Khi hoạt động, các thiết bị tiêu thụ điện biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác. Chẳng hạn, bóng đèn biến đổi một phần điện năng thành quang năng, quạt máy biến đổi một phần điện năng thành cơ năng, bàn là biến đổi điện năng thành nhiệt năng,... Năng lượng điện mà các thiết bị tiêu thụ phụ thuộc vào các yếu tố nào? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu qua bài học dưới đây Bài 19: Năng lượng điện. Công suất điện trong chương trình Vật lí 11 Chân trời sáng tạo.
Tóm tắt lý thuyết
1.1. Năng lượng và công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch
a. Năng lượng tiêu thụ điện của một đoạn mạch
- Năng lượng tiêu thụ điện của một đoạn mạch bằng tích của điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch và với thời gian dòng điện chạy qua.
A = UIt
- Đơn vị: jun (J)
b. Công suất tiêu thụ điện của một đoạn mạch
- Công suất tiêu thụ điện của một đoạn mạch là năng lượng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian
\(P = \frac{A}{t} = UI\)
- Đơn vị: oát (W)
c. Trường hợp đoạn mạch là điện trở
- Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R được xác định bởi
\(Q = A = UIt = R{I^2}t = \frac{{{U^2}}}{R}t\)
- Công suất tỏa nhiệt được xác định bởi
\(P = UI = R{I^2} = \frac{{{U^2}}}{R}\)
1.2. Năng lượng và công suất của một nguồn điện
a. Sự biến đổi năng lượng trong một nguồn đang phát điện
- Một phần năng lượng của nguồn phát ra dòng điện cung cấp cho mạch ngoài, phần còn lại chuyển thành nhiệt lượng tỏa ra bên trong nguồn
b. Năng lượng và công suất điện
- Năng lượng toàn phần do nguồn điện sinh ra trên toàn mạch
\({A_0} = EIt\)
- Công suất của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sản sinh năng lượng của nguồn điện
\({P_0} = \frac{{{A_0}}}{t} = EI\)
- Hiệu suất của nguồn điện
\(H = \frac{P}{{{P_0}}} = \frac{U}{E}\)
Bài tập minh họa
Ví dụ 1: Công suất định mức của các dụng cụ điện là
A. công suất lớn nhất mà dụng cụ đó có thể đạt được.
B. công suất tối thiểu mà dụng cụ đó có thể đạt được.
C. công suất đạt được khi nó hoạt động bình thường.
D. công suất trung bình của dụng cụ đó.
Hướng dẫn giải
Công suất định mức của các dụng cụ điện là công suất đạt được khi nó hoạt động bình thường.
Đáp án C
Ví dụ 2: Đặt một hiệu điện thế U = 18 V vào hai đầu điện trở R = 9 Ω thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Mắc nối tiếp
\(\begin{array}{l}
R = {R_1} + {R_2} = 6\Omega \\
\to \frac{{{U_1}}}{U} = \frac{{{R_1}}}{R} = \frac{4}{6}\\
\to {U_1} = U.\frac{2}{3} = 12V
\end{array}\)
Luyện tập Bài 19 Vật lý 11 Chân trời sáng tạo
Học xong bài này các em cần biết:
– Khái niệm năng lượng tiêu thụ điện của đoạn mạch.
– Khái niệm công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch.
– Tính năng lượng điện và công suất tiêu thụ điện của một đoạn mạch.
3.1. Trắc nghiệm Bài 19 Vật lý 11 Chân trời sáng tạo
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 19 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
-
Câu 1:
Công suất định mức của các dụng cụ điện là
- A. công suất lớn nhất mà dụng cụ đó có thể đạt được.
- B. công suất tối thiểu mà dụng cụ đó có thể đạt được.
- C. công suất đạt được khi nó hoạt động bình thường.
- D. công suất trung bình của dụng cụ đó.
-
Câu 2:
Một đoạn mạch tiêu thụ có công suất 100 W, trong 20 phút nó tiêu thụ một năng lượng
- A. 2000 J
- B. 5 J
- C. 120 kJ
- D. 10 kJ
-
Câu 3:
Điện năng tiêu thụ được đo bằng dụng cụ gì?
- A. Ôm kế.
- B. Vôn kế.
- C. Công tơ điện.
- D. Oát kế.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
3.2. Bài tập SGK Bài 19 Vật lý 11 Chân trời sáng tạo
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 19 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Khởi động trang 113 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Câu hỏi 1 trang 113 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Câu hỏi 2 trang 114 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Luyện tập trang 114 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Câu hỏi 3 trang 115 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Luyện tập trang 116 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Vận dụng trang 116 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Bài tập 1 trang 116 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Bài tập 2 trang 116 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hỏi đáp Bài 19 Vật lý 11 Chân trời sáng tạo
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 HỌC247