Bài 14. Bài tập về hiệu suất điện và điện năng sử dụng
Câu 1 trang 40 SBT đồ vật Lí 9
Điện năng ko thể đổi khác thành
A. Cơ năng
B. Nhiệt năng
C. Hóa năng
D. Năng lượng nguyên tử
Lời giải:
Chọn D. Điện năng ko thể thay đổi thành năng lượng nguyên tử.
Bạn đang xem: Please wait
Câu 2 trang 40 SBT vật Lí 9
Công suất điện mang đến biết:
A. Tài năng thực hiện nay công của cái điện
B. Tích điện của mẫu điện
C. Lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị chức năng thời gian
D. Cường độ mạnh, yếu của dòng điện
Lời giải:
Chọn C. Năng suất điện cho biết lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian.
Câu 3 trang 40 SBT vật Lí 9
Trên một đèn điện dây tóc gồm ghi 220V – 100W
a) Tính năng lượng điện năng áp dụng trong 30 ngày khi chiến thắng sáng thông thường bóng đèn từng ngày 4 giờ
b) Mắc thông liền hai đèn điện cùng loại trên trên đây vào hiệu điện cầm cố 220V. Tính công suất của đoạn mạch thông suốt này cùng tính năng suất của mỗi đèn điện khi đó
c) Mắc thông suốt bóng đèn bên trên với một bóng đèn dây tóc khác tất cả ghi 220V – 75W vào hiệu điện rứa 220V. Hỏi các bóng đèn này có thể bị lỗi không? ví như không, hãy tính công suất của đoạn mạch này và năng suất của từng đèn.
Cho rằng năng lượng điện trở của những bóng đèn vào trường đúng theo b cùng c bên trên đây có giá trị như khi bọn chúng sáng bình thường
Tóm tắt:
Uđm1 = 220V; Pđm1 = 100W = 0,1kW;
a) t04h; t = 4.30 = 120h; A1= ?
b) thông liền hai đèn cùng loại; U = 220V; Pmạch= Pm= ?; Pđèn = P1 = P2 = ?
c) thông suốt đèn 1 bên trên với đèn 3 có: Uđm3= 220V; Pđm3= 75W = 0,075kW
Đèn 3 hỏng hay không? Pmạch2 = ?; P1 = ?; P2 = ?
Lời giải:
a) Điện năng thực hiện trong 30 ngày là:
A1 = PĐ1.t = 0,1kW.120h = 12kW.h = 12.1000.3600 = 4,32.107J.
b) Điện trở của đèn 1 cùng đèn 2 cùng một số loại là:
Điện trở tương đương của 2 đèn lúc ghép thông suốt là:
R12 = R1 + R2 = 484 + 484 = 968Ω
Công suất của đoạn mạch thông suốt là:
Do nhị đèn như là nhau mắc tiếp liền nên công suất của mỗi bóng đèn là:
P1 = P2 = Pm /2 = 50/2 = 25 W
c) Điện trở của đèn thứ cha là:
Điện trở tương đương của mạch khi ghép nối tiếp đèn 1 và đèn 3 là:
R13 = R1 + R3 = 484 + 645,3 = 1129,3Ω
Cường độ mẫu điện chạy qua hai đèn là:
Hiệu điện thế đặt lên trên mỗi đèn là:
U1 = I1.R1 = 0,195.484 = 94,38V cùng U2 = I2.R2 = 0,195.645,3 = 125,83V.
Như vậy ta thấy hiệu điện núm này đều nhỏ dại hơn hiệu điện cầm định mức của mỗi đèn là 220V nên những đèn không biến thành hỏng.
Công suất của đoạn mạch là: Pm = U.I = 220.0,195 = 42,9W.
