KHTN
9

Bài
11:
NĂNG LƯỢNG
ĐIỆN
CÔNG SUẤT

220V-75W

220V-25W

220V-55W

220V-660W

Những con
số này có ý
nghĩa gì?

Khi sử dụng đèn điện, có đèn sáng mạnh sáng yếu, ngay cả
khi các đèn này được dùng cùng một hiệu điện thế. Tương
tự như vậy, các dụng cụ điện như quạt điện, nồi cơm điện,
bếp điện… cũng có thể hoạt động mạnh, yếu khác nhau.
Vậy ta căn cứ vào đâu để xác định được mức độ hoạt động
mạnh, yếu khác nhau này?

KHTN 9

Bài 11:
Năng lượng điện
Công suất điện
I. NĂNG LƯỢNG
ĐIỆN
II. CÔNG
SUẤT ĐIỆN

I. NĂNG
LƯỢNG
ĐIỆN

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
1. Tìm hiểu một số ví dụ chứng tỏ
dòng điện có năng lượng

Mỗi thiết bị điện khi hoạt động đều chuyển hóa năng
lượng điện thành các dạng năng lượng khác như:
nhiệt năng, quang năng, cơ năng, ……..

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
1. Tìm hiểu một số ví dụ chứng tỏ
dòng điện có năng lượng
Mỏ hàn
Máy khoan

Nồi cơm điện

Máy bơm nước

Bàn là

Thiết bị nào chuyển hóa điện năng chủ yếu thành cơ năng?

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
1. Tìm hiểu một số ví dụ chứng tỏ
dòng điện có năng lượng

Chuyển hóa năng lượng điện chủ
yếu thành cơ năng

Chuyển hóa năng lượng điện chủ
yếu thành nhiệt năng

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
1. Tìm hiểu một số ví dụ chứng tỏ
dòng điện có năng lượng

Dòng điện có năng lượng, năng lượng của
dòng điện được gọi là điện năng
Trong hệ SI đơn vị điện năng là Jun (J)

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
1. Tìm hiểu một số ví dụ chứng tỏ
dòng điện có năng lượng

Nêu một số ví
dụ khác chứng
tỏ dòng điện có
năng lượng.

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
1. Tìm hiểu một số ví dụ chứng tỏ
dòng điện có năng lượng

Dòng điện có
năng lượng.

Bóng đèn
sợi đốt

Quạt
điện

Ấm đun
nước

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN

Năng lượng điện
mà đoạn mạch
tiêu thụ được xác
định như thế
nào?

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
2. Tìm hiểu công thức tính năng lượng
điện

W = UIt
W: năng lượng điện đoạn mạch tiêu thụ (J)
U: hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch (V)
I: cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch (A)
t: thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch (s)

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
2. Tìm hiểu công thức tính năng lượng
điện

Năng lượng điện
mà các hộ gia
đình, trường học,
xưởng sản xuất, …
tiêu thụ được đo
bằng đồng hồ đo
điện năng (công tơ

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN
2. Tìm hiểu công suất tính công suất
điện

Đơn vị đo ghi trên đồng hồ điện là kilôoát giờ
1 kWh = 3 600 000 J

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
Ví dụ 1:
U = 220 V; I = 0,15 A; = 45 min = 2 700 s

Năng lượng điện mà quạt tiêu thụ:
W = UIt = 220.0,15.2700 = 89 100J
= 0,025 kWh

I. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN
BÀI TẬP
Cho đoạn mạch điện như hình bên dưới. Biết R1 = 40 Ω.
Số chỉ của vôn kế và ampe kế lần lượt là 12 V và 0,4 A.
a) Tính điện trở R2.
b) Tính năng lượng điện mà đoạn mạch tiêu thụ trong thời
gian 15 phút. +
R1
R2
A
B
A
V

R1 = 40 Ω; U2 = 12 V; I = 0,4 A; t = 15 min; R2 = ?; W = ?
A

R1

+

R2

A

-

V

a.

Mạch AB gồm hai điện trở mắc nối tiếp
=> I = I1 = I2 = 0,4 A
Điện trở R2 là:R2= = =30 Ω

B

R1 = 40 Ω; U2 = 12 V; I = 0,4 A; t = 15 min; R2 = ?; W = ?
A

R1

+

R2

A

-

B

V

b.

