ĐIỆN NĂNG - CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN I - ĐIỆN NĂNG
1. Khái niệm điện năng - Dòng điện có mang năng lượng vì nó có thể thực hiện công, cũng như có thể làm thay đổi nhiệt năng của một vật. Năng lượng dòng điện được gọi là điện năng. 2. Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác
Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác: Cơ năng, quang năng, nhiệt năng, năng lượng từ, hóa năng… Ví dụ: - Bóng đèn dây tóc: điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quang năng. - Đèn LED: điện năng biến đổi thành quang năng và nhiệt năng. - Nồi cơn điện, bàn là: điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quang năng. - Quạt điện, máy bơm nước: điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng. 3. Hiệu suất sử dụng điện - Tỷ số giữa phần 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. Công thức: \(H = \frac{{{A_1}}}{A}.100\% \) Trong đó: + \({A_1}\): năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng + \(A\): điện năng tiêu thụ
Năng lượng toàn phần = Năng lượng có ích + Năng lượng vô ích (hao phí)
II - CÔNG DÒNG ĐIỆN (ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ) Công dòng điện - Công dòng điện sinh ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác tại đoạn mạch đó. - Công thức: \(A = Pt = UIt\) Trong đó: + \(A\): công doàng điện (J) + \(P\): công suất điện (W) + \(t\): thời gian (s) + \(U\): hiệu điện thế (V) + \(I\): cường độ dòng điện (A) - Đơn vị của công: J (Jun) hay kWh ( kilooát giờ) - Ngoài ra còn được tính bởi công thức: \(A = {I^2}Rt\) hoặc \(A = \frac{{{U^2}}}{R}t\) Đo điện năng tiêu thụ - Lượng điện năng được sử dụng được đo bằng công tơ điện. Mỗi số đếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng sử dụng là 1kilôoat giờ (kW.h) \(\begin{array}{l}1{\rm{ }}kW.h = 3600kJ = 3600000J\\1J = \frac{1}{{3600000}}k{\rm{W}}h\end{array}\) 13:26:0016/11/2021 Hàng tháng, mỗi gia đình sử dụng điện đều phải trả tiền theo số đếm của công tơ điện. Số đếm này cho biết công suất điệt hay lượng điện năng đã sử dụng. Bài viết này sẽ giúp các em biết dòng điện có mang năng lượng, sự chuyển hóa điện năng thành các dạng nang lượng khác; công thức tính công của dòng điện; I. Điện năng 1. Dòng điện có mang năng lượng • Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện gọi là điện năng. * Ví dụ: - Dòng điện qua bếp điện, bàn là (bàn ủi) làm bếp điện, bàn là nóng lên (cung cấp nhiệt lượng). - Dòng điện qua quạt điện làm cánh quạt điện quay (thực hiện công). 2. Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác - Điện năng là năng lượng của dòng điện. Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, trong đó có phần năng lượng có ích và có phần năng lượng vô ích. - Tỉ số giữa phần 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:
Trong đó: Ai: là năng lượng có ích Ahp: là năng lượng hao phí Atp: là năng lượng toàn phần được huyển hóa từ điện năng II. Công của dòng điện 1. Công của dòng điện - Công của dòng điện sản ra ở một doạn mạch là do lượng điện năng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác. 2. Công thức tính công của dòng điện • Công thức: A = P.t = U.I.t Trong đó: U: là hiệu điện thế (V) I: là cường độ dòng điện (A) t: là thời gian dòng điện chạy qua (s) A: là công của dòng điện, đo bằng Jun (J) 1J = 1W.1s = 1V.1A.1s 1KW.h = 1000W.3600s = 3600000(J). 3. Đo công của dòng điện - Trong thực tế, công của dòng điện hay điện năng sử dụng được đo bằng công tơ điện. - Mỗi số đếm của công tơ điện cho biết lượng điện năng đã sử dụng là 1 kilôoat giờ (1kWh). - 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. III. Câu hỏi vận dụng điện năng, công của dòng điện * Câu C7 trang 39 SGK Vật Lý 9: Một bóng đèn có ghi 220V - 75W được thắp sáng liên tục có 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. > Lời giải: - Bài cho: U = 220V; P = 75W = 0,075kW; t = 4h, hỏi A=? - Lượng điện năng mà bóng đèn sử dụng là: A = P.t = 0,075.4 = 0,3kWh (Bài này các em nhớ lưu ý đơn vị của công A, để đơn vị theo kWh hoặc Ws = J)
* Câu C8 trang 39 SGK Vật Lý 9: 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 suẩt của bếp điện, và cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian trên. > Lời giải: - Bài cho: U = 220V; t = 2h; P = 1,5kW; Hỏi: P = ?; I = ? - Ta có: t = 2 giờ = 2h = 2.3600s = 7200s - Lượng điện năng mà bếp điện sử dụng là: A = 1,5kWh = 1,5.1000.3600 = 5,4.106J - Công suất của bếp điện là: - Cường độ dòng điện chạy qua bếp là: Trên đây KhoiA.Vn đã giới thiệu với các em về Điện năng, công thức tính công của dòng điện, sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác. Hy vọng bài viết giúp các em hiểu rõ hơn. Nếu có câu hỏi hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, chúc các em thành công.