Công suất của đèn thứ nhất là:
Công suất của đèn sản phẩm công nghệ hai là:
Câu 4 trang 40 SBT đồ gia dụng Lí 9
Trên một bóng đèn tóc đỏ tất cả ghi 220V – 100W với trên một bóng đèn khác có ghi 220V – 40W
a) so sánh điện trở hai bóng đèn khi bọn chúng sáng bình thường
b) Mắc thông liền hai đèn điện này vào hiệu điện vắt 220V thì đèn như thế nào sáng hơn? vì chưng sao? Tính năng lượng điện năng nhưng mạch năng lượng điện này sử dụng trong một giờ. Cho rằng điện trở của những bóng đèn có mức giá trị như khi chúng sáng bình thường
c) Mắc tuy nhiên song hai bóng đèn này vào hiệu điện nắm 220V thì đèn làm sao sáng hơn? vì chưng sao? Tính điện năng nhưng mà đèn này sử dụng trong 1 giờ.
Tóm tắt:
Uđm1 = 220V; Pđm1 = 100W = 0,1kW; Uđm2 = 220V; Pđm2 = 40W = 0,04kW;
a) R1= ?; R2= ?
b) nối tiếp hai đèn; U = 220V; t = 1h = 3600s; đèn nào sáng hơn? A = ?
c) Mắc tuy nhiên song nhị đèn: U = 220V; t = 1h; đèn nào sáng hơn? A = ?
Lời giải:
a) Điện trở của đèn thứ nhất là: R1= Uđm12/ Pđm1 = 2202 / 100 = 484Ω
Điện trở của đèn sản phẩm hai là: R2 = Uđm22 / Pđm2 = 2202/40 = 1210Ω
Lập tỉ lệ: R2/R1 = 1210 / 484 = 2,5 ⇒ R2 = 2,5R1. Vậy đèn 1 gồm điện trở nhỏ hơn đèn 2 là 2,5 lần.
b) khi mắc thông liền hai đèn này vào hiệu điện thay 220V, cái điện chạy qua hai đèn bao gồm cùng cường độ I thì đèn tất cả điện trở to hơn sẽ sáng sủa hơn. Bởi vậy đèn trang bị hai (loại 44W) đang sáng hơn.
Đèn các loại 40 W gồm điện trở R2 lớn hơn nên có công suất P2 = I2 .R2 lớn rộng (P2 = 20,4 W; P1 = 8,2 W).
Cường độ chiếc điện định nút của đèn 1 là:
Iđm1 = Pđm/U1đm = 100/220 ≈ 0,45A
+ Cường độ mẫu điện định nấc của đèn 2 là:
Iđm2 = Pđm2/Uđm2 = 40/220 ≈ 0,18A
Khi ghép tiếp nối cường độ cái điện trong đoạn mạch là:
Vì đèn 1 và đèn 2 mắc thông suốt nên: I1 = I2 = I = 0,13A.
Qua tác dụng tính toán ta so sánh và biết được cả nhị đèn thì chiếc điện qua không đến giá trị định mức bởi vậy cả nhì đèn đông đảo sáng mờ. Nhưng mà đèn 2 sẽ sáng rộng đèn 1.
Điện năng tiêu hao của đoạn mạch trong 1 giờ là:
A = U.I.t = 220.0,13.3600 = 102960 J = 0,0286kW.h
c) khi mắc song song hai đèn vào hiệu điện cầm cố U = 220 V = Uđm1= Uđm2nên cả hai đèn sáng thông thường và đèn1 sáng hơn đèn 2 bởi đèn 1 có công suất định mức to hơn nên sáng sủa hơn.
Điện năng mạch năng lượng điện tiêu thụ trong một giờ là:
A = (P1 + P2)t = (100 + 40).3600 = 504000J = 0,14kW.h.
Cường độ loại điện trong khúc mạch là:
I = U / (R1 + R2 ) = 220 / (484 + 1210) = 0,13A.
Vì R1 và R2 mắc thông suốt nên: I1 = I2 = I = 0,13A.
