Lý thuyết & Trắc nghiệm Bài 13: Điện năng - Công của dòng điện - Vật Lí 9
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Điện năng
a) Dòng điện có mang năng lượng
Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng.
Dòng điện qua bếp điện làm bếp điện nóng lên (cung cấp nhiệt lượng)
Dòng điện qua quạt điện làm cánh quạt điện quay (thực hiện công)
b) Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác
Điện năng là năng lượng của dòng điện. Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, trong đó có phần năng lượng có ích và có phần năng lượng vô ích.
Tỉ số giữa phần 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:
Trong đó:
Ai là năng lượng có ích
Ahp là năng lượng hao phí vô ích
Atp là năng lượng toàn phần được chuyển hóa từ điện năng
2. Công của dòng điện
a) Công của dòng điện
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 dạng năng lượng khác.
b) Công thức tính công của dòng điện
- Công thức: A = P. t = U. I. t
Trong đó: U là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (V)
I là cường độ dòng điện qua đoạn mạch (A)
t là thời gian dòng điện thực hiện công (s)
P là công suất điện (W)
A là công của dòng điện (J)
- Trong đời sống, công của dòng điện cũng thường được đo bằng đơn vị kilôoát giờ (kW. h): 1 kW. h = 3600000 J = 3,6.106 J
3. Đo công của dòng điện
Công của dòng điện hay điện năng tiêu thụ do nhà máy điện cung cấp đến từng cơ quan, xí nghiệp, hộ gia đình được đo bằng điện kế (hay còn gọi là điện năng kế, công tơ điện).
Khi các dụng cụ và thiết bị tiêu thụ điện năng hoạt động, đĩa tròn của công tơ quay, số chỉ của điện kế tăng dần. Lượng tăng thêm của số chỉ này là số đếm của điện kế, cho biết điện năng tiêu thụ theo đơn vị kW. h.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Tính điện năng tiêu thụ của các dụng cụ dùng điện
Áp dụng công thức:
Chú ý: Khi các dụng cụ dùng 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.
B. Trắc nghiệm & Tự luận
Câu 1: Điện năng là:
A. năng lượng điện trở
B. năng lượng điện thế
C. năng lượng dòng điện
D. năng lượng hiệu điện thế
Đáp án đúng: C
Giải thích: Năng lượng dòng điện được gọi là điện năng
Câu 2: Chọn phát biểu đúng về sự chuyển hóa năng lượng trong các dụng cụ dưới đây?
A. Đèn LED: Quang năng biến đổi thành nhiệt năng.
B. Nồi cơm điện: Nhiệt năng biến đổi thành điện năng.
C. Quạt điện: Điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng.
D. Máy bơm nước: Cơ năng biến đổi thành điện năng và nhiệt năng.
Đáp án đúng: C
Giải thích:
Đèn LED, nồi cơm điện: điện năng biến đổi thành quang năng và nhiệt năng.
Quạt điện, máy bơm nước: điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng.
Câu 3: Hiệu suất sử dụng điện là:
A. Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và phần năng lượng vô ích.
B. Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ.
C. Tỷ số giữa phần năng lượng vô ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ.
D. Tỷ số giữa phần năng lượng vô ích được chuyển hóa từ điện năng và phần năng lượng có ích.
Đáp án đúng: B
Giải thích:
Hiệu suất sử dụng điện là tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ
Câu 4: Mối liên hệ giữa công và công suất được thể hiện qua biểu thức:
Đáp án đúng: D
Giải thích:
Mối liên hệ giữa công và công suất được thể hiện qua biểu thức: 
Câu 5: Một bóng đèn điện có ghi 220V - 100W được mắc vào hiệu điện thế 220V. Biết đèn này được sử dụng trung bình 4 giờ trong 1 ngày. Điện năng tiêu thụ của bóng đèn này trong 30 ngày là bao nhiêu?
A. 12 kW. h
B. 400kW. h
C. 1440kW. h
D. 43200kW. h
Đáp án đúng: A
Giải thích:
Điện năng tiêu thụ của bóng đèn này trong 30 ngày là:
Câu 6: Một gia đình sử dụng đèn chiếu sáng với công suất tổng cộng là 150W, trung bình mỗi ngày trong 10 giờ; sử dụng tủ lạnh có công suất 100W, trung bình mỗi ngày trong 12 giờ và sử dụng các thiết bị điện thế khác có công suất tổng cộng là 500W, trung bình mỗi ngày trong 5 giờ. Tính điện năng mà gia đình này sử dụng trong 30 ngày.
A. 75 kW. h
B. 45 kW. h
C. 120 kW. h
D. 156 kW. h
Đáp án đúng: D
Giải thích:
Đèn chiếu sáng:
Tủ lạnh:
Thiết bị khác:
Điện năng mà gia đinh sử dụng trong 30 ngày là: A = A1 + A2 + A3 = 45 + 36 + 75 = 156 kW. h
Câu 7: Một nồi cơm điện có số ghi trên vỏ là 220V – 400W được sử dụng với hiệu điện thế 220V, trung bình mỗi ngày trong thời gian 2 giờ. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây nung của nồi.
Điện trở của dây nung của nồi:
Cường độ dòng điện chạy qua dây nung là:
Câu 8: Trong 30 ngày chỉ số công tơ điện của một gia đình tăng thêm 90 số. Biết rằng thời gian sử dụng điện trung bình mỗi ngày là 4 giờ, tính công suất tiêu thụ điện năng trung bình của gia đình này
90 số = 90 kW. h = 90000 W
Công suất tiêu thụ điện năng trung bình là:
Câu 9: Một khu dân cư có 500 hộ gia đình, trung bình mỗi hộ sử dụng 4 giờ một ngày với công suất điện 120W. Tính điện năng mà khu dân cư này sử dụng trong 30 ngày.
Công suất điện trung bình của cả khu dân cư là:
Điện năng mà khu dân cư này sử dụng trong 30 ngày là:
Câu 10: Một bóng đèn dây tóc loại 220V – 100W và một bóng đèn neon loại 220V – 16W. Được sử dụng ở hiệu điện thế là 220V.
a) Muốn chúng sáng bình thường thì phải mắc chúng như thế nào?
b) So sánh số tiền phải trả cho mỗi bóng trong thời gian một tháng và cho nhận xét. Biết 1 tháng có 30 ngày, mỗi ngày thắp sáng trong 6 giờ và giá tiền điện là 1000 đồng/1 kW. h
a) Muốn hai đèn sáng bình thường thì phải mắc chúng song song với nhau vào mạng điện có UM = 220V. Bởi vì khi đó hiệu điện thế của mạng điện đúng bằng hiệu điện thế định mức của hai đèn.
b) Pdây tóc = 100 W = 0,1 kW
Pnêon = 16 W = 0,016 kW
Thời gian dùng điện cho cả 2 bóng:
t = 6.30 = 180 (h)
Điện năng tiêu thụ:
Adây tóc = 0,1.180 = 18 kW. h
Anêon = 0,016.180 = 2,88 kW. h
Số tiền phải trả cho mỗi bóng:
Tdây tóc = 18.1000 = 18000 đồng
Tnêon = 2,88.1000 = 2880 đồng
Số tiền phải trả cho đèn có dây tóc lớn gấp 6,25 lần số tiền trả cho đèn nêon. Vậy ta nên dùng đèn nêon vì nó lợi hơn rất nhiều so với đèn dây tóc.