Bài 14: Bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng

a) \(R_1ntR_2\Rightarrow R_{tđ}=R_1+R_2=4+6=10\Omega\)

\(I_m=\dfrac{U}{R_{tđ}}=\dfrac{18}{10}=1,8A\)

b) CTM: \(R_1nt\left(R_2//R_3\right)\)

\(R_{23}=\dfrac{R_2\cdot R_3}{R_2+R_3}=\dfrac{6\cdot12}{6+12}=4\Omega\)

\(R_{tđ}=R_1+R_{23}=4+4=8\Omega\)

c)\(I_m=\dfrac{U}{R_{tđ}}=\dfrac{18}{8}=2,25A\)

\(R_1nt\left(R_2//R_3\right)\Rightarrow I_{23}=I_1=I_m=2,25A\)

\(U_{23}=I_{23}\cdot R_{23}=2,25\cdot4=9V\Rightarrow U_3=9V\)

\(I_3=\dfrac{U_3}{R_3}=\dfrac{9}{12}=0,75A\)

R1 mắc nối tiếp với r2 ạ

\(a.R_{tđ}=R_1+R_2=4+6=10\Omega\\ b.R_{tđ}'=R_1+\dfrac{R_2.R_3}{R_2+R_3}=4+\dfrac{6.12}{6+12}=8\Omega\\ I=\dfrac{U_{AB}}{R_{tđ}'}=\dfrac{18}{8}=2,25A\\ Vì.R_1ntR_{23}\\ \Rightarrow I=I_1=I_{23}=2,25A\\ U_1=I_1.R_1=4.2,25=9V\\ U_{23}=U_{AB}-U_1=18-9=9V\\ Vì.R_2//R_3\Rightarrow U_{23}=U_2=U_3=9V\\ I_3=\dfrac{U_3}{R_3}=\dfrac{9}{12}=0,75A\)

a. Máy biến áp này là máy biến áp tăng thế

Vì có: \(n_1< n_2\) 

b. Hiệu điện thế ở 2 đầu cuộn thứ cấp:
Ta có: \(\dfrac{U_1}{U_2}=\dfrac{n_1}{n_2}\)

\(\Rightarrow U_2=\dfrac{U_1.n_2}{n_1}=\dfrac{5000.500}{100}=25000V\)

c. Công suất hao phí trên đường dây tải điện:

\(P_{hp}=\dfrac{P^2.R}{U_2^2}=\dfrac{45000^2.50}{25000^2}=162W\)

a)\(R_{Đ1}=\dfrac{U^2_{Đ1}}{P_{Đ1}}=\dfrac{220^2}{100}=484\Omega;I_{Đ1đm}=\dfrac{P_{Đ1}}{U_{Đ1}}=\dfrac{100}{220}=\dfrac{5}{1}A\)

\(R_{Đ2}=\dfrac{U^2_{Đ2}}{P_{Đ2}}=\dfrac{220^2}{40}=1210\Omega;I_{Đ2đm}=\dfrac{P_{Đ2}}{U_{Đ2}}=\dfrac{40}{220}=\dfrac{2}{11}A\)

b)\(Đ_1ntĐ_2\Rightarrow R_m=R_{Đ1}+R_{Đ2}=484+1210=1694\Omega\)

\(I_m=\dfrac{U}{R_m}=\dfrac{220}{1694}=\dfrac{10}{77}A\)

c)\(Đ_1ntĐ_2\Rightarrow I_{Đ1}=I_{Đ2}=I_m=\dfrac{10}{77}A\)

d)\(P_1=R_1\cdot I^2_1=484\cdot\left(\dfrac{10}{77}\right)^2=\dfrac{400}{49}W\approx8,16W\)

\(P_2=R_2\cdot I^2_2=1210\cdot\left(\dfrac{10}{77}\right)^2=\dfrac{1000}{49}W\approx20,41W\)

a)Nhiệt lượng mà bếp toả ra trong 1s:

\(Q=RI^2t=44\cdot5^2\cdot1=1100J\)

b)Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi ấm nước:

\(Q_i=mc\left(t_2-t_1\right)=1,5\cdot4200\cdot\left(100-25\right)=472500J\)

Nhiệt lượng mà bếp toả ra trong \(t=12'=720s\) là:

\(Q=RI^2t=44\cdot5^2\cdot720=792000J\)

Hiệu suất bếp: \(H=\dfrac{Q_i}{Q}\cdot100\%=\dfrac{472500}{792000}\cdot100\%=59,66\%\)

c)Điện năng bếp tiêu thụ mỗi ngày:

\(A=UIt=44\cdot5^2\cdot3\cdot3600=11880000J=3,3kWh\)

Tiền điện phải trả trong 30 ngày là:

\(T=3,3\cdot30\cdot750=74250\left(đồngVN\right)\)

a)\(R_1=\dfrac{U_{Đ1}^2}{P_{Đ1}}=\dfrac{220^2}{100}=484\Omega;R_{Đ2}=\dfrac{U^2_{Đ2}}{P_{Đ2}}=\dfrac{220^2}{40}=1210\Omega\)

Khi chúng sáng bình thường\(\Rightarrow R_{Đ1}< R_{Đ2}\)

b)\(I_{Đ1đm}=\dfrac{P_{Đ1}}{U_{Đ1}}=\dfrac{100}{220}=\dfrac{5}{11}A;I_{Đ2đm}=\dfrac{P_{Đ2}}{U_{Đ2}}=\dfrac{40}{220}=\dfrac{2}{11}A\)

Mắc nối tiếp hai đèn: \(R_{tđ}=R_1+R_2=484+1210=1694\Omega\)

\(I_1=I_2=I=\dfrac{U}{R}=\dfrac{220}{1694}=\dfrac{10}{77}A\)

\(I_{Đ1đm}>I_1\Rightarrow\)Đèn 1 bị cháy.

\(I_{Đ2đm}>I_2\Rightarrow\)Đèn 2 cũng bị cháy.

Điện năng sử dụng trong 1h: \(A=\dfrac{U^2}{R}\cdot t=\dfrac{220^2}{1694}\cdot1\cdot3600=102857,1429J=\dfrac{1}{35}kWh\)

c)Mắc song song: \(U_1=U_2=220V\)

\(I_1=\dfrac{U_1}{R_1}=\dfrac{220}{484}=\dfrac{5}{11}A=I_{Đ1đm}\Rightarrow\)Đèn 1 sáng bình thường.

\(I_2=\dfrac{U_2}{R_2}=\dfrac{220}{1210}=\dfrac{2}{11}A=I_{Đ2đm}\Rightarrow\)Đèn 2 sáng bình thường.

Điện năng tiêu thụ:

\(A=UIt=Pt=75\cdot2\cdot30=4500\)Wh = 4,5kWh

Ta có: 1kWh = 1 số đếm

\(\Rightarrow\) Số đếm công tơ điện là 4,5 số

Nhiệt lượng thu vào:

 \(Q_{toa}=A=Pt=1100\cdot10\cdot60=660000J\)

Ta có: \(H=\dfrac{Q_{thu}}{Q_{toa}}100\%\)

\(\Rightarrow Q_{thu}=H\cdot Q_{toa}\cdot100\%=80\%\cdot660000\cdot100\%=528000J\)

Ta có: \(Q_{thu}=mc\Delta t\)

\(\Rightarrow m=\dfrac{Q_{thu}}{c\Delta t}=\dfrac{528000}{4200\cdot75}\approx1,67\left(kg\right)\approx1,67\left(l\right)\)