Ta có: U1 = I1R1 = 0,4.40 = 16 V
=> U = U1 + U2 = 16 + 12 = 28 V
Năng lượng điện tiêu thụ trong thời gian 15 phút:
W = UIt = 28.0,4.15.60 = 10 080 J

Định luật Joule - Lenz
Nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn khi có
dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình
phương cường độ dòng điện, với điện
trở và thời gian dòng điện chạy qua

Q = I2Rt

II. CÔNG SUẤT
ĐIỆN

Thí
nghiệm:
a. Với Đ1 ( 6V-

K

5W)

6V
1

N
B

A

-

2

1

0

0,82A

3

K
5

V

+

6

A

C

A

4

M

+

6V-5W

1,5

0

0,5

6V

Thí
nghiệm:
b. Với Đ2 ( 6V 3W)

K

C

A -

23 K
5
1
0 V

6

N
B

6V-3W

4

M
A

+

5
A

1
1,
5

0

0,

6V

0,51A

+
6V

-

Số ghi trên bóng đèn
liệu
Lần
TN

Số
Công suất
(W)

Hiệu điện
thế (V)

Cường độ
dòng điện
đo được (A)

Tích
U.I
4,9
2
3,0
6

Với
bóng
5
6
0,82
đèn tích
1 U.I đối với mỗi bóng đèn và so sánh tích này với
Hãy tính
Với định mức của đèn đó khi bỏ qua sai số của phép đo.
công suất
bóng
3
6
0,51
đèn 2

Số ghi trên bóng đèn
liệu
Lần
TN

Số
Công suất
(W)

Với
bóng
5
đèn 1
+ Với đèn 1: U.I = 4,92
Vớiđèn 2: U.I = 3,06
+ Với
bóng
3
đèn 2

Hiệu điện
thế (V)

Cường độ
dòng điện
đo được (A)

6

0,82

6

Tích
U.I
4,9
2
3,0
6

Tích U.I Pđm ghi trên bóng đèn
0,51

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN
1. Tìm hiểu công thức tính năng lượng
điện

Là năng lượng điện mà đoạn mạch tiêu thụ trong một
đơn vị thời gian

P = = UI
P : công suất dòng điện (W)
W: năng lượng điện đoạn mạch tiêu thụ (J)
t: thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch (s)

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN
Chứng minh rằng đối với đoạn mạch điện chỉ chứa điện trở thì
công suất điện của điện trở còn được xác định bởi biểu thức:

P = RI2=
Ta có: U = IR
P = UI = IRI = RI2
Lại có: I =
P = UI = U. =

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN
R1 = 40 Ω; R2 = 60 Ω; UAB = 24 V; RAB = ?; PAB = ?
Ví dụ 2:
R1

A

a. R1 // R2

+

RAB = = = 24 Ω

b. Công suất mạch điện:
PAB = = = 24 W

R2

-

B

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN

PAB = 1 000 W = 1 kW; t = 0,5.30 = 15h; W = ? kWh
Ví dụ 3:

Năng lượng điện mà ấm tiêu thụ trong 30 ngày:
W = P.t = 1.15 = 15 kWh

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN
BÀI TẬP
Cho đoạn mạch điện AB như hình bên dưới. Biết
R1 = 40 Ω, R2 = 60 Ω và hiệu điện thế giữa hai đầu
đoạn mạch điện là UAB = 24 V.
a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch điện AB.
b) Tính công suất điện của đoạn mạch điện AB.
A

+

R1

R2

-

B

R1 = 40 Ω; R2 = 60 Ω; UAB = 24 V; RAB = ?; PAB = ?
A

R1

+

R2

a. R1 nối tiếp R2
RAB = R1 +R2 = 40 + 60 = 100 Ω
b. Công suất điện của đoạn mạch điện AB là:
PAB = = = 5,76 W

-

B

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN
2. Tìm hiểu giá trị định mức của dụng
cụ điện

220V

(220V100W)

220V

(220V25W)

Nhận xét mối quan hệ giữa số oát ghi trên bóng đèn với độ
sáng mạnh yếu của chúng.

Với cùng một hiệu điện thế, đèn có số oát lớn hơn thì sáng
mạnh hơn, đèn có số oát nhỏ hơn thì sáng yếu hơn.

