Giải SGK Khoa học tự nhiên 9 CTST Bài 11: Năng lượng điện. Công suất điện có đáp án
9 câu hỏi
Trên nhãn của một chiếc đèn bàn có ghi các thông số 220 V, 15 W. Những con số này có ý nghĩa gì?
- 220 V là hiệu điện thế định mức của chiếc đèn bàn.
- 15 W là công suất định mức của chiếc đèn bàn.
Nếu cung cấp cho đèn bàn một hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức của nó thì chiếc đèn bàn sẽ hoạt động bình thường và với công suất bằng công suất định mức.
Nêu một số ví dụ khác chứng tỏ dòng điện có năng lượng.
Ví dụ chứng tỏ dòng điện có năng lượng:
- Khi bóng đèn sáng, năng lượng điện đã chuyển hóa thành quang năng.
- Khi hoạt động, bàn là chuyển hóa năng lượng điện chủ yếu thành nhiệt năng.
Cho đoạn mạch điện như hình bên dưới. Biết . Số chỉ của vôn kế và ampe kế lần lượt là 12 V và 0,4 A.
a. Tính điện trở R2.
b. Tính năng lượng điện mà đoạn mạch điện tiêu thụ trong thời gian 15 phút.
a. Vì mạch R1 nối tiếp R2 nên IA = I1 = I2 = 0,4 A
Điện trở R2 là R2= U2I2=120,4=30Ω
b. Năng lượng điện mà đoạn mạch điện tiêu thụ trong thời gian 15 phút = 900 s là
W = U.I.t = I2.Rtđ.t = I2.(R1 + R2).t = 0,42.(40 + 30).900 = 10 080 J = 2,8.10-3 kW.h
Chứng minh rằng đối với đoạn mạch điện chỉ chứa điện trở thì công suất điện của điện trở còn được xác định bởi biểu thức: P=R.I2=U2R
Ta có: P=Wt=U.I (1)
Mà U = I.R, I=UR. Thay vào (1) ta được:P=U.I=I.R.I=R.I2=R.UR2=U2R
Cho đoạn mạch điện AB như hình bên dưới. Biết R1=40Ω ; R2=60Ω và hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch điện là UAB = 24 V.
a. Tính điện trở tương đương của đoạn mạch điện AB.
b. Tính công suất điện của đoạn mạch điện AB.
a. Điện trở tương đương của đoạn mạch điện AB là: Rtđ = R1 + R2 = 40 + 60 = 100Ω
b. Công suất điện của đoạn mạch điện AB là: P=U2R=242100=5,76W
Xác định hiệu điện thế định mức và công suất điện định mức của bóng đèn trong Hình 11.4.
- Hiệu điện thế định mức của bóng đèn là 220 V.
- Công suất điện định mức của bóng đèn là 20 W.
Trả lời câu hỏi ở phần Mở đầu bài học.
Các thông số trên cho biết:
- 220 V là hiệu điện thế định mức của chiếc đèn bàn.
- 15 W là công suất định mức của chiếc đèn bàn.
Nếu cung cấp cho đèn bàn một hiệu điện thế 220 V đúng bằng hiệu điện thế định mức của nó thì chiếc đèn bàn sẽ hoạt động bình thường và với công suất bằng công suất định mức 15 W.
Một bóng đèn compact giá 75 000 đồng có công suất 18 W và thời gian thắp sáng tối đa khoảng 6 000 h. Một bóng đèn LED giá 92 000 đồng có công suất 12 W và thời gian thắp sáng tối đa khoảng 18 000 h. Hai đèn có độ sáng tương đương nhau. Biết giá 1 kWh điện là khoảng 2 000 đồng. Hãy tính chi phí cho việc sử dụng mỗi loại bóng đèn trên trong 18 000 h.
Trong 18 000 h, lượng điện mà đèn LED tiêu thụ được là:
WLED = = 12.18000 = 216 000 Wh = 216 kWh
Chi phí cho việc sử dụng đèn LED trong 18 000 h là:
TLED = 92000 + WLED.2000 = 92000 + 216.2000 = 524 000 đồng
Trong 18000 h, lượng điện mà đèn compact tiêu thụ được là:
Wcompact = = 18.18000 = 324 000 Wh = 324 kWh
Do thời gian thắp sáng tối đa của đèn compact là 6000 h nên để thắp sáng trong 18000 h, ta cần mua số bóng đèn loại này là: n = 18 000 : 6 000 = 3 (bóng)
Chi phí cho việc sử dụng đèn compact trong 18 000 h là:
Tcompact = 75000.3+ Wcompact.2000 = 225000 + 324.2000 = 873 000 đồng
Vì sao dây dẫn nối với bóng đèn luôn có vỏ bọc cách điện, tiết diện lớn, trong khi dây tóc bóng đèn được để trần, tiết diện nhỏ?
Vì dây tóc cần có điện trở lớn. Dòng điện đi qua dây tóc bóng đèn làm dây tóc nóng lên và phát sáng, điện trở của dây càng lớn thì dây càng nóng nên dây tóc bóng đèn cần được để trần và có điện trở lớn. Để điện trở của dây tóc càng lớn thì dây cần có tiết diện nhỏ.
