Công Thức Tính Công Suất Nguồn Điện, Công Thức Tính Công Suất Điện Tiêu Thụ

Công của nguồn điện: trong mạch điện kín, nguồn điện thực hiện công di chuyển các điện tích tự do có trong mạch tạo thành dòng điện. Công của nguồn điện là công của các lực lạ bên trong nguồn điện và bằng công của dòng điện chạy trong toàn mạch.

Đang xem: Công thức tính công suất nguồn điện

Công thức: A$_{ng}$ = qE = EIt

Trong đó:

E : suất điện động của nguồn (V).

I : cường độ dòng điện chạy qua nguồn (A).

t : thời gian dòng điện chạy qua nguồn điện (s).

q : điện lượng chuyển qua nguồn điện (C).

Công suất nguồn điện: Công suất của nguồn điện bằng công của nguồn trong một đơn vị thời gian.

Công thức: P$_{ng}$ = $frac{{{A}_{ng}}}{t}$ = EI

Công suất của dòng điện: Công của dòng điện qua một đoạn mạch là tổng công của lực điện làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

A = qU = UIt

Trong đó:

A : Công của dòng điện (J).

q : Điện lượng chuyển qua đoạn mạch (C).

I : Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch (A).

t : Thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch (s).

Công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

P = $frac{A}{t}$ = UI

Trong đó:

P : công suất của dòng điện (W).

U : hiệu điện thế của dòng điện (V).

Hiệu suất của nguồn:

*

Trong đó:

E : suất điện động của nguồn.

r : điện trở trong của nguồn.

R : điện trở mạch ngoài.

2, Công, công suất và hiệu suất của máy thu điện:

Máy thu chỉ tỏa nhiệt: điện năng chỉ chuyển hóa thành nhiệt.

Cấu tạo: chỉ chứa điện trở thuần $Rightarrow $ Công A bằng điện năng tiêu thụ của máy thu.

Công tiêu thụ của máy thu điện:

$A”=UIt=E”It+r”{{I}^{2}}t$

Công suất tiêu thụ của máy thu điện:

$P”=frac{A”}{t}=UI=E”I+r”{{I}^{2}}$

Suất phản điện của máy thu điện được xác định bằng điện năng mà dụng cụ chuyển hóa thành dạng năng lượng khác, không phải là nhiệt, khi có một đơn vị điện tích dương chạy qua máy.

E’ = $frac{A”}{q}$

Hiệu suất của máy thu điện:

*

Trong đó :

E’ : suất phản diện của máy thu.

r’ : điện trở trong của máy thu.

R : điện trở mạch ngoài.

Chú ý: Khi máy thu là acquy đang nạp điện thì E’ = E.

READ:  Ôn Tập Học Kì I: Tổng Hợp Các Công Thức Hóa Học Lớp 9 Cần Nhớ Ccbook

B)Ví dụ minh họa:

Ví dụ 1: Công suất của nguồn điện được xác định bằng:

A.lượng điện tích mà nguồn điện sinh ra trong một giây.

B.lượng điện tích chạy qua nguồn điện trong một giây.

C.công của lực điện thực hiện khi dịch chuyển một đơn vị điện tích dương chạy trong mạch điện kín trong một giây.

Xem thêm: Equation Là Gì ? Định Nghĩa, Ví Dụ, Giải Thích Phương Trình (Equation) Là Gì

D.công mà lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một đơn vị điện tích dương ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện.

Hướng dẫn:

Công suất của nguồn điện được xác định bằng công của lực điện thực hiện khi dịch chuyển một đơn vị điện tích dương chạy trong mạch điện kín trong một giây.

Chọn đáp án C.

Ví dụ 2: Acquy có r = 0,08$Omega $. Khi dòng điện qua acquy là 4A, nó cung cấp cho mạch ngoài một công suất bằng 8 W. Hỏi khi dòng điện qua acquy là 6A, nó cung cấp cho mạch ngoài công suất bao nhiêu?

A.2,32W B.9,04W C.7,62W D.11,04W

Hướng dẫn:

-Hiệu điện thế mạch ngoài: U = E – Ir

-Công suất cung cấp cho mạch ngoài: P = UI =(E – Ir)I

+Với I = 4A $Rightarrow $ P = (E – 0,08.4).4 = 8 $Rightarrow $ E =2,32V

+Với I’ = 6A $Rightarrow $ P’ = (2,32 – 0,08.6).6 = 11,04W

Vậy khi dòng điện qua acquy là 6A, nó cung cấp cho mạch ngoài công suất là P’ =11,04W.

