Bài 3: Nguồn điện, năng lượng điện và công suất điện

Để duy trì được dòng điện tích dịch chuyển có hướng qua một vật dẫn chúng ta cần duy trì giữa hai đầu của nó một hiệu điện thế.

Khi đóng khoá K, năng lượng từ pin được chuyển hoá một phần sang cho đèn làm cho đèn phát sáng.

Ta có biểu thức như sau:

\(A=U.I.t\) hoặc \(A=q\cdot U\)

Từ biểu thức 3.1 ta có: \(E=\dfrac{A}{q}\Rightarrow A=E\cdot q\)  

Nên suất điện động có cùng đơn vị với hiệu điện thế

 Giống nhau: đều là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công. - Khác nhau:

+ Suất điện động đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện.

+ Hiệu điện thế đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường tạo ra bởi nguồn điện.

Số chỉ của vôn kế cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu của pin.

Điện trở trong càng lớn thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn càng nhỏ và ngược lại.

Tham khảo:

Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện bằng suất điện động của nó khi điện trở trong bằng 0 hoặc rất rất nhỏ.

Tham khảo:

Cá chình thường không bị chính dòng điện trong cơ thể mình giết chết bởi 3 nguyên nhân sau:

- Thứ nhất là cấu tạo cơ thể hợp lí: Với thân hình thon và kéo dài khiến cho khả năng dòng điện đi qua và gây hại cho các bộ phận trọng yếu là rất nhỏ. Dòng điện gần như phóng thẳng ra môi trường chứ không truyền trong cơ thể quá lâu.

- Thứ hai là dòng điện không đủ lâu để giết cá chình: Kích thước cơ thể tỉ lệ thuận với điện áp cao nhất một con có thể tạo ra. Cá càng to, cường độ điện phóng ra càng mạnh. Các nhà khoa học cho rằng cá chình điện có khả năng điều chỉnh điện áp tối đa khó có thể giết chính nó trong khoảng thời gian ngắn mà dòng điện tồn tại, cộng thêm khả năng tạo ra điện và phóng điện vô cùng nhanh nên cá chình mới có thể an toàn như vậy.

- Cuối cùng là khả năng đặc biệt nhất là uốn mình theo những hướng nhất định. Bằng cách này cá chình tránh được dòng điện đi qua tim. Với mỗi tình huống khác nhau, cá chình điện lại có 1 cách riêng để tự vệ.

Khi mạch hở, giá trị vôn kế đo được chính bằng suất điện động: 

\(\varepsilon=U_v=13\left(V\right)\)

Khi mạch kín, giá trị vôn kế đo được chính bằng giá trị hiệu điện thế hai đầu của bóng đèn:

\(U_V=U_Đ=12\left(V\right)\)

Điện trở trong của pin là: \(r=\dfrac{\varepsilon-U_v}{I}=\dfrac{13-12}{3}=\dfrac{1}{3}\left(\Omega\right)\)

Nhiệt năng sinh ra trong khoảng thời gian đó là: 

\(Q=I^2Rt\)

Năng lượng tiêu thụ được chuyển hóa thành nhiệt năng:

\(A=Pt\)

Do năng lượng điện tiêu thụ được chuyển hoá hoàn toàn thành nhiệt nên:

\(Q=A\Rightarrow I^2Rt=Pt\)

Suy ra công suất tỏa nhiệt là:

\(P_{hp}=I^2R\)