Công suất điện lớp 11 (cách giải + bài tập)

Trang trước Trang sau

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Công suất điện lớp 11 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Công suất điện.

A. Lí thuyết và phương pháp giải

· Công suất tiêu thụ năng lượng điện (gọi tắt là công suất điện) của một đoạn mạch là năng lượng điện mà mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian:

$P = \frac{A}{t} = U I$

Đơn vị của công suất điện là oát, kí hiệu là W.

B. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1. Một trường học có 20 phòng học, tính trung bình mỗi phòng học sử dụng điện trong 10 giờ mỗi ngày với một công suất điện tiêu thụ 500 W.

a) Tính công suất điện tiêu thụ trung bình của trường học trên.

b) Tính năng lượng điện tiêu thụ của trường học trên 30 ngày.

c) Tính tiền điện của trường học trên phải trả trong 30 ngày với giá điện 2000 đ/kW.h.

d) Nếu tại các phòng học của trường học trên, các bạn học sinh đều có ý thức tiết kiệm điện bằng cách tắt các thiết bị điện khi không sử dụng. Thời gian dùng các thiết bị điện ở mỗi phòng học chỉ còn 8 giờ mỗi ngày. Em hãy tính tiền điện mà trường học trên đã tiết kiệm được trong một năm học (9 tháng, mỗi tháng 30 ngày).

Hướng dẫn giải

a) Công suất điện tiêu thụ trung bình của trường học:

$P = 500.20 = 10000 W = 10 k W .$

b) Năng lượng điện tiêu thụ của trường học trong 30 ngày:

$A = P t = 10.30.10 = 3000 k W . h .$

c) Tiền điện của trường học phải trả trong 30 ngày:

Tổng tiền $= 2000.3000 = 6000000$ đồng.

d) Tiền điện của trường học tiết kiệm được trong một năm học:

Tiền điện tiết kiệm $= 2000. (10.2.30.9) = 10800000$ đồng.

Ví dụ 2. Trên một bàn là có ghi 110 V - 550 W và trên bóng đèn dây tóc có ghi 110 V - 100W.

a) Tính điện trở của bàn là và của bóng đèn khi chúng hoạt động bình thường.

b) Có thể mắc nối tiếp bàn là và bóng đèn này vào hiệu điện thế 220 V được không? Vì sao? (Cho rằng điện trở của bóng đèn và của bàn là không đổi).

c) Có thể mắc nối tiếp hai dụng cụ này vào hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu để chúng không bị hỏng? Tính công suất tiêu thụ của mỗi dụng cụ khi đó.

Hướng dẫn giải

a) Điện trở của bàn là: $R_{1} = \frac{U_{1}^{2}}{P_{1}} = \frac{110^{2}}{550} = 22 Ω$ .

Điện trở của bóng đèn: $R_{2} = \frac{U_{2}^{2}}{P_{2}} = \frac{110^{2}}{100} = 121 Ω$ .

b) Điện trở tương đương của toàn mạch:

$R = R_{1} + R_{2} = 22 + 121 = 143 Ω.$

Cường độ dòng điện trong mạch: $I = \frac{U}{R} = \frac{220}{143} \approx 1, 54 A$ .

Hiệu điện thế giữa hai đầu bàn là:

$U_{1}^{'} = {IR}_{1} = 1, 54.22 = 33, 88 V$ .

Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn:

$U_{2}^{'} = I_{2} = 1, 54.121 = 186 V$ .

Nhận xét: $U_{2}^{'} > U_{2}$ nên nếu mắc như thế bóng đèn sẽ bị cháy.

c) Cường độ dòng điện định mức của bàn là và của bóng đèn là:

$I_{1} = \frac{P_{1}}{U_{1}} = \frac{550}{110} = 5 A; I_{2} = \frac{P_{2}}{U_{2}} = \frac{100}{110} \approx 0, 91 A .$

Khi mắc nối tiếp hai dụng cụ này vào mạch điện, để chúng không bị hỏng thì dòng điện lớn nhất trong mạch có cường độ là $I^{'} = 0, 91 A$ .