Nắm vững kiến thức những năm học Trung học cơ sở, đặc biệt là năm lớp 9 là tiền đề để học sinh có thể tự tin bước vào lớp 10. Trong đó, Vật lý luôn là một môn học đòi hỏi sự đầu tư và nghiên cứu kỹ càng. Tổng hợp tất cả công thức trong Vật lý lớp 9 theo từng chương sẽ giúp các em hệ thống hóa lại nội dung đã được học. Từ đó có thể tiếp thu nhanh chóng, hiệu quả khi vào lớp 10 cũng như chương trình THPT. Chúng ta cùng tìm hiểu ở nội dung chia sẻ dưới đây nhé.  Chương 1: Điện học– Định luật Ôm: Công thức: I = U / R Trong đó: I: Cường độ dòng điện (A) U: Hiệu điện thế (V) R: Điện trở (Ω) Ta có: 1A = 1000mA và 1mA = 10-3 A – Điện trở dây dẫn: Công thức: R = U / I Đơn vị: Ω. 1MΩ = 103 kΩ = 106 Ω + Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp bằng tổng các điện trở hợp thành: Công thức: Rtd = R1 + R2 +…+ Rn + Nghịch đảo điện trở tương đương của đoạn mạch song song được tính bằng cách lấy tổng các nghịch đảo điện trở các đoạn mạch rẽ: 1/Rtd = 1/R1 + 1/R2 +…+ 1/Rn – Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch mắc nối tiếp: + Cường độ dòng điện như nhau tại mọi điểm: I = I1 = I2 =…= In + Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thành phần: U = U1 + U2 +…+ Un – Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch mắc song song: + Cường độ dòng điện trong mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện trong các mạch rẽ: I = I1 + I2 +…+ In + Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: U = U1 = U2 =…= Un – Công thức tính điện trở thuần của dây dẫn R = ρ.l/s Trong đó: l – Chiều dài dây (m) S: Tiết diện của dây (m²) ρ: Điện trở suất (Ωm) R: Điện trở (Ω) – Công suất điện: Công thức: P = U.I Trong đó: P – Công suất (W) U – Hiệu điện thế (V) I – Cường độ dòng điện (A) Hệ quả: Nếu đoạn mạch cho điện trở R thì công suất điện cũng có thể tính bằng công thức: P = I²R hoặc P = U² / R hoặc tính công suất bằng P = A / t – Công của dòng điện: Công thức: A = P.t = U.I.t Trong đó: A – Công của lực điện (J) P – Công suất điện (W) t – Thời gian (s) U – Hiệu điện thế (V) I – Cường độ dòng điện (A) – Hiệu suất sử dụng điện: Công thức: H = A1 / A × 100% Trong đó: A1 – Năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng. A – Điện năng tiêu thụ. – Định luật Jun – Lenxơ: Công thức: Q = I².R.t Trong đó: Q – Nhiệt lượng tỏa ra (J) I – Cường độ dòng điện (A) R – Điện trở ( Ω ) t – Thời gian (s) + Nếu nhiệt lượng Q tính bằng đơn vị calo (cal) thì ta có công thức: Q = 0,24I².R.t Ngoài ra Q còn được tính bởi công thức: Q=U.I.t hoặc Q = I².R.t – Công thức tính nhiệt lượng: Q = m.C.Δt Trong đó: m – Khối lượng (kg) C – Nhiệt dung riêng (J/kg.K) Δt – Độ chênh lệch nhiệt độ Chương 2: Điện từ– Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây dẫn: Công thức: Php = P².R / U² Trong đó: P – Công suất (W) U – Hiệu điện thế (V) R – Điện trở (Ω) Chương 3: Quang học– Công thức của thấu kính hội tụ: Tỉ lệ chiều cao vật và ảnh: h/h’= d/d’ Quan hệ giữa d, d’ và f: 1/f= 1/d+ 1/d’ Trong đó: d – Khoảng cách từ vật đến thấu kính d’ – Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính f – Tiêu cự của thấu kính h – Chiều cao của vật h’ – Chiều cao của ảnh – Công thức của thấu kính phân kỳ: Tỉ lệ chiều cao vật và ảnh: h/h’= d/d’ Quan hệ giữa d, d’ và f: 1/f= 1/d – 1/d’ Trong đó: d – Khoảng cách từ vật đến thấu kính d’ – Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính f – Tiêu cự của thấu kính h – Chiều cao của vật h’- Chiều cao của ảnh – Sự tạo ảnh trên phim: Công thức: h/h’= d/d’ Trong đó: d – Khoảng cách từ vật đến vật kính d’ – Khoảng cách từ phim đến vật kính. h – Chiều cao của vật. h’ – Chiều cao của ảnh trên phim. Các công thức Vật lý lớp 9 khá nhiều, nếu không được tổng hợp một cách có hệ thống sẽ gây khó khăn cho người học. Hi vọng qua bài viết này sẽ giúp các em tiếp thu môn Vật lý lớp 9 dễ dàng và đạt kết quả cao. Nếu phụ huynh chưa yên tâm về tình hình học tập của con mình, vui lòng liên hệ với Gia Sư Việt qua số 096.446.0088 để được tư vấn và giới thiệu gia sư giỏi dạy Lý cho bất cứ trình độ nào. Tìm hiểu thêm: ♦ Tuyển chọn 12 trung tâm gia sư Hà Nội uy tín nhất hiện nay ♦ Phương pháp giải bài toán về Đường tròn môn Hình học lớp 9 ♦ Giải pháp thuê gia sư luyện thi vào lớp 10 chất lượng ở Hà Nội |
