Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở Công thức

Để giúp các bạn học sinh có thể nắm vững được những kiến thức lí thuyết về bộ môn Vật Lí và vận dụng vào quá trình giải các bài tập trong đó có công thức tính nhiệt lượng tỏa ra. Trong bài viết này chungcutuhiepplaza.com sẽ cung cấp cho các bạn nội dung cơ bản và áp dụng công thức tính nhiệt lượng và giải bài tập.Bạn đang xem: Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở

I/ Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trong mạch

Công thức: Q = I2.R.t

Trong đó:

I: là cường độ dòng điện của dây dẫn, đơn vị Ampe [A]R: là điện trở của dây dẫn, đơn vị Ôm [Ω]t: là thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn, đơn vị giây [s].Q: là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn, đơn vị Jun [J].

Bạn đang xem: Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở

II/ Một số bài tập

1/ Bài tập trắc nghiệm sử dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trong mạch

Bài 1: Cho 1 mạch dao động LC gồm có: nguồn điện có suất điện động là E = 12 V, điện trở trong là r = 1 Ω, 1 tụ có điện dung là C = 200 μF, 1 cuộn dây có hệ số tự cảm là L = 0,2 H và 1 điện trở là R0 = 4 Ω, biết điện trở R = 20 Ω. Ban đầu khóa K đóng khi trạng thái ở trong mạch đã ổn định thì người ta ngắt khoá K. Hãy tính nhiệt lượng tỏa ra ở trên điện trở R trong thời gian tính từ khi ngắt K đến khi dao động ở trong mạch tắt hoàn toàn?

11,06 mJ B. 30,26 mJ C. 28,48 mJ D. 24,74 mJ

Bài 2: Cho 1mạch điện gồm nguồn có suất điện động là E = 12 V, điện trở trong là r = 1 Ω, 1 tụ có điện dung là C = 100 μF, 1 cuộn dây có hệ số tự cảm là L = 0,2 H và điện trở có giá trị là R0 = 5 Ω, biết điện trở R = 18 Ω. Ban đầu khóa K đóng, khi trạng thái ở trong mạch ổn định người ta ngắt K. Hãy tính nhiệt lượng tỏa ra ở trên điện trở R trong thời gian tính từ khi ngắt khóa K đến khi dao động ở trong mạch tắt hoàn toàn?

25 mJ B. 28,45 mJ C. 24,74 mJ D. 5,175 mJ

Bài 3: 1 nguồn điện có suất điện động là 3 V, điện trở trong là 2 Ω, được mắc vào 2 đầu mạch gồm 1 cuộn dây có điện trở thuần là 3 Ω và mắc song song với 1 tụ điện. Cho biết điện dung của tụ là 5 μF, độ tự cảm của tu là 5 μH. Khi mà dòng điện chạy qua mạch đã ổn định người ta ngắt nguồn điện khỏi mạch. Tính nhiệt lượng lớn nhất toả ra của cuộn dây bằng bao nhiêu?

9 μJ B. 9 mJ C. 0,9 mJ D. 0,9 μJ

Bài 4: Cho 1 mạch dao động LC gồm có 1 nguồn điện có suất điện động là E = 12 V, điện trở trong là r = 1 Ω, 1 tụ có điện dung là C = 100 μF, 1 cuộn dây có hệ số tự cảm là L = 0,2 H và giá trị điện trở là R0 = 5 Ω, biết điện trở R = 18 Ω. Ban đầu khóa K đóng đến khi trạng thái trong mạch ổn định thì người ta ngắt khoá K. Hãy tính nhiệt lượng tỏa ra ở trên điện trở R và R0 trong khoảng thời gian tính từ khi ngắt K đến khi dao động ở trong mạch là tắt hoàn toàn?

25 mJ B. 28,45 mJ C. 24,74 mJ D. 31,6 mJ

Xem thêm: CEO Caoviet.net và sứ mệnh thành lập công ty Review nhà cái

98,96 mJ B. 24,74 mJ C. 126,45 mJ D. 31,61 mJ

2/ Bài tập sử dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra

Bài 1: Cho 1 mạch điện gồm R1 và R2 mắc nối tiếp với nhau, có hiệu điện thế của mạch là U = 12, R1 = 3 Ω, cho biết hiệu điện thế đặt vào 2 đầu R2 là 3V.

a] Tính cường độ dòng điện chạy qua mạch và giá trị của R2;b] Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R2 trong 1 phút nếu R1 mắc song song R2

Giải:

a/ Ta có R1 nối tiếp R2

U = U1 + U2 => U1 = U – U2 = 12 – 3 = 9 V

I = I1 = I2 = U1 / R1 = 3 A

R2 = U2 / I2 = 1 Ω

b/ Vì R1 mắc song song R2 ta có:

Q2 = I2.R2.t

U = U1 = U2 = 12 V

I2 = U2 / R2 = 12 A

Q2 = 720 J

Bài 2: 1 khung dây phẳng hình chữ nhật có kích thước là 20 cm x 30cm gồm có 100 vòng dây được đặt trong từ trường đều và có cảm ứng từ 0,02 T. Khung dây này quay đều với tốc độ là 120 vòng/phút quanh 1 trục nằm ở trong mặt phẳng của khung dây, vuông góc với từ trường. 2 đầu khung dây được nối với điện trở là R = 1 Ω. Hãy tính nhiệt lượng tỏa ra trên R trong khoảng thời gian 1 phút.

