Bài 17: Bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxo

2.1.1. Phát biểu định luật Jun – Lenxơ

Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua thì tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỉ lệ thuận với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua

Công thức: Q = I².R.t , trong đó:

• I là cường độ dòng điện, đơn vị Ampe (A)

• R là điện trở, đơn vị Ôm ()

• t là thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn, đơn vị giây (s).

• Q là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn, đơn vị Jun (J).

2.1.2. Mối quan hệ giữa đơn vị Jun (J) và đơn vị calo (cal)

1 Jun = 0,24 cal và 1 cal = 4,18 Jun.

• Ngoài ra đơn vị Q còn tính theo kcal: 1 kcal = 1000 cal

• Vậy, nếu Q tính bằng cal thì công thức của định luật là: Q = 0,24. I².R.t

2.2.1. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn

Áp dụng định luật Jun – Lenxơ: Q = I².R.t

Hay Q = P.t = U.I.t = I².R.t 

2.2.2. Tính công suất tỏa nhiệt của dây dẫn

Áp dụng công thức Q= P.t suy ra P= \(Q \over t\)Trong đó:

• Q là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn trong thời gian t (J)

• t là thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn (s)

• P là công suất tỏa nhiệt của dây dẫn (W)

2.2.3. Ứng dụng định luật bảo toàn nhiệt lượng

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt : Q_thu = Q_tỏa

Trong đó Q_tỏa  là nhiệt lượng tỏa ra của dây dẫn.

Lưu ý:

Trong trường hợp điện trở của dây dẫn là điện trở thuần thì điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng khi đó Q = A.

Bài 1.

Trong mùa đông, một lò sưởi điện có ghi 220V-880W được sử dụng với hiệu điện thế 220V trong 4 giờ mỗi ngày.

a. Tính điện trở của dây nung lò sưởi và cường độ dòng điện chạy qua nó khi đó.

b. Tính nhiệt lượng mà lò sưởi này tỏa ra trong mỗi ngày theo đơn vị kJ.

c. Tính tiền điện phải trả cho việc dùng lò sưởi như trên trong suốt mùa đông, tổng cộng là 30 ngày.Cho rằng giá tiền điện là 1000đ/kW.h

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxo cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được : 

• Định luật Jun - Lenxo 

• Phương pháp giải Bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxo 

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxo cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Một đoạn mạch gồm hai dây dẫn mắc nối tiếp, một dây bằng nikêlin dài 1m có tiết diện 1mm² và dây kia bằng sắt dài 2m có tiết diện 0,5mm². Khi cho dòng điện chạy qua đoạn mạch này trong cùng một thời gian thì dây nào tỏa ra nhiều nhiệt lượng hơn? Biết điện trở suất của nikêlin là 0,40.10^-6Ω.m và điện trở suất của sắt là12,0.10^-8Ω.m
   

  • A. Dây nikêlin tỏa ra nhiều nhiệt lượng hơn
  • B. Dây sắt tỏa ra nhiều nhiệt lượng hơn
  • C. Hai dây tỏa nhiệt lượng bằng nhau
  • D. cả ba đáp án đều sai

• Câu 2:

  Định luật Jun – Lenxơ cho biết điện năng biến đổi thành:

  • A. Cơ năng.
  • B. Năng lượng ánh sáng.
  • C. Hóa năng                       
  • D. Nhiệt năng

• Câu 3:

  Khi cho dòng điện chạy qua đoạn mạch gồm R₁ và R₂ mắc nối tiếp thì nhiệt lượng tỏa ra ở mỗi điện trở có mối quan hệ  với các điện trở đó như thế nào? 

  • A.  \( {Q_1 \over Q_2}= {R_1 \over R_2}\)  
  • B.  \( {Q_2 \over Q_1}= {R_1 \over R_2}\)  
  • C.  \( {Q_1 \over Q_2} < {R_1 \over R_2}\)  
  • D.  \( {Q_1 \over Q_2} > {R_1 \over R_2}\)  

Câu 4- Câu 8: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Bài tập vận dụng định luật Jun - Lenxo để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập C1 trang 47 SGK Vật lý 9

Bài tập C2 trang 48 SGK Vật lý 9

Bài tập C3 trang 48 SGK Vật lý 9

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 Chúng tôi 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!