Cách tính điện năng tiêu thụ
Trong môn học vật lý cũng như trong cuộc sống thì việc tính toán điện năng tiêu thụ của các thiết bị điện và mạch điện là cần thiết. Bài viết hôm nay VnDoc cùng các bạn ôn lại công thức tính điện năng tiêu thụ và một số bài tập áp dụng. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài viết dưới đây nhé.
Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THPT miễn phí trên Facebook: Tài liệu học tập lớp 10. Mời các bạn học sinh tham gia nhóm, để có thể nhận được những tài liệu mới nhất.
- Bộ đề kiểm tra 15 phút môn Vật lý lớp 10
- Công thức vật lý lớp 10 đầy đủ
- Bài tập Vật lý lớp 10 - Tổng hợp và phân tích lực
- Trắc nghiệm Vật lý 10: Cơ sở của nhiệt động lực học
- Câu hỏi trắc nghiệm Vật lý lớp 10: Các định luật bảo toàn
- Tổng hợp kiến thức Vật lý 10
- 1000 Đề thi học kì 1 lớp 10 năm 2020 Tải nhiều nhất
1/ Công thức tính điện năng tiêu thụ của đoạn mạch:
Khái niệm điện năng tiêu thụ: Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch chính là năng lượng điện được chuyển hóa thành công để có thể dịch chuyển các điện tích ở trong mạch.
Công thức tính điện năng tiêu thụ đoạn mạch:
A=U|q|=U.I.t
Trong đó ta có:
U: là điện áp [hay hiệu điện thế] giữa 2 đầu của đoạn mạch [V]
I: là cường độ dòng điện không đổi ở trong đoạn mạch [A]
q: là lượng điện tích [hay điện lượng] dịch chuyển trong đoạn mạch [C]
t: là thời gian mà điện lượng dịch chuyển trong đoạn mạch [s]
A: là Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch [J]
2/ Công thức tính điện năng tiêu thụ của thiết bị
Công thức tính 1 cách gần đúng của điện năng mà các thiết bị điện tiêu thụ
A = P.t
Trong đó ta có:
A: điện năng của thiết bị tiêu thụ [số điện]
P: công suất định mức được ghi trên thiết bị điện [W]
t: thời gian thiết bị dùng điện [s]
1 số điện = 1KWh = 1000[W]. 3600[s] = 3600000[J]
II/ Bài tập minh họa cách tính điện năng tiêu thụ
Bài tập 1: 1 bóng đèn có công suất điện là 100W. Hãy tính điện năng mà bóng đèn này tiêu thụ trong 8h.
Giải:
Ta có công thức
A = P.t = 100. 8. 3600 = 2,88.106 [J]
Bài tập 2: Tính mức điện năng tiêu thụ, và nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R = 100Ω trong thời gian là 1h, cho biết hiệu điện thế ở giữa 2 đầu của đoạn mạch là 100V.
Giải:
Theo định luật ôm cho đoạn mạch thì ta có: I = U / R = 100 / 100 = 1A
Vậy điện năng tiêu thụ của toàn đoạn mạch là:
A = U.I.t = 100.1.3600 = 36.104 [J]
Nhiệt lượng được tỏa ra trên điện trở R là :
Q=I2.R.t = 12.100.3600 = 36.104 [J]
Bài tập 3: Cho q bóng đèn dây tóc trên bóng đèn ghi 220V – 100W và 1 bàn là trên có ghi 220V – 1000W cùng mắc vào ổ điện 220V ở gia đình , cả 2 cùng hoạt động bình thường.
a] Hãy vẽ sơ đồ mạch điện trong đó bàn là kí hiệu như 1 điện trở và được tính như điện trở tương đương của đoạn mạch.
b] Tính điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn vị jun, đơn vị kilooat giờ.
