Một bếp điện sợi đốt tiêu thụ công suất P = 1,1kW được dùng ở mạng điện có hiệu điện thế U = 120V

Giải SBT Vật lí 11 Bài 25: Năng lượng và công suất điện

Câu 25.16 trang 63 SBT Vật Lí 11: Một bếp điện sợi đốt tiêu thụ công suất P = 1,1kW được dùng ở mạng điện có hiệu điện thế U = 120V. Dây nối từ ổ cắm vào bếp điện r = 1$\Omega$.

a) Tính điện trở R của bếp điện khi hoạt động bình thường.

b) Tính nhiệt lượng toả ra ở bếp điện khi sử dụng liên tục bếp điện trong thời gian nửa giờ.

Lời giải:

a) Áp dụng công thức tính công suất tiêu thụ:

$\text{P}=I^{2}R$ với $I=\frac{U}{R+r}\Rightarrow \text{P}=\frac{U^2}{{(R+r)}^2}\cdot R$

$\Rightarrow {120}^{2}R=1100\left(R^2+2R+1\right)\iff 11R^2-122R+11=0$

$\Rightarrow R=11\text{Ω};R=\frac{1}{11}\text{Ω}.$

Loại nghiệm R = $\frac{1}{11}\Omega$ vì khi đó hiệu điện thế trên điện trở bằng 10 V, hiệu điện thế trên điện trở dây bằng 110 V, dẫn tới công suất toả nhiệt trên dây nối quá lớn, không thực tế.

b) Nhiệt lượng toả ra trên bếp điện trong thời gian nửa giờ Q = Pt = 1980kJ.