Bài 13. Điện năng - Công của dòng điện

Hàng tháng, mỗi gia đình sử dụng điện đều phải trả tiền theo số đếm của công tơ điện

Số đếm này cho biết công suất điện hay lượng điện năng đã sử dụng?

Chúng ta sẽ tìm hiểu trong bài học hôm nay
Bài 13: ĐIỆN NĂNG - CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN
I. ĐIỆN NĂNG:
1. Dòng điện có mang năng lượng:
C1: Quan sát hình 13.1 và cho biết :
+ Dòng điện đã thực hiện công cơ học trong hoạt động của các dụng cụ và thiết bị điện nào?
+ Dòng điện cung cấp nhiệt lượng trong hoạt động của các dụng cụ và thiết bị điện nào
+Dòng điện thực hiện công cơ học trong các hoạt động của máy khoan, máy bơm nước.
+ Dòng điện cung cấp nhiệt lượng trong hoạt động của mỏ hàn, nồi cơm điện và bàn là
Các ví dụ trên và nhiều ví dụ khác chứng tỏ: Dòng điện có năng lượng vì nó có khả năng thực hiện công, cũng như có thể làm thay đổi nhiệt năng của các vật. Năng lượng của dòng điện được gọi là
ĐIỆN NĂNG
Bài 13: ĐIỆN NĂNG - CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN
I. ĐIỆN NĂNG:
1. Dòng điện có mang năng lượng:
C2:Các dụng cụ điện khi hoạt động đều biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác. Hãy chỉ ra các dạng năng lượng được biến đổi từ điện năng trong các hoạt động của mỗi dụng cụ điện ở bảng 1.
Nhiệt năng và năng lượng ánh sáng
Năng lượng ánh sáng và nhiệt năng
Nhiệt năng và năng lượng ánh sáng

