Bài 8: Điện năng, công suất điện
1. Công và công suất của dòng điện
- Ở chương tĩnh điện, ta biết rằng lực điện sinh công để di chuyển điện tích là: \(A=qU\)
- Điện tích \(q=I.t\) \(\Rightarrow \boxed{ A=U.I.t}\) là công của dòng điện.
- Công suất của dòng điện: \(P=\frac{A}{t}=\frac{U.I.t}{t}\)\(\Rightarrow \boxed{P=U.I}\)
- Định luật Jun - lenxơ:
- Nếu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần, thì công của lực điện chỉ làm tăng nội năng của vật dẫn, kết quả làm vật dẫn nóng lên và tỏa nhiệt.
- Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở: \(Q=A=U.I.t=I.R.I.t\)\(\Rightarrow \boxed{Q=I^2.R.t}\)
- Công suất tỏa nhiệt trên điện trở: \(P=\frac{Q}{t}=\frac{I^2.R.t}{t}\)\(\Rightarrow \boxed{P=I^2.R}\)
2. Công và công suất của nguồn điện
- Một nguồn điện có suất điện động là \(E\) sẽ sinh công để "vận chuyển" điện tích, công này được tính: \(A=E.q=E.I.t\)
- Công suất của nguồn: \(P=\dfrac{A}{t}\Rightarrow \boxed{P=E.I}\)
3. Hiệu suất của nguồn điện
- Ta xét một mạch điện như hình vẽ:
- Nguồn E sinh công \(A\), công này chuyển thành năng lượng tỏa nhiệt trên điện trở R là \(Q\). Khi đó ta nói hiệu suất của nguồn là: \(H=\dfrac{Q}{A}\)
- \(\Rightarrow H = \dfrac{I^2Rt}{EIt}=\dfrac{I.R}{E}\Rightarrow \boxed{H=\dfrac{U_R}{E}}\)
- Với \(U_R\) là hiệu điện thế hai đầu \(R\), gọi là hiệu điện thế mạch ngoài.
- \(E\) là điện áp của nguồn.
4. Bài tập ví dụ
Bài tập
- Câu C1 trang 46 SGK Vật lý 11
- Câu C2 trang 46 SGK Vật lý 11
- Câu C3 trang 46 SGK Vật lý 11
- Câu C4 trang 47 SGK Vật lý 11
- Câu C5 trang 47 SGK Vật lý 11
- Bài 1 (SGK trang 49)
- Bài 2 (SGK trang 49)
- Bài 3 (SGK trang 49)
- Bài 4 (SGK trang 49)
- Bài 5 (SGK trang 49)
- Bài 6 (SGK trang 49)
- Bài 7 (SGK trang 49)
- Bài 8 (SGK trang 49)
- Bài 9 (SGK trang 49)