Giải:
a] Để đèn cùng bàn là hoạt động bình thường khi mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế 220V thì cả hai phải được mắc song song. Ta có sơ đồ mạch điện
Điện trở tương đương của đoạn mạch khi đèn với bàn là mắc song song nhau là:
Điện trở bóng đèn: Rđ = U2đ / Pđ = 2202 / 100 = 484 Ω
Điện trở bàn là: Rb = U2b / Pb = 2202 / 1000 = 48,4 Ω
Điện trở của toàn bộ đoạn mạch là:
Rt = Rđ.Rb / [Rđ + Rb] = 484.48,4 / [484 + 48,4] = 44 Ω
b] Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch trong 1 giờ tính theo đơn vị jun là
A = U.I.t = U2 .t / Rt. = 2202 . 1. 3600/ 44 = 3960000 J
Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch trong 1 giờ tính theo đơn vị kilooat giờ là:
A = U.I.t = U2 .t / Rt. = 2202 .1/ 44 = 1100 Wh = 1,1 kWh
Bài tập 4: Trên nhãn của 1 ấm điện có ghi là 220V – 1000 W. Sử dụng ấm điện này với hiệu điện thế 220V để ta đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ là 250C. Tính thời gian đun nước của ấm điện, biết hiệu suất của ấm là 90%, và nhiệt dung riêng của nước là 4190 J [Kg.k]
Giải:
Ta có nhiệt lượng cần để cung cấp cho ấm đun sôi 2 lít nước là Q = c.m.[t2 – t1]
Điện năng tiêu thụ của ấm điện là A= Q / 90% = Pt
Từ công thức trên ta suy ra thời gian đun nước là:
T = 10.Q / 9.P = 100.c.m.[t2 – t1]/ 9.P ≈ 698 s= 11 phút 38 giây.
Bài tập 5: Tính điện năng tiêu thụ, và công suất của dòng điện khi dòng điện có cường độ là 1A chạy qua dây dẫn trong 1 giờ. Cho biết hiệu điện thế giữa 2 đầu dây dẫn là 6V.
Giải:
Ta có điện năng tiêu thụ của đoạn mạch : A = U.I.t = 6.1.3600 = 21600 J
Công suất dòng điện của đoạn mạch :
P = U.I = 6.1 = 6 W
Bài tập 6: Một bóng đèn sáng bình thường ở hiệu điện thế 220V số chỉ ampe kế trong mạch là 341mA. Tính công suất định mức của bóng đèn, và điện năng bóng đèn tiêu thụ trong 30 ngày biết rằng mỗi ngày trung bình đèn thắp sáng trong 4giờ. Nếu giá điện là 2500đ/số thì bóng tiêu thụ hết bao nhiêu tiền.
Phân tích bài toán
Iđ=341.10-3A; Uđ=220V; t=30*4*3600 [s]
Giải
Rđ=Rđ=Uđ/Iđ=645Ω
Pđm=Uđ.Iđ=75W
A=U.It=32400000J=9kWh => m=22500đ
Trên đây VnDoc đã chia sẻ tới các bạn Công thức tính điện năng tiêu thụ. Hy vọng với tài liệu này sẽ giúp ích cho các bạn học tốt môn Vật lý
-----------------------------
VnDoc.com vừa gửi tới bạn đọc bài viết Công thức tính điện năng tiêu thụ. Chắc hẳn qua bài viết trên bạn đọc đã nắm được công thức tính điện năng tiêu thụ rồi đúng không ạ? Từ công thức đó bạn đọc có thể vận dụng áp dụng vào các bài tập bên dưới để luyện tập. Ngoài Công thức tính lực ma sát. Để giúp bạn đọc có thể học tập tốt hơn, VnDoc.com mời các bạn học sinh còn có thể tham khảo các đề thi học học kì 1 lớp 10, đề thi học học kì 2 lớp 10 các môn Toán, Văn, Anh, Hóa, Lý, Địa, Sinh mà chúng tôi đã sưu tầm và chọn lọc. Với đề thi học kì lớp 10 này giúp các bạn rèn luyện thêm kỹ năng giải đề và làm bài tốt hơn. Chúc các bạn ôn thi tốt
Trong cuộc sống hiện đại, các thiết bị điện phục vụ cho cuộc sống thường ngày như điều hòa, quạt, tủ lạnh, nồi cơm điện,.. đã trở lên rất quen thuộc.
Hầu hết trên các thiết bị sử dụng điện này đều được dán các thông số về công suất, công suất tiêu thụ điện, các thông số kỹ thuật của thiết bị,.. để người tiêu dùng có thể chủ động tính toán được lượng điện tiêu thụ trong gia đình từ đó cân đối tài chính cho phù hợp.
Đặc biệt, với các công trình dự án lớn, trung tâm thương mại, nhà xưởng, khu chế xuất, nhà công nghiệp...... sử dụng hệ thống điện dày đặc phải cần tới sự hỗ trợ của rất nhiều thiết bị như: tủ điện, máng cáp, thang cáp, cable tray.... sẽ tiêu hao một lượng điện khá lớn. Bởi vậy việc tính toán công suất điện sẽ giúp bạn lựa chọn sản phẩm tiêu thụ điện phù hợp, lắp đặt hệ thống thiết bị điện theo đúng tiêu chuẩn để đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Nếu bạn đang cần tìm các loại vật liệu giúp bảo vệ hệ thống điện được an toàn hơn như Máng cáp, thang cáp hoặc khay cáp, bạn có thể click chuột tại đây: //thinhphatict.com/mang-cap
Điện năng là gì?
