BÀI 13: ĐIỆN NĂNG - CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN

1. Điện năng

1.1. Dòng điện có mang năng lượng

- Dòng điện có năng lượng vì nó có khả năng thực hiện công, cũng như có thể làm thay đổi nhiệt năng của vật.

- Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng

1.2. Sự chuyển hóa năng lượng thành các dạng năng lượng khác

- Điện năng có thể chuyển hóa  thành các dạng năng lượng khác: trong đó có phần năng lượng có ích và phần năng lượng vô ích

- Tỉ số giũa phần trăm năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng

2. Công của dòng điện

2.1. Công của dòng điện

- Công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạnh năng lượng khác

2.2.Công thức tính công của dòng điện

A = Pt = UIt

Trong đó:

U đo bằng vôn (V)

I đo bằng ampe (A)

t đo bằng giây (s)

Thì công A của dòng điện đo bằng jun (J)

1J = 1W.1s=1V.1A.1s

1kW.h = 1000W.3600s = 3600000J

2.3. Đo công của dòng điện

Lượng điện năng sử dụng được đo bằng công tơ điện cho biết lượng điện năng đã được sử dụng là 1 kilôoat giờ

Chú ý:

- Mỗi số đếm của công tơ điện cho biết lượng điện năng đã sử dụng là 1 kilôoát giờ ( 1 kWh).

- Khi các dụng cụ dùng điện hoạt động bình thường, tức là sử dụng hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức thì công suất tiêu thụ thực tế mới đúng bằng công suất định mức của nó.

Bài tập minh họa

Bài 1:

Một gia đình sử dụng đèn chiếu sáng với công suất tổng cộng là 150W, trung bình mỗi ngày trong 10 giờ; sử dụng tủ lạnh có công suất 100W, trung bình mỗi ngày trong 12 giờ và sử dụng các thiết bị điện thế khác có công suất tổng cộng là 500W, trung bình mỗi ngày trong 5 giờ.
a. Tính điện năng mà gia đình này sử dụng trong 30 ngày.
b. Tính tiền điện mà gia đình này phải trả mỗi tháng (30 ngày), cho rằng giá tiền điện là 1000 đồng/kW.h.

Hướng dẫn giải:

a. Điện năng mà gia đinh sử dụng trong 30 ngày

Đèn chiếu sáng: A₁=P₁.t₁ = 0,15.10.30 = 45 kw.h

Tủ lạnh: A₂ = P₂.t₂ = 0,1.12.30= 36 kw.h

Thiết bị khác: A₃ = P₃.t₃ = 0,5.5.30= 75 kw.h

suy ra A= A₁+A₂+ A₃ = 45 + 36 + 75 = 156 kw.h

b. Tiền điện mà gia đình phải trả trong 30 ngày là

T= 1000.A = 1000. 156 = 156000 đồng

Bài 2:

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 nung của ấm khi đó.

b. Thời gian dùng ấm để đun sôi nước 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 1000đ/kW.h

Hướng dẫn giải:

a. Cường độ dòng điện chạy qua dây nung của ấm khi đó là: 

b.Ta có :  = 1100.0,5.30 = 165w.h= 16,5kw.h

Tiền điện  phải trả trong 30 ngày là:

T = A. 1000 = 16,5. 1000 = 16500  đồng

Bài 3: Một bóng đèn có ghi 220V - 75W được thắp sáng liên tục với hiệu điện thế 220V trong 4 giờ. Tính lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng và số đếm của công tơ trong trường hợp này.

Trả lời:

Vì bóng đèn được sử dụng với hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức nên công suất đèn tiêu thụ cũng chính bằng công suất định mức. Lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng là: A = Pt = 75.4.3600 = 10800000 J.

Hoặc ta có thể tính theo đơn vị kW.h khi đó A = Pt = 0,075.4 = 0,3 kWh. Vậy số đếm của công tơ trong trường hợp này là 0,3 số.

Bài 4: Một bếp điện hoạt động liên tục trong 2 giờ ở hiệu điện thế 220V. Khi đó số chỉ của công tơ điện tăng thêm 1,5 số. Tính lượng điện năng mà bếp điện sử dụng, công suất cảu bếp điện và cường đọ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian trên.

Trả lời:

+ Lượng điện năng mà bếp sử dụng là:

A = 1,5 kWh = 1,5 . 1000.3600 = 5400000 J

+ Công suất của bếp điện:

P =  =  = 0,75kW = 750W

+ Cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian này là:

Từ P = UI, suy ra I =  =  = 3,41 A.

 

Bài viết gợi ý: