Trong bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu về điện năng, sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác như (nhiệt năng, quang năng, cơ năng,…), Công của dòng điện cùng Công thức tính và bài tập vận dụng.
I. Điện năng
1. Dòng điện có mang năng lượng
a) Dòng điện có mang năng lượng
– Dòng điện có năng lượng vì nó có khả năng thực hiện công, cũng như có thể làm thay đổi nhiệt năng của vật
b) Điện năng là gì?
– Định nghĩa: Điện năng là năng lượng của dòng điện.
2. Sự chuyển hóa năng lượng thành các dạng năng lượng khác
– Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác: trong đó có phần năng lượng có ích và phần năng lượng vô ích
– Tỉ số giữaa phần trăm năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng:
II. Công của dòng điện
1. Công của dòng điện là gì?
– Định nghĩa: Công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạnh năng lượng khác.
2. Công thức tính Công của dòng điện
– Công thức tính công:
– Trong đó:
A: Công (J)
P: Công suất (W)
U: Hiệu điện thế (V)
I: Cường độ dòng điện (A)
t: Thời gian dòng điện chạy qua (s)
– Công của dòng điện đo bằng Jun (J):
1J = 1W.1s = 1V.1A.1s; 1kW.h = 1000W.3600s = 3600000J = 3,6.106J
3. Đo công của dòng điện
– Lượng điện năng sử dụng được đo bằng công tơ điện và chỉ số này cho biết lượng điện năng đã được sử dụng theo đơn vị 1 kilô-oát-giờ.
* Lưu ý:
– Mỗi số đếm của công tơ điện cho biết lượng điện năng đã sử dụng là 1 kilô-oát-giờ (1kWh).
– Khi các thiết bị điện hoạt động bình thường, tức là sử dụng hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức thì công suất tiêu thụ thực tế mới đúng bằng công suất định mức của nó.
III. Bài tập Vận dụng Điện năng – Công của dòng điện
* Câu C7 trang 39 SGK Vật Lý 9: Một bóng đèn có ghi 220V – 75W được thắp sáng liên tục có hiệu điện thế 220V trong 4 giờ. Tính lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng và số đếm của công tơ trong trường hợp này.
° Lời giải Câu C7 trang 39 SGK Vật Lý 9:
– Đề bài cho: P = 75W; U=220V; t=4 giờ
– Lượng điện năng mà bóng đèn sử dụng là: A = P.t = 75.4 = 300(Wh) = 0,3(kWh).
⇒ Số đếm của công tơ tăng lên 0,3.
* Câu C8 trang 39 SGK Vật Lý 9: 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 sử dụng, công suẩt của bếp điện, và cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian trên.
