Bài 14: Bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng

Câu 1/25

Điện năng không thể biến đổi thành
A. Cơ năng
B. Nhiệt năng
C. Hóa năng
D. Năng lượng nguyên tử

Xem đáp án

Lời giải

Chọn D. Điện năng không thể biến đổi thành năng lượng nguyên tử.

Câu 2/25

Công suất điện cho biết:
A. khả năng thực hiện công của dòng điện
B. năng lượng của dòng điện
C. lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian
D. Mức độ mạnh, yếu của dòng điện

Xem đáp án

Lời giải

Chọn C. Công suất điện cho biết lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian.

Câu 3/25

Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V – 100W. Tính điện năng sử dụng trong 30 ngày khi thắp sáng bình thường bóng đèn mỗi ngày 4 giờ

Xem đáp án

Lời giải

Điện năng sử dụng trong 30 ngày là:

$A_{1} = P_{Đ 1} . t$ = 0,1kW.120h = 12kW.h = 12.1000.3600 = 4,32. $10^{7}$ J.

Câu 4/25

Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V – 100W. Mắc nối tiếp hai bóng đèn cùng loại trên đây vào hiệu điện thế 220V. Tính công suất của đoạn mạch nối tiếp này và tính công suất của mỗi bóng đèn khi đó

Xem đáp án

Lời giải

Điện trở của đèn 1 và đèn 2 cùng loại là:

Giải bài tập Vật lý lớp 9

Điện trở tương đương của 2 đèn khi ghép nối tiếp là:

$R_{12} = R_{1} + R_{2}$ = 484 + 484 = 968Ω

Công suất của đoạn mạch nối tiếp là:

Giải bài tập Vật lý lớp 9

Do hai đèn giống nhau mắc nối tiếp nên công suất của mỗi bóng đèn là:

$P_{1} = P_{2} = P_{m} / 2$ = 50/2 = 25 W

Câu 5/25

Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V – 100W. Mắc nối tiếp bóng đèn trên với một bóng đèn dây tóc khác có ghi 220V – 75W vào hiệu điện thế 220V. Hỏi các bóng đèn này có thể bị hỏng không? Nếu không, hãy tính công suất của đoạn mạch này và công suất của mỗi đèn.
Cho rằng điện trở của các bóng đèn trong trường hợp b và c trên đây có giá trị như khi chúng sáng bình thường

Xem đáp án

Lời giải

Điện trở của đèn thứ ba là:

Giải bài tập Vật lý lớp 9

Điện trở tương đương của mạch khi ghép nối tiếp đèn 1 và đèn 3 là:

$R_{13} = R_{1} + R_{3}$ = 484 + 645,3 = 1129,3Ω

Cường độ dòng điện chạy qua hai đèn là:

Giải bài tập Vật lý lớp 9

Hiệu điện thế đặt lên mỗi đèn là:

$U_{1} = I_{1} . R_{1}$ = 0,195.484 = 94,38V và $U_{2} = I_{2} . R_{2}$ = 0,195.645,3 = 125,83V.

Như vậy ta thấy hiệu điện thế này đều nhỏ hơn hiệu điện thế định mức của mỗi đèn là 220V nên các đèn không bị hỏng.

Công suất của đoạn mạch là: $P_{m}$ = U.I = 220.0,195 = 42,9W.

Công suất của đèn thứ nhất là: Giải bài tập Vật lý lớp 9

Công suất của đèn thứ hai là: Giải bài tập Vật lý lớp 9

Câu 6/25

Trên một bóng đèn tóc đỏ có ghi 220V – 100W và trên một bóng đèn khác có ghi 220V – 40W. So sánh điện trở hai bóng đèn khi chúng sáng bình thường

Xem đáp án

Lời giải

Điện trở của đèn thứ nhất là:

$R_{1} = {U_{đ m 1}}^{2} / P_{đ m 1} = 220^{2} / 100 = 484$ Ω

Điện trở của đèn thứ hai là:

$R_{2} = {U_{đ m 2}}^{2} / P_{đ m 2} = 220^{2} / 40 = 1210$ Ω

Câu 7/25

Trên một bóng đèn tóc đỏ có ghi 220V – 100W và trên một bóng đèn khác có ghi 220V – 40W. Mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao? Tính điện năng mà mạch điện này sử dụng trong 1 giờ. Cho rằng điện trở của các bóng đèn có giá trị như khi chúng sáng bình thường

Xem đáp án

Lời giải

Lập tỉ lệ: $R_{2} / R_{1}$ = 1210 / 484 = 2,5 ⇒ $R_{2}$ = 2,5 $R_{1}$ . Vậy đèn 1 có điện trở nhỏ hơn đèn 2 là 2,5 lần.

Cường độ dòng điện định mức của đèn 1 là:

$I_{đ m 1} = P_{đ m 1} / U_{đ m 1}$ = 100/220 ≈ 0,45A

+ Cường độ dòng điện định mức của đèn 2 là:

$I_{đ m 2} = P_{đ m 2} / U_{đ m 2}$ = 40/220 ≈ 0,18A

Khi ghép nối tiếp cường độ dòng điện trong đoạn mạch là:

Giải bài tập Vật lý lớp 9

Vì đèn 1 và đèn 2 mắc nối tiếp nên: $I_{1} = I_{2} = I$ = 0,13A.

Qua kết quả tính toán ta so sánh và biết được cả hai đèn thì dòng điện qua chưa đến giá trị định mức vì vậy cả hai đèn đều sáng mờ. Nhưng đèn 2 sẽ sáng hơn đèn 1. (vì I gần với $I_{đ m 1}$ hơn $I_{đ m 2}$ )

Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch trong 1 giờ là:

A = U.I.t = 220.0,13.3600 = 102960 J = 0,0286kW.h

Điện năng mạch điện tiêu thụ trong 1 giờ là:

A = ( $P_{1} + P_{2}$ )t = (100 + 40).3600 = 504000J = 0,14kW.h.

Câu 8/25

Trên một bóng đèn tóc đỏ có ghi 220V – 100W và trên một bóng đèn khác có ghi 220V – 40W. Mắc song song hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao? Tính điện năng mà đèn này sử dụng trong 1 giờ.

Xem đáp án

Lời giải

Giải bài tập Vật lý lớp 9

Cường độ dòng điện trong đoạn mạch là:

I = U / $R_{12}$ = 220 / 345,7 = 0,63A.

Vì đèn 1 song song với đèn 2 nên $I = I_{1} + I_{2}$ = 0,63A

Ta thấy $I_{đ m 1} + I_{đ m 2}$ = 0,45 + 0,18 = 0,63A

Nên lúc này hai đèn sáng bình thường và đèn 1 sáng hơn đèn 2 vì đèn 1 có công suất định mức lớn hơn đèn 2

Câu 9/25