Qua tác dụng tính toán ta đối chiếu và hiểu rằng cả nhì đèn thì mẫu điện qua không tới giá trị định mức vị vậy cả nhị đèn đều sáng mờ. Cơ mà đèn 2 sẽ sáng rộng đèn 1.
Điện năng tiêu tốn của đoạn mạch trong 1 giờ là:
A = U.I.t = 220.0,13.3600 = 102960 J = 0,0286kW.h
Câu 5 trang 40 SBT đồ Lí 9
Trên một bàn là có ghi 110V – 550W cùng trên một đèn điện dây tóc gồm ghi 110V – 40W
a) Tính năng lượng điện trở của bàn là và bóng đèn khi chúng hoạt động bình thường.
b) có thể mắc tiếp nối bàn là và bóng đèn này vào hiệu điện cầm 220V được không? vị sao? cho rằng điện trở của bàn là với bóng đèn có mức giá trị sẽ tính ngơi nghỉ câu a)
c) hoàn toàn có thể mắc nối liền hai cách thức này vào hiệu điện thế lớn nhất là từng nào để chúng không xẩy ra hỏng? Tính hiệu suất của mỗi qui định khi đó.
Tóm tắt:
Uđm1 = 110V; Pđm1 = 550W; Uđm2 = 110V; Pđm2 = 40W ;
a) R1= ?; R2= ?
b) nối liền bàn là cùng đèn; U = 220V đạt được không?
c) tiếp nối bàn là cùng đèn: Umax= ?; Pbànlà = P1 = ?; Pđèn = P2 = ?
Lời giải:
a) Điện trở của bàn là là:
Điện trở của bóng đèn là:
b) lúc mắc tiếp nối bàn là và đèn vào hiệu điện rứa 220V, năng lượng điện trở tương tự của mạch là:
R12 = R1 + R2 = 22 + 302,5 = 324,5Ω
⇒ cái điện chạy qua chúng tất cả cường độ là:
Khi kia hiệu điện chũm đặt vào bàn là là: U1 = I.R1 = 0,678.22 = 14,9V
hiệu điện rứa đặt vào đèn là: U2 = I.R2 = 0,678.302,5 = 205,2V
Ta thấy U2 > Uđm2 yêu cầu đèn đang hỏng do vậy không thể mắc thông liền hai phép tắc điện này vào hiệu điện chũm 220V.
c) cường độ định nút của bàn là cùng đèn khớp ứng là:
Iđm1 = Pđm1 / Uđm1 = 550/110 = 5A;
Iđm2 = Pđm2 / Uđm2 = 40/110 = 4/11A = 0,364A.
Khi mắc tiếp liền hai lý lẽ điện này thì mẫu điện chạy qua chúng gồm cùng cường độ và chỉ rất có thể lớn độc nhất vô nhị là Imax = Iđm2 = 0,364A, vì chưng nếu lớn hơn vậy thì bóng đèn sẽ hỏng. Vậy rất có thể mắc tiếp nối hai quy định này vào hiệu năng lượng điện thế lớn nhất là:
Umax = Imax .(R1 + R2) = 118V.
Công suất của bàn là khi đó: P1 = R1.I2 = 22.0,3642 = 2,91 W.
Công suất của đèn lúc đó: P2 = R2.I2 = 302,5.0,3642 = 40 W.
Câu 6 trang 41 SBT đồ Lí 9
Một quạt điện dùng trên xe xe hơi có ghi 12V – 15W
a) cần phải mắc quạt vào hiệu điện vắt bao nhiêu để cho nó chạy bình thường? Tính cường độ dòng điện chạy qua lúc đó
b) Tính năng lượng điện năng cơ mà quạt áp dụng trong một giờ khi chạy bình thường
c) khi quạt chạy , điện năng được biến đổi thành các dạng năng lượng nào? cho rằng hiệu suất của quạt là 85%, tính năng lượng điện trở của quạt.