Hiệu điện thế lớn nhất trong trường hợp này:

$U^{'} = I^{'} (R_{1} + R_{2}) = 0, 91.143 = 130, 13 V.$

Công suất tiêu thụ trên bàn là:

${P'}_{1} = I'^{2} . R_{1} = 0, 91^{2} .22 \approx 18, 22 W .$

Công suất tiêu thụ trên bóng đèn:

${P'}_{2} = I'^{2} . R_{2} = 0, 91^{2} .121 \approx 100 W .$

C. Bài tập minh hoạ

Câu 1. Khi mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế 4V thì dòng điện qua bóng đèn có cường độ là 600 mA. Công suất tiêu thụ của bóng đèn này là

A. 24 W.

B. 2,4 W.

C. 2400 W.

D. 0,24 W.

Câu 2. Trên một bàn là điện có ghi thông số 220 V - 1000 W. Điện trở của bàn là điện này là

A. 220 $Ω$ .

B. 48,4 $Ω$ .

C. 1000 $Ω$ .

D. 4,54 $Ω$ .

Câu 3. Trên vỏ một máy bơm nước có ghi 220 V - 1100 W. Cường độ dòng điện định mức của máy bơm là

A. I = 0,5 A.

B. I = 50 A.

C. I = 5 A.

D. I = 25 A.

Câu 4. Một bóng đèn có công suất định mức 100 W sáng bình thường ở hiệu điện thế 220 V. Cường độ dòng điện qua bóng đèn là

A. 5,22 A.

B. $\frac{5}{22}$ A.

C. $\frac{5}{11}$ A.

D. 1,21 A.

Câu 5. Khi hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp vào một hiệu điện thế U không đổi thì công suất tỏa nhiệt trên đoạn mạch là 100 W. Nếu hai điện trở đó mắc song song và cùng mắc vào hiệu điện thế U trên thì công suất tỏa nhiệt trên đoạn mạch là

A. 100 W.

B. 200 W.

C. 400 W.

D. 50 W.

Câu 6. Một thiết bị tiêu thụ điện có công suất $P$ = 15 W và hiệu điện thế làm việc là U = 220 V. Sử dụng dụng cụ trên trong 20 phút ở hiệu điện thế 220 V thì điện năng tiêu thụ là

A. 5 W.

B. 50 J.

C. 300 J.

D. 5 Wh.

Câu 7: Một bếp điện có ghi 220V - 1500 W. Điện năng tiêu thụ khi sử dụng bếp trong thời gian 30 phút là

A. 22.10⁶ J.

B. 1500 kJ.

C. 750 kJ.

D. 2,7.10⁶J.

Câu 8: Thắp sáng một bóng đèn 220 V – 40 W trong 8 h mỗi ngày thì một tháng (30 ngày) phải trả bao nhiêu tiền điện? Biết giá điện là 2500 đ/(kWh).

A. 12000 đ.

B. 18000 đ.

C. 24000 đ.

D. 25000 đ.

Câu 9. Một bếp điện hoạt động liên tục trong 4 giờ ở hiệu điện thế 220 V. Khi đó, số chỉ của công tơ điện tăng thêm 3 số. Công suất tiêu thụ của bếp điện và cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian trên là bao nhiêu?

A. $P = 750 k W$ và $I = 341 A$ .

B. $P = 750 W$ và $I = 3, 41 A .$

C. $P = 750 J$ và $I = 3, 41 A .$

D. $P = 750 W$ và $I = 3, 14 A .$

Câu 10: Mắc hai đầu biến trở vào hai cực của một bình acquy. Điều chỉnh để giá trị của biến trở thay đổi từ 0 đến rất lớn. Chọn phát biểu đúng.

A. Công suất toả nhiệt trên biến trở luôn tăng.

B. Công suất toả nhiệt trên biến trở luôn giảm.

C. Công suất toả nhiệt trên biến trở giảm rồi tăng.

D. Công suất toả nhiệt trên biến trở tăng rồi giảm.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 11 hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 11 sách mới các môn học