Chọn đáp án D.

Ví dụ 3: Một acquy được nạp điện sau thời gian 10h thì có dung lượng là q = 7200C. Biết suất phản điện và điện trở trong của acquy $xi $ = 9V và r = 1,5$Omega $. Tính hiệu điện thế đặt vào hai cực của acquy.

A.9V B.9,3V C.8,5V D.7,8V

Hướng dẫn:

-Dòng điện đi vào cực dương của acquy:

$I=frac{q}{t}=frac{7200}{36000}$ = 0,2A

-Hiệu điện thế đặt vào hai cực của acquy: $U=xi p+I.r$ = 9,3V

Chọn đáp án B.

Ví dụ 4: Một máy thu điện có dòng điện 0,3A chạy qua. Biết suất điện động và điện trở trong của máy thu là $xi $ = 16V và r = 2$Omega $. Tính công suất nạp điện.

A.4,8W B.4,98W C.5,84W D.5,8W

Hướng dẫn:

Dòng điện đi vào cực dương của máy thu điện nên:

$U=xi p+I.r$ = 16 + 0,3.2 = 16,6V

Công suất nạp điện: P = UI = 4,8W

Chọn đáp án A.

Ví dụ 5: Một mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động 26V, điện trở trong 1$Omega $ mắc vào mạch ngoài là hai điện trở R$_{1}$= 20$Omega $ song song R$_{2}$= 30$Omega $. Công suất của nguồn là:

A.5,2W B.52W C.4,8W D.48W

Hướng dẫn:

Điện trở mạch ngoài: $R=frac{{{R}_{1}}{{R}_{2}}}{{{R}_{1}}+{{R}_{2}}}=frac{20.30}{20+30}=12Omega $

$Rightarrow I=frac{xi }{R+r}=frac{26}{12+1}$ = 2A

READ:  Công Thức Tính Cửa Nhôm Kính Chỉ Trong 5 Giây, Công Thức Tính Cửa Nhôm

Công suất của nguồn điện: ${{P}_{n}}=xi .I$= 26.2 =52W

Chọn đáp án B.

Ví dụ 6: Mạch kín gồm nguồn điện có suất điện động 12V, điện trở trong 2$Omega $. Cho biết công suất mạch ngoài 16W. Điện trở mạch ngoài có giá trị bằng.

A.1$Omega $ và 4$Omega $ B.2$Omega $ và 4$Omega $

C.1$Omega $ và 3$Omega $ D.2$Omega $ và 3$Omega $

Hướng dẫn:

-Cường độ dòng điện qua mạch: $I=frac{xi }{R+2}$

-Công suất mạch ngoài bằng: $P={{I}^{2}}.R$= 16W

$Leftrightarrow frac{12}{R+2}=frac{4}{sqrt{R}}Leftrightarrow R=1Omega $ và R = 4$Omega $

Chọn đáp án A.

Ví dụ 7: Hai nguồn điện có suất điện động như sau: ${{xi }_{1}}={{xi }_{2}}=xi $, các điện trở trong r$_{1}$, r$_{2}$ khác nhau. Biết công suất lớn nhất mà mỗi nguồn có thể cung cấp được cho mạch ngoài P$_{1}$ = 20W, P$_{2}$ = 30W. Tính công suất lớn nhất mà cả hai nguồn có thể cung cấp cho mạch ngoài khi chúng mắc nối tiếp và song song.

A.35W và 40W B.48W và 35W

C.48W và 50W D.35W và 48W

Hướng dẫn:

Công suất của nguồn điện:

$P={{I}^{2}}.R=frac{{{xi }^{2}}}{{{left( R+r
ight)}^{2}}}.R=frac{{{xi }^{2}}}{{{left( sqrt{R}+frac{r}{sqrt{R}}
ight)}^{2}}}$

Công suất đạt giá trị cực đại khi: R = r $Rightarrow {{P}_{max }}=frac{{{xi }^{2}}}{4r}$

Ta có:

${{P}_{1}}=frac{{{xi }^{2}}}{4{{r}_{1}}}Rightarrow {{r}_{1}}=frac{{{xi }^{2}}}{{{P}_{1}}}$

${{P}_{2}}=frac{{{xi }^{2}}}{4{{r}_{2}}}Rightarrow {{r}_{2}}=frac{{{xi }^{2}}}{{{P}_{2}}}$

Khi ghép nối tiếp: 

*

Khi ghép song song: ${{P}_{ss}}=frac{{{xi }^{2}}left( {{r}_{1}}+{{r}_{2}}
ight)}{4{{r}_{1}}{{r}_{2}}}$ = 50W

Chọn đáp án C.

Ví dụ 8: Một máy phát điện cung cấp điện cho một động cơ. Suất điện động và điện trở trong của máy là $xi $ = 25V, r = 1$Omega $. Dòng điện chạy qua động cơ I = 2A, điện trở của cuộn dây trong động cơ R = 1,5$Omega $. Hãy tính hiệu suất của nó.

A.92% B.95% C.96% D.94%

Hướng dẫn:

Hiệu suất của nguồn điện: $H=frac{xi – ext{Ir}}{xi }=frac{25-2.1}{25}$ = 92%

Chọn đáp án A.

Ví dụ 9: Một máy phát điện cung cấp điện cho một động cơ. Suất điện động và điện trở trong của máy là $xi $ = 25V, r = 1$Omega $. Dòng điện chạy qua động cơ I = 2A, điện trở của các cuộn dây trong động cơ R =1,5$Omega $. Hãy tính công suất tỏa nhiệt của động cơ.

A.6W B.8W C.7W D.9W

Ví dụ 10: Mắc một acquy 9V – r$Omega $ vào nguồn điện AB có U$_{AB}$ = 12V, dòng điện chạy từ A đến B. Công suất nạp điện của acquy là 27W. Giá trị r là:

A.0,25$Omega $ B.0,5$Omega $ C.0,75$Omega $ D.1$Omega $

Hướng dẫn:

Công suất nạp điện của nguồn là: $P=xi .IRightarrow I=frac{P}{xi }$ = 3A

$I=frac{U-xi }{r}Leftrightarrow 3=frac{12-9}{r}=frac{3}{r}Rightarrow r=1Omega $

Chọn đáp án D.

C)Bài tập tự luyện:

Câu 1: Một máy thu điện có cường độ 0,2A chạy qua. Biết hiệu điện thế giữa hai cực của máy lớn hơn suất phản điện của nó là 0,6V. Kết luận nào không đúng?

READ:  Công Thức Liên Hệ Giữa Trọng Lượng Và Khối Lượng, Tìm Của Một Vật

A.Nhiệt lượng tỏa ra trong một phút là 7,2J.

B.Công suất tỏa nhiệt của máy là 0,12W.

C.Công suất có ích là 0,12W.

D.Điện trở của máy thu là 3$Omega $.

Câu 2: Cho đoạn mạch AB như hình vẽ, hiệu điện thế U$_{AB}$ = 9V, dòng điện chạy từ A đến B. Suất điện động và điện trở trong của nguồn bằng 12V – 2$Omega $. Công suất phát điện (công suất có ích) của nguồn bằng

*

A.94,5W B.108W C.-94,5W D.-108W

Câu 3: Điện trở R = 8$Omega $ mắc vòa 2 cực một acquy có điện trở trong r = 1$Omega $. Sau đó người ta mắc thêm điện trở R song song với điện trở cũ. Hỏi công suất mạch ngoài tăng hay giảm bao nhiêu lần?

A.giảm 1,62 lần B.tăng 2,56 lần

C.tăng 1,62 lần D.giảm 2,56 lần

Câu 4: Một động cơ điện mắc vào nguồn điện hiệu điện thế U không đổi. Cuộn dây của động cơ có điện trở R. Khi động cơ hoạt động, cường độ dòng điện chạy qua động cơ là I. Khi công suất hữu ích đạt cực đại thì hiệu suất của động cơ là bao nhiêu?

A.25% B.96% C.50% D.50%

Câu 5: Mạch kín gồm acquy E = 2,2V cung cấp điện năng cho điện trở mạch ngoài R = 0,5$Omega $. Hiệu suất của acquy H = 65%. Tính cường độ dòng điện trong mạch.

A.3,24A B.2,86A C.5,43A D.1,96A

Câu 6: Có mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có suất điện động E = 12V và có điện trở trong r = 0,5$Omega $. Các điện trở mạch ngoài R$_{2}$= 6$Omega $, R$_{3}$= 12$Omega $. Điện trở R$_{1}$ có giá trị thay đổi từ 0 đến vô cùng. Điện trở ampe kế không đáng kể. Khi điều chỉnh R$_{1}$ có giá trị bằng bao nhiêu thì công suất trên R$_{1}$ đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại đó.

*

A.6W B.5W C.8W D.7W

Câu 7: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ: E = 12V, r = 2$Omega $

*

Cho R = 10$Omega $. Tính hiệu suất của nguồn.

Xem thêm: Hệ Thống Công Thức Sóng Ánh Sáng Chọn Lọc, Tóm Tắt Lý Thuyết Và Công Thức Sóng Ánh Sáng

A.83,33% B.76,67% C.54,54% D.96,69%

Đáp án:

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C

D

C

C

B

C

A.

Bài viết gợi ý:
1. Định luật khúc xạ ánh sáng 2. Suất điện động cảm ứng trong khung dây 3. Dòng điện không đổi. Nguồn điện 4. Từ thông qua một khung dây kín 5. Lực từ tác dụng lên khung dây 6. Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng 7. Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện, máy thu

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Công thức

Khuyễn Mãi Hot

Bài viết hay nhất

Hno3 Loãng Không Tác Dụng Với Kim Loại Nào, Khi Kim Loại Tác Dụng Với Hno3:
Hno3 Loãng Không Tác Dụng Với Kim Loại Nào, Khi Kim Loại Tác Dụng Với Hno3:
Tổng Hợp Các Công Thức Toán Lớp 5, Tổng Hợp Công Thức Toán Tiểu Học
Tổng Hợp Các Công Thức Toán Lớp 5, Tổng Hợp Công Thức Toán Tiểu Học
Stt Thả Thính Bằng Môn Lý – Thả Thính Bằng Môn Học Bá Nhất Quả Đất
Stt Thả Thính Bằng Môn Lý – Thả Thính Bằng Môn Học Bá Nhất Quả Đất
Công Thức Tính Cạnh Tam Giác Thường, Và Tam Giác Vuông, Định Lý Cos
Công Thức Tính Cạnh Tam Giác Thường, Và Tam Giác Vuông, Định Lý Cos
Khái Niệm Và Công Thức Tính Lực Căng Dây Lớp 10, Vật Lý 10 Công Thức Tính Nhanh
Khái Niệm Và Công Thức Tính Lực Căng Dây Lớp 10, Vật Lý 10 Công Thức Tính Nhanh
Công Thức Tính Chiều Cao Hình Tam Giác Lớp 5, Kiến Thức Trọng Tâm Diện Tích Tam Giác Toán Lớp 5
Công Thức Tính Chiều Cao Hình Tam Giác Lớp 5, Kiến Thức Trọng Tâm Diện Tích Tam Giác Toán Lớp 5
Các Công Thức Tính Điện Lượng Lớp 11, Công Thức Vật Lý Lớp 11
Các Công Thức Tính Điện Lượng Lớp 11, Công Thức Vật Lý Lớp 11
Một số bạn đang đua đòi theo lối ăn mặc không lành mạnh không phù hợp với lứa tuổi học sinh hãy nghị luận thuyết phục các bạn ăn mặc sao cho phù hợp – Bài văn mẫu lớp 7 | Lize.vn
20 Đoạn văn viết về Tết bằng tiếng Anh hay & ngắn gọn – Hướng dẫn viết đoạn văn nói về Tết bằng tiếng Anh | Lize.vn
Nghị luận xã hội 200 chữ bàn về lạc quan – Dàn ý + 10 Bài văn mẫu nghị luận bàn về lạc quan | Lize.vn
Bảng Công Thức Sin Cos, Tan, Cot Đầy Đủ, Công Thức Lượng Giác Sin, Cos, Tan, Cot Đầy Đủ
Bảng Công Thức Sin Cos, Tan, Cot Đầy Đủ, Công Thức Lượng Giác Sin, Cos, Tan, Cot Đầy Đủ
Công Thức Tính Định Mức Trong Excel ? Hướng Dẫn Các Cách Tính Vượt Định Mức Trong Excel
Công Thức Tính Định Mức Trong Excel ? Hướng Dẫn Các Cách Tính Vượt Định Mức Trong Excel
Công Thức Tính Cạnh Hình Vuông Toán Lớp 3, 4 Nâng Cao, Cách Để Tính Chu Vi Hình Vuông
Công Thức Tính Cạnh Hình Vuông Toán Lớp 3, 4 Nâng Cao, Cách Để Tính Chu Vi Hình Vuông
Nacl + H2O Không Màng Ngăn, Điện Phân Dung Dịch Nacl Không Màng Ngăn
Nacl + H2O Không Màng Ngăn, Điện Phân Dung Dịch Nacl Không Màng Ngăn
Điện Hóa Trị Là Gì – Điện Hóa Trị Của Kali Trong Kcl Là
Điện Hóa Trị Là Gì – Điện Hóa Trị Của Kali Trong Kcl Là