Bài giảng Vật lý Lớp 11 - Bài 8: Điện năng - Công suất điện - Trần Thảo Nguyên

- 
I 
I 
I 
I 
- 
- 
- 
- 
I 
- 
- 
Bài 8: Điện năng - Cụng suất điện 
I - Đ iện năng tiêu thụ và công suất đ iện 
1 . Đ iện năng tiêu thụ của đoạn mạch. 
Nếu dòng đ iện có cường độ I , th ì sau một khoảng thời gian t có một đ iện lượng q = I t di chuyển trong mạch. Khi đó lực đ iện thực hiện một công là : 
A= qU = UIt 
A = qU 
Gọi là đ iện năng tiêu thụ của mạch 
R 
U 
- 
+ 
I 
I 
I 
I 
I 
- 
- 
- 
I 
I 
I 
I 
- 
- 
I 
I 
I 
I 
- 
- 
- 
- 
I 
- 
- 
C1: Hãy cho biết đơn vị của các đại lượng có mặt trong công thức ? 
A = U q = U I t 
A 
U 
q 
 I 
 t 
J 
V 
C 
A 
S 
U 
Bỡnh điện phõn 
U = 210V, I =30A 
 t = 20s, A=? 
Cụng của lực điện cú thể chuyển 
húa thành cỏc dạng năng lượng nào ? 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
KWh 
CễNG TƠ ĐIỆN 
9 
220v – 10(A) – 50Hz 
C.Ty ĐIỆN LỰC 3 
u 
110V-75W 
110V-75W 
0 
1 
0 
0 
= ? J 
= 3 600 000J 
Cụng tơ điện là dụng cụ dựng để đo cụng của dũng điện hay điện năng tiờu thụ.Mỗi số đo của dụng cụ này là :1kwh = 1000w.3600s = 3 600 000J 
Công tơ đ iện là dụng cụ dùng để đo công của dòng đ iện hay đ iện năng tiêu thụ . Mỗi số đo của dụng cụ này là : 1 kw.h = 1000W.3600S = 3.600.000 J 
2. Công suất đ iện . 
ở chương trình học lớp 10 các em đã đư ợc học khái niệm công suất cơ học : 
Công suất là đại lượng đư ợc đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian . Có biểu thức : P = A/t 
Vậy công suất đ iện đư ợc đ ịnh nghĩa nh ư thế nào ? 
Công suất đ iện đư ợc đ ịnh nghĩa nh ư sau : 
Công suất đ iện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ đ iện năng của đoạn mạch đó và có trị số bằng đ iện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian , hoặc bằng tích của hiệu đ iện thế giữa hai đ ầu đoạn mạch và cường độ dòng đ iện chạy qua mạch đó 
Biểu thức : 
P 
Hãy cho biết đơn vị của các đại lượng có mặt trong công thức ? 
P 
[A]=J, [U]=V,[I]= A,[t ]=s [P]= W 
Dụng cụ tiệu thụ điện 
P(W) 
Đầu mỏy xe lửa chạy điện 
Bỡnh đun nước 
2500 
Mỏy điều hũa , lũ sưởi điện 
2000 
Lũ nướng bỏnh 
1000 
Mỏy sấy túc 
1200 
Bàn là 
500-1000 
Quạt thụng giú , mỏy giặt 
600 
Tivi,tủ lạnh 
82-120 
Đốn dõy túc 
75 
Đốn pin 
2 
Điốt phỏt quang 
Đồng hồ điện tử 
Giỏ trị cụng suất của một số thiết bị tiờu thu điện 
II. Công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có dòng đ iện chạy qua. 
 1. Đ ịnh luật Jun – Lenx ơ 
Câu hỏi : Khi có dòng đ iện chạy qua đ iện trở th ì đ iện trở có nóng lên hay không ? 
N ếu xột đoạn mạch ( hoặc vật dẫn ) chỉ cú điện trở R thỡ điện năng mà đoạn mạch tiờu thụ biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng : 
Q = A = UIt 
Câu hỏi : Viết biểu thức đ ịnh luật ôm cho đ iện trở ? 
I = U/R hay U= I.R 
Q 
* phát biểu : 
Nhiệt lượng toả ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với đ iện trở của vật dẫn , với bình phương cường độ dòng đ iện và với thời gian dòng đ iện chạy qua vật dẫn đó. 
6 
0 
A 
6 
3 
3 
R b 
12 
0 
V 
12 
R 
B 
1. Đo dòng đ iện , hiệu đ iện thế 2 đ ầu R, thời gian dòng đ iện chạy qua,từ đó sẽ xác đ ịnh đư ợc đ iện năng tiêu thụ của đ iện trở : 
A= qU = UIt 
2. Dùng nhiệt kế đo độ tăng nhiệt độ của nước . Tính đư ợc nhiệt lượng nước thu vào : 
Q’=C m ( t 2 – t 1 ) 
4. Theo đ ịnh luật bảo toàn năng lượng nhiệt lượng toả ra trên đ iện trở là Q bằng nhiệt lượng nước thu vào : Q = Q’ 
3. Người ta thấy Q’ = A 
5. Vậy ta có : 
Q = A = UIt 
6 
0 
A 
6 
3 
3 
R b 
12 
0 
V 
12 
R 
B 
6 
0 
A 
6 
3 
3 
R b 
12 
0 
V 
12 
R 
B 
Nhiệt lượng tỏ a ra trờn R được xỏc định như thế nào ? 
Nhiệt lượng tỏa ra trờn R tr