Giải:

Ta có tốc độ góc là: ω = 2πf = 2πnp/60 = 4π

Coi mạch là mạnh điện xoay chiều có 1 linh kiện ta có hiệu điện thế qua khung dây: U=E / √2 = ωNBS / √2

Bạn còn nhớ công thức điện trở và cách tính nhiệt lượng hay không, nếu đã quên, hãy cùng kienthucviet ôn lại qua bài viết chia sẻ sau đây nhé.

Công thức điện trở

Công thức định luật Ôm cho đoạn mạch:

Trong đó

• R: điện trở tương đương của toàn mạch [Ω]
• I: cường độ dòng điện qua đoạn mạch [A]
• U: điện áp giữa hai đầu đoạn mạch [V]

Trường hợp mạch có nhiều điện trở R1, R2 … thì điện áp [hiệu điện thế] giữa hai đầu mỗi điện trở là U1, U2 …cường độ dòng điện tương ứng qua các điện trở là I1, I2 …

Đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp

• I=I1=I2=…​
• R=R1 + R2 +….
• U=U1 + U2 + …

Đoạn mạch có các điện trở mắc song song

Nếu có 2 điện trở mắc song song

Nếu có 3 điện trở mắc song song

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra 

Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở được tính bằng công thức sau

Q = I2Rt

Công thức tính điện trở suất

Điện trở suất của một dây dẫn [thường được ký hiệu là ρ] là điện trở của một dây dẫn dài 1m có tiết diện 1m2, nó đặc trưng cho vật liệu dây dẫn đó, hay một cách tổng quát, nó được tính bằng công thức:

==>> Xem thêm Định nghĩa, nguyên lý cấu tạo và công thức máy biến áp

Bài tập thực hành

Để có thể thành thạo hơn trong việc dùng công thức tính điện trở, các bạn nên làm bài tập nhé, cám ơn đã theo dõi bài viết của kienthucviet .

==>> Xem ngay Nhiệt lượng là gì, công thức tính nhiệt lượng chuẩn nhất

• Luyện 100 đề thi thử 2021. Đăng ký ngay!

Với loạt bài Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn Vật Lí lớp 9 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, biết Cách tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 9.

Bài viết Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và 3 Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn Vật Lí 9.

1. Lý thuyết, công thức

Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.

Q = I2.R.t

Trong đó:

Q: Nhiệt lượng tỏa ra [J]

I: Cường độ dòng điện [A]

R: Điện trở [Ω ]

t: Thời gian [s]

Lưu ý: Ngoài đơn vị là Jun thì nhiệt lượng còn được tính bằng đơn vị calo [cal] hoặc kilocalo [kcal]

1J = 0,24cal 1cal = 4,18J

1kcal = 1000cal

                          

2. Bài tập minh họa

Bài tập 1: Trong mùa đông, một lò sưởi điện có ghi 220V – 880W được sử dụng với hiệu điện thế 220V trong 4 giờ mỗi ngày. Tính tiền điện phải trả cho việc dùng lò sưởi như trên trong suốt mùa đông, tổng cộng là 30 ngày. Cho rằng giá tiền điện là 1000 đồng/kWh.

Lời giải:

Ta thấy lò sưởi điện được sử dụng ở hiệu điện thế bằng với hiệu điện thế định mức => công suất của lò sưởi là 880W

Thời gian sử dụng lò sưởi điện là: t = 4.30 = 120 [h]

=> Điện năng mà lò sưởi tiêu thụ là:

=> Tiền điện phải trả cho việc dùng lò sưởi là 105,6.1000 = 105600[đ]

Bài tập 2: Một ấm điện có dung tích 2 lít, hoạt động ở hiệu điện thế 220V. Khi đổ đầy nước vào ấm và đun thì nhận thấy sau 42 giây đun thì nhiệt độ của nước tăng thêm 10 độ. Bỏ qua hao phí, tìm điện trở của ấm và cường độ dòng điện chạy qua ấm. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/[kg.K].

Lời giải:

Nhiệt lượng mà nước thu vào là

Q = Qthu = m.c.Δto = 2.1..4200.10 = 84000 [J]

Điện trở của ấm và cường độ dòng điện chạy qua ấm là

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 9 quan trọng hay khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack