Công thức tính công của dòng điện hay nhất | Cách tính công của dòng điện hay nhất - Vật Lí lớp 9

1. Lý thuyết

- Năng lượng của dòng điện gọi là điện năng.

- Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, trong đó có phần năng lượng có ích và có phần năng lượng vô ích.

- Công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.

- Điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch bằng với công của dòng điện sản ra ở đoạn mạch đó.

- Lượng điện năng sử dụng được đo bằng công tơ điện. Mỗi số đếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng sử dụng là 1kWh (1 số điện).

2. Công thức

A = P.t = U.I.t

Trong đó:

A: Công của dòng điện (J)

P: Công suất (W)

U: Hiệu điện thế (V)

I: Cường độ dòng điện (A)

t: Thời gian (s)

Chú ý:

- Dựa vào công thức, nhận thấy 1J = 1W.1s = 1V.1A.1s

- 1 số điện = 1kWh = 1kW.1h = 1000W.3600s = 3600000J

3. Ví dụ

Ví dụ 1: Một gia đình sử dụng đèn chiếu sáng với công suất tổng cộng là 150W, trung bình mỗi ngày trong 10 giờ; sử dụng tủ lạnh có công suất 100W, trung bình mỗi ngày trong 12 giờ và sử dụng các thiết bị điện khác có công suất tổng cộng là 500W, trung bình mỗi ngày trong 5 giờ. Tính điện năng mà gia đình này sử dụng trong 30 ngày.

Lời giải:

Thời gian sử dụng đèn của gia đình trong 30 ngày là: $t_1=10.30=300\left(h\right)$

=> Điện năng mà đèn tiêu thụ là: $A_1={\text{P}}_1.t_1={150.10}^{-3}.300=45\left(kWh\right)$

Thời gian sử dụng tủ lạnh của gia đình trong 30 ngày là: $t_2=12.30=360\left(h\right)$

=> Điện năng mà tủ lạnh tiêu thụ là: $A_2={\text{P}}_2.t_2={100.10}^{-3}.360=36\left(kWh\right)$

Thời gian sử dụng các thiết bị điện khác của gia đình trong 30 ngày là:

$t_3=5.30=150\left(h\right)$

=> Điện năng mà các thiết bị điện khác của gia đình tiêu thụ là:

$A_3={\text{P}}_3.t_3={500.10}^{-3}.150=75\left(kWh\right)$

=> Tổng lượng điện đã sử dụng của gia đình là:

$A=A_1+A_2+A_3=45+36+75=156\left(kWh\right)$ 

Ví dụ 2: Một gia đình sử dụng ấm điện để đun nước. Cho biết 1 ngày gia đình đó cần đun 5 lít nước. Khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của nước lần lượt là 1 $kg\text{}/\text{}\mathcal{l}$ và 4200 $J\text{}/\text{}\left(kg.K\right)$, nước được đun từ ${25}^{o}C$ lên ${100}^{o}C$. Tính số tiền điện hàng tháng mà gia đình đó phải trả để đun nước, coi 1 tháng có 30 ngày, và giá tiền điện là 1500đ/kWh.

Lời giải:

Lượng điện năng 1 ngày ấm điện cần dùng:

$A=Q_{thu}=m.c.\Delta t^o=\mathrm{5.1.4200.}(100-25)=1575000\left(J\right)=\mathrm{0,4375}\left(kWh\right)$ 

=> Tiền điện phải trả là 1500.30.0,4375 = 19687,5(đ)