Lý thuyết và bài tập về Điện năng – Công suất điện môn Vật lý 11 năm học 2019-2020

LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP VỀ ĐIỆN NĂNG - CÔNG SUẤT ĐIỆN NĂM HỌC 2019-2020

I. Điện năng tiêu thụ và công suất điện

1. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch

Công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là công của lực điện làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch và bằng  tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

A = U.q = UIt

    A: Công (J).

   q: điện tích (C).

   U: hiệu điện thế (V).

      Công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch cũng chính là điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ

2. Công suất điện

Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó và có trị số bằng trị số điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian hoặc bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

     P   = \(\frac{A}{t}\) = U.I

P: công suất (W).

U: hiệu điện thế (V).

I: cường độ dòng điện (A).

II. Công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua

1. Định luật Jun – Len-xơ

   Nhiệt lượng toả ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật đãn, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó

      Q = RI²t

Q: nhiệt lượng (J).     

R: điện trở       

I: cường độ dòng điện (A).

2. Công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua

   Công suất toả nhiệt ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ toả nhiệt của vật dẫn và được xác định bằng nhiệt lượng toả ra ở vật dẫn đó trong một đơn vị thời gian.

     P   =\(\frac{Q}{t}\)  = RI²

Q: nhiệt lượng (J).

R: điện trở

I: cường độ dòng điện (A).

III. Công và công suất của nguồn điên

1. Công của nguồn điện

  Công của nguồn điện bằng điện năng tiêu thụ trong toàn mạch.

      \({A_{ng}} = q\xi = \xi .It\)

E: suất điện động (V)

q: điện tích

I: cường độ dòng điện (A).

2. Công suất của nguồn điện

  Công suất của nguồn điện bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch.

     P_ng = \(\frac{{{A_{ng}}}}{t} = \xi .I\)

IV. Câu hỏi:

1) Điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ là do công của lực nào thực hiện ? Điện năng tiêu thụ và công suất điện của đoạn mạch khi có dòng điện chạy qua; viết công thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng có trong công thức 2) Định luật Jun-lenx; viết công thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng có trong công thức. 3) Công và công suất của nguồn điện, viết công thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng có trong công thức

V. Bài tập trắc nghiệm:

1. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch không tỉ lệ thuận với

A. hiệu điện thế hai đầu mạch.                        B. nhiệt độ  của vật dẫn trong mạch.

C. cường độ dòng điện trong mạch.   C. thời gian dòng điện chạy qua mạch.

2. Cho đoạn mạch có hiệu điện thế hai đầu không đổi, khi điện trở trong mạch được điều chỉnh tăng 2 lần thì trong cùng khoảng thời gian, năng lượng tiêu thụ của mạch

A. giảm 2 lần.  B. giảm 4 lần.  C. tăng 2 lần.               D. không đổi.

3. Cho một đoạn mạch có điện trở không đổi. Nếu hiệu điện thế hai đầu mạch tăng 2 lần thì trong cùng khoảng thời gian năng lượng tiêu thụ của mạch

A. tăng 4 lần.              B. tăng 2 lần.               C. không đổi.              D. giảm 2 lần.

4. Trong các nhận xét sau về công suất điện của một đoạn mạch, nhận xét không đúng là:

A. Công suất tỉ lệ thuận với hiệu điện thế hai đầu mạch.

B. Công suất tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy qua mạch.

C. Công suất tỉ lệ nghịch với thời gian dòng điện chạy qua mạch.

D. Công suất có đơn vị là oát (W).

5. Hai đầu đoạn mạch có một hiệu điện thế không đổi, nếu điện trở của mạch giảm 2 lần thì công suất điện của mạch

A. tăng 4 lần.  B. không đổi. C. giảm 4 lần.  D. tăng 2 lần.

6. Trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần, với thời gian như nhau, nếu cường độ dòng điện giảm 2 lần thì nhiệt lượng tỏa ra trên mạch