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN
2. Tìm hiểu giá trị định mức của dụng
cụ điện

Trên mỗi dụng cụ điện có hiệu điện thế định mức và công
suất định mức

Hiệu điện thế định mức là hiệu điện thế để dụng cụ hoạt
động bình thường
Công suất điện khi hoạt động bình thường được gọi là công
suất điện định mức

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN
2. Tìm hiểu giá trị định mức của dụng
cụ điện
Bảng 1: Công suất của một số dụng cụ điện thường
dùng
Dụng cụ điện
Bóng đèn pin

Công suất (W)
1

Bóng đèn thắp sang ở gia đình

15 - 200

Quạt điện

25 - 100

Tivi

60 - 160

Bàn là

250 - 1000

Nồi cơm điện

300 - 1000

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN
2. Tìm hiểu giá trị định mức của dụng
cụ điện

Xác định hiệu
điẹn thế và
công suát định
mức của đèn
Uđm= 220V, Pđm=bên.
100W. Khi đèn sử dụng ở hiệu điện thế 220V

220V - 20W

thì công suất của đèn đạt được là 100W và khi đó đèn sáng
bình thường.
*Nếu đặt vào dụng cụ điện U > Uđm , dụng cụ sẽ đạt P > Pđm.
=> Giảm tuổi thọ của dụng cụ hoặc gây cháy nổ rất nguy hiểm.

II. CÔNG SUẤT ĐIỆN
2. Tìm hiểu giá trị định mức của dụng
cụ điện
Một dụng cụ điện hoạt động càng mạnh thì công suất của
nó càng lớn. Hãy cho biết:
+ Một bóng đèn có thể lúc sáng mạnh, lúc sáng
yếu thì trong trường hợp nào đèn có công suất
lớn hơn?
Cùng 1 bóng đèn, khi sáng mạnh thì có công suất lớn hơn.
+ Một bếp điện được điều chỉnh lúc nóng nhiều
hơn, lúc nóng ít hơn thì trong trường hợp nào bếp
có công suất nhỏ hơn ?
Cùng 1 bếp điện, lúc nóng ít hơn thì công suất nhỏ hơn.

220V-75W

220V-25W

220V-55W

220V-660W

Những con
số này có ý
nghĩa gì?

Thông số 220V là
hiệu điện thế
định mức, thông
số 75 W, 25 W, 55
W, 660 W là công
suất định mức.

220V-75W

220V-25W

220V-55W

220V-660W

Công suất điện cho biết:

A

khả năng thực hiện công của dòng điện.

B

năng lượng của dòng điện.

C

lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian

D

mức độ mạnh – yếu của dòng điện

Công thức tính năng lượng điện là

A

W = UIt

B

W = UI/t

C

W = U/It

D

W = t/UI

Trên nhiều dụng cụ trong gia đình thường có ghi 220V và số oát
(W). Số oát này có ý nghĩa gì?
A

Công suất tiêu thụ điện của dụng cụ khi nó được sử dụng với những
hiệu điện thế nhỏ hơn 220V.

B

Công suất tiêu thụ điện của dụng cụ khi nó được sử dụng với đúng hiệu
điện thế 220V.

C

Công mà dòng điện thực hiện trong một phút khi dụng cụ này được sử
dụng với đúng hiệu điện thế 220V.

D

Điện năng mà dụng cụ tiêu thụ trong một giờ khi nó được sử dụng với
đúng hiệu điện thế 220V.

Trên một bóng đèn có ghi 220V-75W.
+ Tính I qua bóng đèn và điện trở của nó khi bóng đèn sáng bình thường.
+ Có thể dùng cầu chì loại 0,5A cho bóng đèn này được không? Vì sao?
Giải

Tóm tắt:
U = 220V
P = 75 W
I = ?(A)
R=?

U 2 2202
 R 
645()
Cường độ dòng điện qua bóng
75
đèn:

P = UI I = = = 0,341 A

Điện trở của nó khi đèn sáng bình
thường:P = R = = = 645 Ω

Có thể dùng cầu trì loại 0,5A cho bóng đèn này. Vì nó
đảm bảo cho đèn hoạt động bình thường và sẽ nóng
chảy, tự động ngắt mạch khi đoản mạch.

Khi mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế 12V thì dòng điện chạy qua nó có
cường độ là 0,4A. Tính công suất điện của bóng đèn này và điện trở của
bóng đèn khi đó?
Tóm tắt:
U =12V;
I = 0,4A
P =?
R =?

Giải
Áp dụng công thức tính
công suất:

P = UI = 12.0,4 = 4,8 W

Áp dụng công thức tính của
định luật Ôm:

R = = = 30 Ω

Một bếp điện hoạt động bình thường khi được mắc với hiệu điện thế
220V khi đó bếp có điện trở 48,4 Ω. Tính công suất điện của bếp này?
Tóm
tắt:
U=
220V;
R=
48,4Ω
P =?

Giải

Công suất của bếp:
P = = = 1 000 W
Đáp số: 1000W

Chúc các em học tập tốt!