Cơ năng và nhiệt năng
C3: Hãy chỉ ra trong hoạt động của mỗ�i dụng cụ điện ở bảng 1, phần năng lượng nào được biến đổi từ điện năng là có ích, là vô ích.
+ Đối với bóng đèn dây tóc và đèn LED thì phần năng lượng có ích là năng lượng ánh sáng, phần năng lượng vô ích là nhiệt năng
+ Đối với nồi cơm điện và bàn là thì phần năng lượng có ích là nhiệt năng, phần năng lượng vô ích là năng lượng ánh sáng ( nếu có)
3. Kết luận:
Điện năng là năng lượng của dòng điện. Điện năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác, trong đó có phần năng lượng có ích và có phần năng lượng vô ích. Tỉ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hoá từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng :
Bài 13: ĐIỆN NĂNG - CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN
I. ĐIỆN NĂNG:
II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN:
1. Công của dòng điện:
Công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác
2. Công thức tính công của dòng điện
C4: Từ kiến thức đã học ở lớp 8, hãy cho biết mới liện hệ giữa công A và công suất P.
Công suất P đặc trưng cho tốc độ thực hiện công và có trị số bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian:
Trong đó A là công thực hiện trong thời gian t
Bài 13: ĐIỆN NĂNG - CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN
I. ĐIỆN NĂNG:
II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN:
1. Công của dòng điện:
2. Công thức tính công của dòng điện
C5: Xét đoạn mạch được đặt vào hiệu điện thế U, dòng điện chạy qua nó có cường độ I và công suất điện của đoạn mạch này là P . Hãy chứng tỏ rằng công của dòng điện sản ra ở đoạn mạch này, hay điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ, được tính bằng công thức L A= P.t = U.I.t
Trong đó: U đo bằng vôn (V) I đo bằng ampe(A), t đo bằng giây(s) Thì côngA của dòng điện đo bằng jun(J) 1J=1W.1s = 1V.1A.1s
Ngoài ra công của dòng diện còn được đo bằng đơn vị kilôoat giờ(kWh)
1kWh=1000W.3600s =3600 000J= 3,6.106J
Bài 13: ĐIỆN NĂNG - CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN
I. ĐIỆN NĂNG:
II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN:
1. Công của dòng điện:
2. Công thức tính công của dòng điện
3. Đo công của dòng điện:
Theo công thức trên, để đo công của dòng điện, cần phải dùng ba dụng cụ là vôn kế, ampe kế, đồng hồ đo thời gian. Trong thực tế, công của dòng điện hay điện năng sử dụng được đo bằng CÔNG TƠ ĐIỆN ( hình 13.2). Khi các dụng cụ và thiết bị tiêu thụ điện năng hoạt động, đĩa tròn của công tơ quay, số chỉ của công tơ tăng dần. Lượng tăng thêm của số chỉ này là số đếm của công tơ.
Bài 13: ĐIỆN NĂNG - CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN
I. ĐIỆN NĂNG:
II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN:
1. Công của dòng điện:
2. Công thức tính công của dòng điện
3. Đo công của dòng điện:
C6 Bảng 2 ghi lại số đếm của công tơ khi sử dụng một số dụng cụ điện .
Từ bảng này, hãy cho biết mỗi số đếm của công tơ( số chỉ của công ơ tăng thêm 1 đơn vị) ứng với lượng điện năng đã sử dụng là bao nhiêu?
Mỗi số đếm của công tơ ứng với lượng điện năng đã sử dụng là 1 kWh.
Bài 13: ĐIỆN NĂNG - CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN
I. ĐIỆN NĂNG:
II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN:
III.VẬN DỤNG :
C7: Một bóng đèn có ghi 220V-75W được thắp sáng liên tục với hiệu điện thế 220V trong 4 giờ. Tính lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng và số đếm cử công tơ khi đó.
Bóng đèn sử dụng lượng điện năng là: A=0,075.4= 0,3kWh .
Số đếm của công tơ khi đó là 0,3 số.
Bài 13: ĐIỆN NĂNG - CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN
I. ĐIỆN NĂNG:
II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN:
III.VẬN DỤNG :
C8: Một bếp điện hoạt động liên tục trong 2 giờ ở hiệu điện thế 220v. Khi đó số chỉ của công tơ điện tăng thêm 1,5 số. Tính lượng điện năng mà bếp điện đã sử dụng, công suất của bếp điện và cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian trên.
Lượng điện năng mà bếp sử dụng là : A = 1,5 kWh = 5,4.106 J .
Công suất của bếp điện là: = kW =0,75kW=750W
CĐDĐchạy qua bếp: = =3,41A
* Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng.
* Công của dòng điện sản ra ở một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác: A=P.t =U.I.t.
*Lượng điện năng sử dụng đựơc đo bằng công tơ điện . Mỗi số đếm của công tơ điện cho biết lượng điện năng đã sử dụng là 1 kilôoat giờ( kWh)
1kWh=3600000J=3600kJ
GHI NHỚ
BÀI TẬP
13.1: Một bàn là được sử dụng đúng hiệu điện thế định mức là 220V trong 30 phút thì tiêu thụ một lượng điện năng là 1440 kJ . Hãy tính :
a/ Công suất điện của bàn là .
b/ Cường độ dòng điện chạy qua bàn là và điện trở của nó khi đó.
Giải:
a/ Công suất điện của bàn là: =
=800 W
b/Điện trở của bàn là: = =60,5?
Cường độ dòng điện qua bàn là: =
=3,636 A
BÀI TẬP
13.2:Khi mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạ qua nó có cường độ là 0,4 A .
a/ Tính điện trở và công suất của bóng đèn khi đó.
b/ Bóng đèn này được sử dụng như trên trung bình 4,5 giờ trong một ngày. Tính điện năng mà bóng đèn tiêu thụ trong 30 ngày theo đơn vị Jun và số đếm tương ứng của công tơ điện.
Giải: a/ điện trở của bóng đèn: ?
R= = 550 ?
Công suất của bóng đèn: P=U.I= 220.0.4=88W
b/ điện năng tiêu thụ trong 30 ngày:
A=P.t=88.30.4.5=11880Wh =11880. 3600=42768000J
Cứ 1 số đếm của công tơ ứng với 3600000J ? số đếm của công tơ điện trong 30 ngày là :
n= =11,88 số
BÀI TẬP
13.3: Một bóng đèn ghi 220V- 100W được thắp sáng liên tục với hiệu điện thế 220V trong 4,5 giờ.
a/ Tính điện năng mà bóng đèn này sử dụng.
b/ Nếu sử dụng bóng đèn này với hiệu điện thế U= 220V trong 4 giờ thì nó tiêu thụ điện năng là bao nhiêu?
Giải:
a/ Điện năng tiêu thụ A=P.t=100. 5,4 = 540 Wh

b/ Điện trở của bóng đèn: = =484 ?
Điện năng tiêu thụ trong 4giờ: A= .t = .4
=330,58Wh