Trong một đoạn mạch công của dòng điện bằng
|
ĐIỆN NĂNG - CÔNG SUẤT ĐIỆN Show
I. Điện năng tiêu thụ và công suất điện. 1. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch.  - Nếu dòng điện có cường độ I thì sau một thời gian t sẽ có một điện lượng \(q = It\) di chuyển trong đoạn mạch (h.81) và khi đó lực điện một công là: \(A= Uq = UIt\) (8.1) Trong đó: U là hiệu điện thế đặt vào 2 đầu đoạn mạch (V) q là lượng điện tích dịch chuyển (C) I là cường độ dòng điện trong mạch (A) t là thời gian điện tích dịch chuyển (s) - Vì vậy, lượng điện năng mà một đoạn tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác được đo bằng công của lực điện trường khi dịch chuyển có hướng các điện tích. 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 điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian. Hoặc bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó: \(P = \dfrac{A}{t} = UI\) (8.2) II. Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua: 1. Định luật Jun len xơ. - Nếu đoạn mạch (hoăc vật dẫn) chỉ có điện trở thuần \(R\) (với \(R = \rho \dfrac{l}{S}\)) thì điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ được biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng. - Nhiệt lượng tỏa ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó. \(Q = RI^2t\) (8.3) 2. Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua. Công suất tỏa nhiệt P ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ tỏa nhiệt của vật dẫn đó và được xác định bằng nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn trong một đơn vị thời gian. \(P= RI^2\) (8.4) III. Công và công suất của nguồn điện. 1. Công của nguồn điện Thẹo định luật bảo toàn năng lượng , điện năng tiêu thụ trong toàn mạch bằng công của các lực lạ bên trong nguồn điện. Từ công thức 7.3 ta có công thức tính công Ang của một nguồn điện khi tạo thành dòng điện có cường độ I chạy trong toàn mạch sau một thời gian t là: \(A_{ng}=\xi q=\xi It\) (8.5) 2. Công suất của nguồn điện Công suất Png của nguồn điện đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của nguồn điện đó và được xác định bằng công của nguồn điện để thực hiện trong đơn vị thời gian. Công suất này cũng chính bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch: \(P_{ng}=\dfrac{A_{ng}}{t}=\xi I\) (8.6) Sơ đồ tư duy về điện năng. Công suất điện Dòng Điện Không Đổi Vật Lý 11 là một trong những chương quan trọng nhất của vật lý lớp 11, đây cũng là chương học có nhiều kiến thức và là nền tảng để các bạn có thể học tốt các chương học sau này. Hôm nay Kiến Guru sẽ cùng các bạn tổng hợp các kiến thức trong chương Dòng Điện Không Đổi Vật Lý 11 và sau đó chúng ta sẽ cùng nhau kiểm tra lại kiến thức bằng một số câu hỏi trắc nghiệm có đáp án. Và bây giờ chúng ta cùng nhau bắt đầu nhé. I. Hệ thống kiến thức trong chương dòng điện không đổi vật lý 111. Dòng điệnDòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt tải điện, có chiều quy ước là chiều chuyển động của các hạt điện tích dương. Tác dụng đặc trưng của dòng điện là tác dụng từ. Ngoài ra dòng điện còn có thể có các tác dụng nhiệt, hoá và một số tác dụng khác. Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho tác dụng của dòng điện. Đối với dòng điện không đổi thì: I=q/t 2. Nguồn điệnNguồn điện là thiết bị để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện. Suất điện động của nguồn điện được xác định bằng thương số giữa công của lực lạ làm dịch chuyển điệ tích dương q bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích q đó. E=A/q Máy thu điện chuyển hoá một phần điện năng tiêu thụ thành các dạng năng lượng khác có ích, ngoài nhiệt. Khi nguồn điện đang nạp điện, nó là máy thu điện với suất phản điện có trị số bằng suất điện động của nguồn điện. 3. Định luật ÔmĐịnh luật Ôm với một điện trở thuần: Tích ir gọi là độ giảm điện thế trên điện trở R. Đặc trưng vôn – ampe của điện trở thuần có đồ thị là đoạn thẳng qua gốc toạ độ. Định luật Ôm cho toàn mạch Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện: (dòng điện chạy từ A đến B, qua nguồn từ cực âm sang cực dương) Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa máy thu (dòng điện chạy từ A đến B, qua máy thu từ cực dương sang cực âm) 4. Mắc nguồn điện thành bộMắc nối tiếp: Eb = E1 + E2 + ...