Tóm tắt:
Uđm = 12V; Pđm = 15W;
a) Quạt hoạt động thông thường thì U = ?; I = ?
b) t = 1h = 3600s; A = ?
c) năng suất H = 85%; R = ?
Lời giải:
a) bắt buộc mắc quạt vào hiệu điện núm định mức U = 12V.
Điện trở của quạt là: R = U2 /P = 122/15 = 9,6Ω.
Cường độ dòng điện chạy qua quạt là: I = U/R = 12/9,6 = 1,25A.
b) Điện năng quạt tiêu thụ trong một giờ là:
A = Pđm.t = 15.3600 = 54000J = 0,015kW.h.
c) Điện năng được thay đổi thành cơ năng và nhiệt năng.
Phần điện năng biến hóa thành cơ năng trong 1 giây là:
Pcơ = Ptoàn phần.H = 15.85% = 12,75 J/s
Mặt khác ta có: Ptoàn phần = Pcơ + Pnhiệt
⇒ Phần năng lượng điện năng thay đổi thành sức nóng năng trong một giây l
Pnhiệt = Ptoàn phần - Pcơ = 15 – 12,75 = 2,25 J/s
Điện trở của quạt: Pnhiệt = I2.R ⇒ R = Pnhiệt/I2 = 1,44Ω.
Câu 7 trang 41 SBT trang bị Lí 9
Một bàn là được thực hiện với hiệu điện cụ 220V thì tiêu thụ với một lượng năng lượng điện năng là 990kJ vào 15 phút.
a) Tính cường độ loại điện chạy qua dây nung của bàn là lúc đó
b) Tính điện trở của dây nung này khi đó
Tóm tắt:
U = 12V; A = 990kJ = 990000J; t = 15 phút = 900s
a) I = ?
b) R = ?
Lời giải:
a) Cường độ mẫu điện qua dây nung:
b) Điện trở của dây nung: R = U / I = 220 / 5 = 44Ω
Câu 8 trang 41 SBT đồ gia dụng Lí 9
Một biếp năng lượng điện được áp dụng với hiệu điện rứa 220V thì chiếc điện chạy qua dây nung của bến bao gồm cường độ I = 6,8A
a) Tính năng suất của bếp từ khi đó
b) từng ngày bếp được thực hiện như trên trong 45 phút. Tính phần điện năng hữu dụng Aimà bếp hỗ trợ trong 30 ngày, biết rằng công suất của nhà bếp là H = 80%
Tóm tắt:
U = 220V; I = 6,8A
a) phường = ?
b) t0= 45 phút = 0,75h; t = 0,75.30 = 22,5h; H = 80%; Aích= Ai = ?
Lời giải:
a) công suất tiêu thụ của bếp: p. = U.I = 220 × 6,8 = 1496W
b) Điện năng tiêu thụ của nhà bếp trong 30 ngày.
A = P.t = 1496W.22,5h = 33660W.h
Hiệu suất của bếp:
Phần năng lượng điện năng có ích Ai mà bếp hỗ trợ trong 30 ngày là:
Câu 9 trang 41 SBT đồ gia dụng Lí 9
Hai điện trở R1= 12Ω với R2 = 36Ω được mắc song song vào hiệu điện cố U thì có công suất là P1s và P2s. Lúc mắc tiếp nối nối tiếp hai năng lượng điện trở này vào cùng hiệu điện cố gắng U như trên thì năng suất điện của mỗi năng lượng điện trở khớp ứng là P1n và P2n
a) Hãy so sánh P1svới P2Svà P1n với P2n
b) Hãy so sánh P1svới P1nvà P2S với P2n
c) Hãy so sánh công suất tổng số Pskhi mắc tuy nhiên song với công suất tổng cộng Pnkhi mắc thông suốt hai điện trở đã nêu bên trên đây.
