Lý thuyết Điện năng – công của dòng điện (mới 2024 + Bài Tập) - Vật lí 9

I. Điện năng

1. Dòng điện có mang năng lượng

Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công, cũng như có thể làm thay đổi nhiệt năng của các vật. Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng.

Ví dụ:

+ Dòng điện có thể thực hiện công cơ học trong các hoạt động của máy khoan, quạt điện

+ Dòng điện có thể làm thay đổi nhiệt năng của các vật trong các hoạt động của bàn là, nồi cơm điện

2. Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác

Các dụng cụ khi hoạt động đều biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác như:

+ Điện năng chuyển hóa thành quang năng và nhiệt năng khi bóng đèn sáng. Năng lượng có ích là quang năng, năng lượng vô ích là nhiệt năng.

+ Điện năng chuyển hóa thành cơ năng và nhiệt năng khi máy bơm nước hoạt động. Năng lượng có ích là cơ năng, năng lượng vô ích là nhiệt năng.

- Kết luận:

+ Điện năng là năng lượng của dòng điện. 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.

+ Tỉ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng:

$H=\frac{A_i}{A_{tp}}$

Trong đó:

+ A_i là năng lượng có ích

+ A_hp là năng lượng hao phí vô ích

+ A_tp = A_i + A_hp là năng lượng toàn phần được chuyển hóa từ điện năng.

II. Công của dòng điện

1. Công của dòng điện

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.

2. Công thức tính công của dòng điện

- Công thức tính công của dòng điện

A = P. t = U.I.t = I².R.t = $\frac{U^2}{R}.t$

Trong đó:

+ U là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (V)

+ I là cường độ dòng điện qua đoạn mạch (A)

+ t là thời gian dòng điện thực hiện công (s)

+ P là công suất điện (W)

+ A là công của dòng điện (J)

- Đơn vị của công là Jun (J) hoặc kW.h (kilooát giờ)

1 kWh = 1000 W. 3600s = 3 600 000 W.s = 3 600 000 J = 3 600 kJ.

3. Đo công của dòng điện

- Công của dòng điện hay điện năng sử dụng được đo bằng công tơ điện.

- Lượng điện năng sử dụng được đo bằng công tơ điện. Mỗi số đếm của công tơ điện cho biết lượng điện năng đã được sử dụng là 1 kilôoat giờ.