Điện năng là năng lượng được cung cấp bởi dòng điện hay nói một cách khác thì dòng điện có khả năng thực hiện công và có thể cung cấp nhiệt lượng để làm thay đổi nhiệt năng của các vật nên dòng điện có mang năng lượng.
Công của dòng điện
Công của dòng điện là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
Công suất điện là gì?
Công suất điện của một đoạn mạch là điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ trong một đơn vị thời gian.
Công suất điện có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian hoặc bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
Công suất điện có ký hiệu là P, đơn vị đo là W
Ta có công thức: P = A/t = U x I
Trong đó,
- I là cường độ dòng điện [A]
- U là hiệu điện thế [V]
- t là thời gian [s]
Trên một bản vẽ điện, các yếu tố như công suất của dòng điện, hiệu điện thế hay cường độ dòng điện đều được đề cập chi tiết bên cạnh việc thể hiện các thiết bị điện thông qua các ký hiệu.
Vậy ký hiệu thiết bị điện trên bản vẽ là gì? Tham khảo thêm tại:
>> //thinhphatict.com/ky-hieu-thiet-bi-dien-tren-ban-ve
Một số vấn đề xoay quanh công suất điện
1. Ý nghĩa của công suất ghi trên các thiết bị điện
- Ở các thiết bị gia dụng sử dụng điện năng, nhà sản xuất sẽ đề các chỉ số về công suất hay công suất tiêu thụ điện ví dụ như: Tủ lạnh có đề công suất là 120W tức là trong vòng 1 giờ đồng hồ, tủ lạnh sẽ tiêu thụ hết 120W điện.
Trên thực tế, số W ghi trên một thiết bị điện cho người dùng biết được công suất định mức của dụng cụ đó nghĩa là công suất điện của thiết bị khi nó hoạt động bình thường.
- Nếu trên dụng cụ điện [ví dụ bóng đèn] có ghi 220V-300W thì có nghĩa là bóng đèn này phải được sử dụng ở hiệu điện thế định mức là 220V, khi đó công suất tiêu thụ là 300W thì đèn sáng bình thường.
- Bên cạnh đó, từ công thức tính lượng điện năng tiêu thụ của đồ dùng điện, ta có thể tính được lượng điện năng tiêu thụ trong 1 tháng của đồ dùng điện.
- Điện năng tiêu thụ được tính bằng đơn vị KW/h hoặc W/h.
1kWh = 1000Wh= 1 số điện.
Giả sử một chiếc tủ lạnh có công suất là 120W, tức là mỗi giờ tủ lạnh sẽ ngốn 0.120kW điện. Vậy trong một ngày tủ lạnh sẽ tiêu thụ:
0.120 x 24 = 2.88kWh điện và 1 tháng thiết bị này sẽ tiêu tốn 86.4 số điện.
- Ta có thể áp dụng công thức tính này đối với các thiết bị điện khác trong gia đình để biết được lượng điện năng mà các thiết bị điện tiêu thụ trong một tháng là bao nhiêu.
Từ việc tổng hợp tất cả các công suất của các thiết bị trong gia đình, ta thực hiện cộng các giá trị lại để có tổng công suất tiêu thụ điện của các thiết bị điện trong gia đình, từ đó lên kế hoạch sử dụng điện năng phù hợp nhất.
Trong các thiết bị điện tử thường được trạng bị một linh kiện rất quan trọng đó là tụ điện. Tham khảo thêm về tác dụng của tụ điện tại:
>>> //thinhphatict.com/tac-dung-cua-tu-dien
2. Các cách tính công suất tiêu thụ điện 3 pha
Gần như 100% các thiết bị sử dụng điện trong cuộc sống của chúng ta hiện nay đều sử dụng nguồn điện 3 pha để hoạt động.
Vì thế, nhiều người dùng sẽ quan tâm đến việc tính toán công suất tiêu thụ điện 3 pha của thiết bị để quyết định có nên mua thiết bị đó hay không. Vậy có những các tính công suất tiêu thụ của động cơ 3 pha nào?
