Bài 19. Sử dụng an toàn và tiết kiệm điện

Bài 4.

Điện trở bếp: \(R_b=\dfrac{U^2}{P}=\dfrac{220^2}{1000}=48,4\Omega\)

Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước:

\(Q=mc\left(t_2-t_1\right)=1\cdot4200\cdot\left(100-30\right)=294000J\)

Thời gian sử dụng bếp: \(Q=RI^2t=\dfrac{U^2}{R}\cdot t\)

\(t=\dfrac{Q}{\dfrac{U^2}{R}}=\dfrac{294000}{\dfrac{220^2}{48,4}}=294s=4min54s\)

\(CTM: (R_1//Đ)ntR_2\)

\(I_{Đđm}=\dfrac{P_Đ}{U_Đ}=\dfrac{12}{12}=1A;R_Đ=\dfrac{U_Đ^2}{P_Đ}=\dfrac{12^2}{12}=12\Omega\)

a)\(R_{1Đ}=\dfrac{R_1\cdot R_Đ}{R_1+R_Đ}=\dfrac{6\cdot12}{6+12}=4\Omega\)

\(R_{tđ}=R_{1Đ}+R_2=4+6=10\Omega\)

b)\(I_m=\dfrac{U}{R_{tđ}}=\dfrac{25}{10}=2,5A\)

c)\(I_{1Đ}=I_2=I_m=2,5A\)

\(U_Đ=U_1=U_{1Đ}=I_{1Đ}\cdot R_{1Đ}=2,5\cdot4=10V\)

\(I_Đ=\dfrac{U_Đ}{R_Đ}=\dfrac{10}{12}=\dfrac{5}{6}A< I_{Đđm}\Rightarrow\) Đèn sáng yếu.

d)Nhiệt lượng \(R_1\) tỏa ra trong 25 phút là:

\(Q_1=R_1I_1^2\cdot t_1=R_1\cdot\dfrac{U_1^2}{R_1^2}\cdot t_1=6\cdot\dfrac{10^2}{6^2}\cdot25\cdot60=25000J=25kJ\)

e)Công suất tiêu thụ của mạch:

\(P=U\cdot I=25\cdot2,5=62,5W\)

Giả sử bếp là dụng cụ 1, nồi cơm điện là dụng cụ 2.

a)\(R_1=\dfrac{U_1^2}{P_1}=\dfrac{220^2}{1800}=\dfrac{242}{9}\Omega;I_1=\dfrac{P_1}{U_1}=\dfrac{1800}{220}=\dfrac{90}{11}A\)

\(R_2=\dfrac{U_2^2}{P_2}=\dfrac{220^2}{600}=\dfrac{242}{3}\Omega;I_2=\dfrac{P_2}{U_2}=\dfrac{600}{220}=\dfrac{30}{11}A\)

Hai vật mắc song song với nhau nên:

\(I=I_1+I_2=\dfrac{90}{11}+\dfrac{30}{11}=\dfrac{120}{11}A\approx10,91A\)

Vậy nên dùng CB loại 15A.

b)Điện năng bếp tiêu thụ: 

\(A_1=P_1\cdot t_1=1800\cdot2,5\cdot3600=16200000J=4,5kWh\)

Điện năng nồi cơm điện tiêu thụ:

\(A_2=P_2\cdot t_2=600\cdot1\cdot3600=2160000J=0,6kWh\)

Điện năng hai dụng cụ điện tiêu thụ:

\(A=A_1+A_2=4,5+0,6=5,1kWh\)

Tiền điện phải trả trong 1 tháng: 

\(T=5,1\cdot30\cdot1800=275400\left(đồng\right)\)