A. giảm 2 lần.  B. giảm 4 lần.  C. tăng 2 lần.   D. tăng 4 lần.

7.  Trong một đoạn mạch có điện trở thuần không đổi,  nếu muốn tăng công suất tỏa nhiệt  lên 4 lần thì phải

A. tăng hiệu điện thế 2 lần.                 B. tăng hiệu điện thế 4 lần.

C. giảm hiệu điện thế 2 lần.                D. giảm hiệu điện thế 4 lần.

8. Công của nguồn điện là công của

A. lực lạ trong nguồn.          B. lực điện trường dịch chuyển điện tích ở mạch ngoài.

C. lực cơ học mà dòng điện đó có thể sinh ra.

D. lực dịch chuyển nguồn điện từ vị trí này đến vị trí khác.

9.  Cho đoạn mạch điện trở 10 Ω, hiệu điện thế 2 đầu mạch là 20 V. Trong 1 phút điện năng tiêu thụ của mạch là

A. 2,4 kJ.                     B. 40  J.                       C. 24 kJ.                      D. 120 J.

10. Một đoạn mạch xác định trong 1 phút tiêu thụ một điện năng là 2 kJ, trong 2 giờ tiêu thụ điện năng là

A. 4 kJ.                        B. 240 kJ.                    C. 120 kJ.                    D. 1000 J.

11. Một đoạn mạch có điện trở xác định với hiệu điện thế hai đầu không đổi thì trong 1 phút tiêu thụ mất  40 J điện năng. Thời gian để mạch tiêu thụ hết một 1 kJ điện năng là

A. 25 phút.      B. 1/40 phút.   C. 40 phút.                  D. 10 phút.

12. 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.

13. Một đoạn mạch có hiệu điện thế 2 đầu không đổi. Khi chỉnh điện trở của nguồn là 100 Ω thì công suất của mạch là 20 W. Khi chỉnh điện trở của mạch là 50 Ω thì công suất của mạch là

A. 10 W.                     B. 5 W.                        C. 40 W.                      D. 80 W.

14. Cho một mạch điện có điện trở không đổi. Khi dòng điện trong mạch là 2 A thì công suất tiêu thụ của mạch là 100 W. Khi dòng điện trong mạch là 1 A thì công suất tiêu thụ của mạch là

A. 25 W.                     B. 50 W.                      C. 200 W.                    D. 400 W.

15. Nhiệt lượng tỏa ra trong 2 phút khi một dòng điện 2A chạy qua một điện trở thuần 100 Ω là

A. 48 kJ.                      B. 24 J.                        D. 24000 kJ.    D. 400 J.

...

---Xem đầy đủ nội dung ở phần xem online hoặc tải về---

VI. Bài tập

Bài 1: Cho dòng điện không đổi I = 2A qua dây dẫn trong 30 phút , hiệu điện thế là 12V. Tính điện năng tiêu thụ và công suất điện.

Bài 2: Công suất điện là 48W, điện năng tiêu thụ là 72kJ. Tính thời gian và cường độ dòng điện biết hiệu điện thế là 12V.

Bài 3: Một nhà có một bàn là loại 220V – 1000W và một bơm nước loại 220V – 500W. Trung bình mỗi ngày nhà đó dùng bàn là để là quần áo trong thời gian 2 giờ, bơm nước để tưới trong thời gian 5 giờ.

1. Tính điện năng tiêu thụ của bàn là, của máy bơm trong 1 tháng (30 ngày).
2. Tính số tiền điện nhà đó phải trả khi sử dụng hai thiết bị đó trong một tháng. Biết 1KWh là 700đ.

Bài 4: Một bếp điện có công suất 1,5kW dùng ở hiệu điện thế U = 220V. Tính điện trở của bếp và điện năng tiêu thụ trong 30 phút ?

Bài 5: Một bàn là điện sử dụng ở hiệu điện thế 220V thì I = 5A. Tính:

1. Nhiệt lượng do bàn là tỏa ra trong 10 phút theo đơn vị jun.
2. Tiền điện phải trả cho việc sử dụng bàn là trong 30 ngày, mỗi ngày sử dụng 15 phút và giá tiền 1500đ. kWh.           

...

---Để xem tiếp nội dung Chuyên đề Lý thuyết và bài tập về Điện năng – Công suất điện, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Lý thuyết và bài tập về Điện năng – Công suất điện môn Vật lý 11 năm học 2019-2020. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Tóm tắt kiến thức và công thức chương 1 Điện tích- Điện tích trường môn Vật lý 11

• Bài tập tổng hợp Điện tích- Điện trường hay và khó Vật lý 11

• Bài tập tổng hợp nâng cao Điện tích- Định luật Culong Vật lý 11

Chúc các em học tập tốt !