Tham khảo điện 3 pha là gì tại: //thinhphatict.com/dien-3-pha-la-gi
Công thức 1:
P = [U1 x I1 + U2 x I2 + U3I3] x H
Trong đó :
+ H là thời gian tính bằng giờ,
+ U là điện áp
+ I là dòng điện
Công thức 2:
P = U.I.cosφ
Trong đó,
- I là cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi tải
- Cosφ là hệ số công suất trên mỗi tải]
3. Phân biệt các đơn vị chỉ công suất kW, kVA
- kVA có nghĩa là gì?
ta có:
+ k là viết tắt của kilo
+ V là viết tắt của từ Volt
+ A là viết tắt của Ampere
Trong mạch điện xoay chiều, công suất biểu kiến S là vecto tổng của công suất thực P và công suất phản kháng Q.
Volt-Ampere được viết tắt là VA, là đơn vị đo công suất của dòng điện. Đơn vị này được tính bằng cách nhân hiệu điện thế tính theo Volt với cường độ dòng điện tính theo Ampere.
Trong mạch điện một chiều, VA tương đương với Watt. Tuy nhiên trong dòng điện xoay chiều, VA thường được dùng để tính công suất biểu kiến còn Watt được dùng để tính công suất thực.
Trên một mạch điện xoay chiều, công suất biểu kiến thường có độ lớn lớn hơn so với công suất thực.
- kW là gì?
+ K là viết tắt của kilo
+ W là viết tắt của Watt – là đơn vị đo công suất P trong hệ đo lường quốc tế. Đơn vị này được lấy theo tên của nhà khoa học James Watt.
Công suất cho biết sự thay đổi năng lượng ΔE trong một khoảng thời gian Δt.
1 Watt là sự thay đổi của năng lượng 1 Jun trong 1 giây.
Công suất điện tại thời điểm t được tính theo P[t] = U [t] x I[t].
Với U[t]; I[t] là các giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế và cường độ dòng điện tại t khi chúng không lệch pha.
4. Hiện tượng đoản mạch [ngắn mạch]
Đoạn mạch AB được nối với một nguồn điện, khi đó nguồn điện sẽ tạo ra một hiệu điện thế U giữa hai điểm A và B, sinh ra dòng điện dịch chuyển trên đoạn mạch AB.
Dòng điện đi qua điện trở R làm điện trở nóng lên. Như vậy, đoạn mạch đã tiêu thụ điện năng và chuyển hóa nó thành nhiệt năng.
Thay điện trở R bằng một bóng đèn dây tóc, bóng đèn sáng lên khi có dòng điện chạy qua. Như vậy điện năng của đoạn mạch đã chuyển hóa thành quang năng.
Khi trong đoạn mạch không có điện trở hoặc thiết bị tiêu thụ điện năng, nếu nối trực tiếp cực âm và cực dương của nguồn điện với nhau [nối tắt] thì trong mạch sẽ xảy ra hiện tượng đoản mạch [hay ngắn mạch].
Hiện tượng đoản mạch có khả năng sinh ra nguồn nhiệt lượng rất lớn có thể gây cháy, nổ dây dẫn rất nguy hiểm.
RCCB là một thiết bị được trang bị khả năng cắt ngắn mạch hiệu quả.
Tham khảo thêm RCCB là gì tại: //thinhphatict.com/rccb-la-gi
Như vậy, với các kiến thức liên quan đến công thức tính công suất điện cũng như những vấn đề liên quan khác, hy vọng có thể giúp quý vị hiểu rõ hơn các thông số được ghi trên các thiết bị điện rất quen thuộc hàng ngày vẫn hay sử dụng và có những kế hoạch sử dụng điện một cách hiệu quả nhất.
Để dòng điện luôn luôn hoạt động ổn định nhất và bảo vệ các thiết bị sử dụng điện năng trong gia đình khỏi các hiện tượng chập cháy nổ khi dòng điện gặp sự cố, cần trang bị thêm ống điện có khả năng chống va đập, chống cháy nổ tốt nhất.
Ống thép tráng kẽm Thịnh Phát do công ty TNHH Thương mại và Đầu tư xây dựng Thịnh Phát cung cấp và phân phối là một trong những dòng ống luồn dây điện có chất lượng và giá thành tốt nhất thị trường và luôn nằm trong top 9 loại ống luồn dây điện được các kỹ sư cơ điện thường sử dụng nhất.
Tham khảo thêm 9 loại ống luồn dây điện quan trọng tại đây
Để được cung cấp thêm thông tin cũng như nhận báo giá cập nhật nhất vui lòng liên hệ:
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG THỊNH PHÁT
VPGD: Tầng 3, số 152 Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội
Email:
Tel: 0422 403 396- 0462 927 761
Website: //thinhphatict.com/