Tóm tắt:
R1 = 12Ω cùng R2 = 36Ω
a) P1s= ?P2s; P1n= ?P2n;
b) P1s= ?P1nvà P2s = ?P2n;
c) Ps= ?Pn
Lời giải:
Điện trở tương tự khi R1 mắc thông suốt với R2:
Rnt12 = R1 + R2 = 12 + 36 = 48Ω
Điện trở tương tự khi R1 mắc tuy nhiên song với R2:
a) công suất tiêu thụ bên trên R1, R2khi R1mắc tuy vậy song cùng với R2 lần lượt là:
(U1 = U2 = U bởi vì R1//R2)
Lập tỉ lệ:
⇒ P1S = 3P2S
Công suất tiêu tốn thụ bên trên R1, R2 khi R1 mắc thông liền với R2 lần lượt là:
và (I1 = I2 vì R1 nt R2 ).
b) lúc R1nối tiếp với R2thì: U = U1 + U2 và
Công suất tiêu tốn của R1, R2:
Lập tỉ lệ:
Lập tỉ lệ:
c) Áp dụng công thức:
Lập tỉ lệ:
Câu 10 trang 41 SBT vật Lí 9
Cho hai đèn điện dây tóc bao gồm ghi số 6V – 2W và 6V – 3W
a) Tính năng lượng điện trở của dây tóc mỗi bóng đèn này khi chúng sáng bình thường
b) cho biết thêm vì sao lúc mắc nối liền hai bóng đèn này vào hiệu điện cố U = 12V thì chúng không sáng bình thường
c) Lập luận để chứng tỏ rằng rất có thể mắc hai đèn điện này với một trở thành trở vào hiệu điện nạm nêu trên để bọn chúng sáng bình thường. Vẽ sơ đồ gia dụng mạch năng lượng điện này
d) Tính năng lượng điện trở của biến đổi trở cùng điện năng cơ mà nó tiêu thụ trong 30 phút
Tóm tắt:
Đèn 1: Uđm1 = 6V, Pđm1 = 2W; Đèn 2: Uđm2 = 6V, Pđm2 = 3W
a) R1= ?; R2= ?
b) U = 12V; tại sao đèn không sáng bình thường?
c) Để 2 đèn sáng bình thường, sơ đồ? Giải thích?
d) Rbt= ?; t = 1/2 tiếng = 1800s; Abt= ?
Lời giải:
a) Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ1và Đ2.
b) Cường độ mẫu điện định nấc của đèn:
Iđm1 = Pđm1/Uđm1 = 3 / 6 = 0,5A ; Iđm2= Pđm2/Uđm2 = 2/6 = 1/3 A.
Nếu mắc Đ1 nối tiếp với Đ2 thì điện trở tương tự của mạch:
R12 = R1 + R2 = 12 + 18 = 30Ω
Khi đó cường độ cái điện qua mỗi đèn là:
I1 = I2 = I = U/R12 = 12/30 = 0,4A
Ta thấy I1 đm1 và I2 > Iđm2 nên đèn 1 sáng sủa yếu hơn bình thường, đèn 2 sáng thừa định mức vẫn hỏng.
Xem thêm: Bài Tập Nhị Thức Niu Tơn Nâng Cao Nhị Thức Newton, Bài Tập Nhị Thức Niu
c) Để nhị đèn sáng bình thường thì ta buộc phải mắc thêm một biến đổi trở vào mạch.
Vì U1 = U2 = 6V đm1 ≠ Iđm2 nên có thể mắc một trong các hai phương pháp sau:
Cách 1: hai đèn Đ1 và Đ2 phải tuy nhiên song cùng nhau và thông suốt với biến trở Rb như hình vẽ, sao cho:
Ib = Iđm1 + Iđm2 = 0,5 + 1/3 = 5/6A
và Ub = U - U12 = 12 – 6 = 6V
Cách 2: Đèn Đ2 và vươn lên là trở phải song song với nhau và thông liền với đèn Đ1 như hình vẽ, sao cho: