Trên nhãn của một chiếc bàn có ghi các thông số 220 V, 15 W. Những con số này có ý nghĩa gì?
Bài 11. Năng lượng điện. Công suất điện
Mở đầu (SGK Chân trời sáng tạo trang 50)
Thảo luận (1)
Câu hỏi 1 (SGK Chân trời sáng tạo trang 50)
Nêu một số ví dụ khác chứng tỏ dòng điện có năng lượng.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiQuạt, đèn, điều hòa, tủ lạnh, bếp từ,...
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Luyện tập (SGK Chân trời sáng tạo trang 51)
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.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Mạch AB gồm hai điện trở mắc nối tiếp
⇒ I = I1 = I2 = 0,4 A
Điện trở R2 là:
\({R_2} = \frac{{{U_2}}}{{{I_2}}} = \frac{{12}}{{0,4}} = 30{\rm{ }}{\Omega _{}}\)
b) Hiệu điện thế của điện trở R1 là:
U1 = I1R1 = 0,4.40 = 16 V
Hiệu điện thế của đoạn mạch AB là:
U = U1 + U2 = 16 + 12 = 28 V
Năng lượng điện mà đoạn mạch tiêu thụ trong thời gian 15 phút là:
W = UIt = 28.0,4.15.60 = 10 080 J
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Câu hỏi 2 (SGK Chân trời sáng tạo trang 52)
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:
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiVới mạch điện chỉ chứa điện trở, năng lượng điện mà đoạn mạch tiêu thụ là:
W = I2Rt
Công suất của điện trở là:
\(P = \frac{W}{t} = {I^2}R = \frac{{{U^2}}}{R}\)
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Luyện tập (SGK Chân trời sáng tạo trang 52)
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.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Điện trở tương đương của đoạn mạch điện AB là:
Rtđ = R1 + R2 = 40+ 60 = 100 Ω
b) Công suất điện của đoạn mạch điện AB là:
\({P_{AB}} = {U_{AB}}{I_{AB}} = \frac{{{U_{AB}}^2}}{{{R_{td}}}} = 5,76{\rm{ }}W\)
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Câu hỏi 3 (SGK Chân trời sáng tạo trang 53)
Xác định hiệu điện thế định mức và công suất điện định mức của bóng đèn trong Hình 11.4.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiHiệu điện thế định mức của bóng đèn là 220 V.
Công suất điện định mức của bóng đèn là 20 W.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Luyện tập 1 (SGK Chân trời sáng tạo trang 53)
Trả lời câu hỏi ở phần Mở đầu bài học.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiThông số 220 V là hiệu điện thế định mức của chiếc đèn bàn.
Thông số 15 W là công suất điện định mức của chiếc đèn bàn.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Luyện tập 2 (SGK Chân trời sáng tạo trang 53)
Một bóng đèn compact giá 75 000 đồng có công suất 18 W và thời gian thắp sáng tối đa khoảng 6 000 h. Một bóng đèn LED giá 92 000 đồng có công suất 12 W và thời gian thắp sáng tối đa khoảng 18 000 h. Hai đèn có độ sáng tương đương nhau. Biết giá 1 kWh điện là khoảng 2 000 đồng. Hãy tính chi phí cho việc sử dụng mỗi loại bóng đèn trên trong 18 000 h.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTrong 18000 h, lượng điện mà đèn LED tiêu thụ được là:
WLED = PLED.t = 12.18000 = 216 000 Wh = 216 kWh
Chi phí cho việc sử dụng đèn LED trong 18 000 h là:
TLED = 92000 + WLED.2000 = 92000 + 216.2000 = 524 000 đồng
Trong 18000 h, lượng điện mà đèn compact tiêu thụ được là:
Wc = Pc.t = 18.18000 = 324 000 Wh = 324 kWh
Do thời gian thắp sáng tối đa của đèn compact là 6000 h nên để thắp sáng trong 18000, ta cần mua 3 bóng đèn loại này.
Chi phí cho việc sử dụng đèn compact trong 18 000 h là:
Tc = 75000.3+ Wc.2000 = 225000 + 324.2000 = 873 000 đồng
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Vận dụng (SGK Chân trời sáng tạo trang 53)
Vì sao dây dẫn nối với bóng đèn luôn có vỏ bọc cách điện, tiết diện lớn, trong khi dây tóc bóng đèn được để trần, tiết diện nhỏ?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiVì dây tóc cần có điện trở lớn. Dòng điện đi qua dây tóc bóng đèn làm dây tóc nóng lên và phát sáng, điện trở của dây càng lớn thì dây càng nóng nên dây tóc bóng đèn cần được để trần và có điện trở lớn. Để điện trở của dây tóc càng lớn thì dây cần có tiết diện nhỏ.
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)