+ En rb = r1 + r2 + ... + rn Trong trường hợp mắc xung đối: Nếu E1 > E2 thì Eb = E1- E2 rb = r1 + r2 và dòng điện đi ra từ cực dương của E1. Mắc song song: (n nguồn giống nhau) Eb = E và rb = r/n 5. Điện năng và công suất điện. Định luật Jun – LenxơCông và công suất của dòng điện ở đoạn mạch (điện năng và công suất điện ở đoạn mạch) A = UIt; P = UI Định luật Jun – Lenxơ: Q = RI2t Công và công suất của nguồn điện: A = EIt; P = EI Công suất của dụng cụ tiêu thụ điện: Với dụng cụ tỏa nhiệt: P=UI=RI2t Với máy thu điện: P = EI + rI2 (P’= EI là phần công suất mà máy thu điện chuyển hoá thành dạng năng lượng có ích, không phải là nhiệt) - Đơn vị công (điện năng) và nhiệt lượng là jun (J), đơn vị của công suất là oát (W) II. Trắc nghiệm lý thuyết chương dòng điện không đổi vật lý 11A. Đề bài trắc nghiệm dòng điện không đổi vật lý 111. Phát biểu nào sau đây là không chính xác ? A. Dòng điện là dòng các điện tích dịch chuyển có hướng. B. Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện và được đo bằng điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong một đơn vị thời gian. C. Chiều của dòng điện được quy ước là chiều chuyển dịch của các điện tích dương. D. Chiều của dòng điện được quy ước là chiều chuyển dịch của các điện tích âm. 2. Phát biểu nào sau đây là không chính xác ? A. Dòng điện có tác dụng từ. Ví dụ: nam châm điện. B Dòng điện có tác dụng nhiệt. Ví dụ: bàn là điện. C. Dòng điện có tác dụng hoá học. Ví dụ: acquy nóng lên khi nạp điện. D. Dòng điện có tác dụng sinh lý. Ví dụ: hiện tượng điện giật. 3. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Trong nguồn điện hoá học (pin, acquy), có sự chuyển hoá từ nội năng thành điện năng. B. Trong nguồn điện hoá học (pin, acquy), có sự chuyển hoá từ cơ năng thành điện năng. C. Trong nguồn điện hoá học (pin, acquy), có sự chuyển hoá từ hóa năng thành điện năng. D. Trong nguồn điện hoá học (pin, acquy), có sự chuyển hoá từ quang năng thành điện năng. 4. Phát biểu nào sau đây là không chính xác ? A. Công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là công của lực điện trường 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. B. Công suất của dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó. C. Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật, với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật. D. Công suất toả nhiệt ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ toả nhiệt của vật dẫn đó và được xác định bằng nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn đó trong một đơn vị thời gian. 5. Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài A. Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch. B. Tăng khi cường độ dòng điện trong mạch tăng. C. Giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng. D. Tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch. 6. Cho một đoạn mạch gồm hai điện trở R1 và R2 mắc song song và mắc vào một hiệu điện thế không đổi. Nếu giảm trị số của điện trở R2 thì A. Độ sụt thế trên R2 giảm. B. Dòng điện qua R1 không thay đổi. C. Dòng điện qua R1 tăng lên. D. Công suất tiêu thụ trên R2 giảm. B. Đáp án trắc nghiệm dòng điện không đổi vật lý 111. D 2. C 3. C 4. C 5. C 6. B Vậy là chúng ta đã cùng nhau đi qua kiến thức tổng quát của dòng điện không đổi vật lý 11. Mong rằng bài viết trên đã giúp các bạn vừa khắc sâu những kiến thức lí thuyết và có thể vận dụng để nắm vững phương pháp làm bài tập. Và hãy nhớ luôn ôn luyện lại kiến thức của chương này vì đây sẽ là nền tảng cho các bạn học tốt các chương tiếp theo không chỉ ở chương trình học lớp 11 mà còn ở chương trình học lớp 12 và kiến thức để thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia nhé! Hẹn gặp các bạn vào các bài viết tiếp theo của Kiến Guru. |
