1.1. Năng lượng điện
– Năng lượng điện tiêu thị của đoạn mạch bằng công của lực điện thực hiện khi di chuyển các điện tích.
W = A = UIt
Đơn vị của năng lượng điện tiêu thụ là jun, kí hiệu là J.
– Dòng điện chạy qua mạch gây ra các tác dụng khác nhau và khi đó có sự chuyển hoá năng lượng điện tiêu thụ của đoạn mạch thành các dạng năng lượng khác.
Xe đạp điện: điện năng chuyển hoá thành cơ năng
Ấm đun nước: điện năng chuyển hoá thành nhiệt năng
– Đối với đoạn mạch thuần điện trở, nhiệt lượng đoạn mạch toả ra khi dòng điện chạy qua được tính bằng công thức: Q = RI2t.
1.2. Công suất điện
– Công suất tiêu thụ năng lượng điện (gọi tắt là công suất điện) của một đoạn mạch là năng lượng điện mà mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian:
\(P = \frac{A}{t} = UI\)
Đơn vị của công suất điện là oát, kí hiệu là W.
– Ví dụ công suất điện của một số thiết bị:
1.3. Bài tập
Bài tập minh họa
Trên nhãn của một ẩm điện có ghi 220 V – 1000 W. Sử dụng ấm điện này ở hiệu điện thể 200 V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ 20°C. Tính thời gian đun nước. Biết hiệu suất của ẩm là 90%, nhiệt dung riêng của nước là 4 190 J/kg.K, coi điện trở của ấm điện không thay đổi so với khi hoạt động ở chế độ bình thường.
Giải
Nhiệt lượng cần để đun sôi 2 lít nước từ 20°C
Q = mc.Δt = 2.4 190.(100-20) = 670400]
Hiệu suất của âm H = 90% nên năng lượng điện tiêu thụ của ấm là:
\(A = \frac{Q}{H} = \frac{{670400}}{{0,9}} \approx 744889J\)
Điện trở của ấm điện
\(R = \frac{{U_{dm}^2}}{{{P_{dm}}}} = \frac{{{{220}^2}}}{{1000}} = 48,4\Omega \)
Từ công thức \(A = \frac{{{U^2}}}{R}.t\) , suy ra thời gian đun nước thời gian đun nước
\(t = \frac{{AR}}{{{U^2}}} = \frac{{744889.48,4}}{{{{200}^2}}} \approx 901s.\)
Năng lượng điện tiêu thụ của đoạn mạch được đo bằng công của lực điện thực hiện khi dịch chuyển các điện tích. Công thức tính công của lực điện A = qU= Ult. Đơn vị là Jun, kí hiệu là J. Đối với đoạn mạch thuần điện trở, nhiệt lượng đoạn mạch toả ra khi dòng điện chạy qua được tính bằng công thức: Q = RI2t. Công suất tiêu thụ năng lượng điện của một đoạn mạch là năng lượng điện mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian. Công thức tính: \(P = \frac{A}{t} = UI\). Đơn vị là Oát, kí hiệu là W. |