có: Qtỏa = Qthu.
Suy ra: 944743,8 = m.4200.(100 - 25) ⇒ m = 3 kg
Vì nước có khối lượng riêng 1kg/lít nên 3 kg nước ứng với 3 lít nước.
Bài 3: Hai điện trở R1 = R2 = 100 Ω. Người ta mắc hai điện trở đó lần lượt bằng hai cách: song song và nối tiếp, rồi nối vào mạch điện có hiệu điện thế 100V
a) Tính dòng điện qua các điện trở trong mỗi trường hợp.
b) Xác định nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở trong hai trường hợp trong thời gian 30 phút . Có nhận xét gì về kết quả tìm được.
Khi hai điện trở mắc nối tiếp:
Rnt = R1 + R2 = 200 Ω.
Cường độ dòng điện qua bộ là:
Khi hai điện trở mắc song song:
Cường độ dòng điện qua bộ là:
b) Khi hai điện trở mắc nối tiếp, nhiệt lượng tỏa ra là:
Q = Int2.Rnt.t = 0,52.200.30.60 = 90000J
Khi hai điện trở mắc song song, nhiệt lượng tỏa ra là:
Q = Iss2.Rss.t = 22.50.30.60 = 360000J
Khi mắc song song thì nhiệt lượng tỏa ra lớn gấp 4 lần so với khi mắc nối tiếp.