Bài 3 trang 41 SGK Vật Lý 9

Bài 14: Bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng

Bài 3 (trang 41 SGK Vật Lý 9)

Một bóng đèn dây tóc có ghi 220V - 100W và một bàn là có ghi 220V - 1000W cùng được mắc vào ổ lấy điện 220V ở gia đình để cả hai cùng hoạt động bình thường.

a) Vẽ sơ đồ mạch điện, trong đó bàn là được kí hiệu như một điện trở và tính điện trở tương đương của đoạn mạch này.

b) Tính điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn vị jun và đơn vị kilooat giờ.

Tóm tắt:

U_đm1 = 220V; P_đm1 = 100W; U_đm2 = 220V; P_đm2 = 1000W; U = 220V;

a) Dụng cụ hoạt động bình thường; Sơ đồ?; Rtđ = ?

b) R_bt= ?; P_bt= ?

c) t = 1h = 3600s; A = ?J = ?kW.h

Lời giải:

a) Vì bóng đèn dây tóc và bàn là có cùng điện áp định mức là 220V, đồng thời điện áp của nguồn cũng là 220V nên muốn 2 dụng cụ này hoạt động bình thường thì chúng phải được mắc song song với nhau và cùng mắc vào nguồn 220V

Ta có sơ đồ mạch điện:
 

Cách 1

+Bóng đèn dây tóc có ghi 220V - 100W, ta có:

→ U_đm1 = 220V, P_đm1 = 100W, 

→ Điện trở của đèn:

+Bàn là có ghi 220V - 1000W, ta có:

→ U_đm2 = 220V, P_đm2 = 1000W, 

→ Điện trở bàn là:

Hai thiết bị ghép song song nên điện trở tương đương của mạch là:

b) Đổi 1 giờ = 3600s

Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn vị jun là:
 

Ta có 1kWh = 3600000J

Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn vị kWh là:

A = 3960000/3600000 = 1,1 kWh

Cách 2:

a)

Cường độ dòng điện qua đèn là:

I₁ = P_đm1 /U_đm1 = 100/220 = 5/11 A

Cường độ dòng điện qua bàn là là:

I₂ = P_đm2 /U_đm2 = 1000/220 = 50/11 A

Cường độ dòng điện trong mạch chính là: I = I₁ + I₂ = 5/11 + 50/11 = 5A

→ Điện trở tương đương của mạch:

b)

Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn vị jun là:

Ta có 1kWh = 3600000J

Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn vị kWh là:

A = 3960000/3600000 = 1,1 kWh

 Tham khảo toàn bộ: Giải bài tập Vật Lý 9