Giải SGK Vật lí 11 KNTT Bài 25. Năng lượng và công suất điện có đáp án

- Cột chỉ số mới và chỉ số cũ cho biết sự chênh lệch giữa năng lượng điện tiêu thụ tháng sau và tháng trước.

- Cột điện năng tiêu thụ: cho biết năng lượng điện đã tiêu thụ trong 1 tháng.

- Hình 25.1 a: Xe đạp điện – năng lượng điện tiêu thụ chuyển hoá thành động năng là chủ yếu.

- Hình 25.1 b: Ấm đun nước – năng lượng điện tiêu thụ chuyển hoá thành nhiệt năng là chủ yếu.

- Hình 25.1 c: Bóng đèn sợi đốt – năng lượng điện tiêu thụ chuyển hoá thành quang năng và nhiệt năng là chủ yếu.

- Hình 25.1 d: Bóng đèn LED – năng lượng điện tiêu thụ chuyển hoá thành quang năng năng là chủ yếu.

Nếu mạch chỉ có điện trở R, toàn bộ năng lượng điện đã chuyển hoá thành nhiệt năng nên ta có công thức: $Q=A=UIt=I^{2}Rt=\frac{U^2}{R}t$

Ta có công thức tính công suất:

- Cách tính này nhằm mục đích chính là khuyến khích người dân sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả.

- Nguyên nhân do nguồn tài nguyên ngày càng cạn kiệt, nguồn năng lượng tái tạo chưa được khai thác tối đa, nguồn năng lượng không tái tạo cạn dần, dẫn đến ngành sản xuất điện ngày càng phải khan hiếm nguồn nguyên liệu đầu vào. Do đó người ta sẽ tăng giá điện để con người sử dụng điện một cách hợp lí, tiết kiệm hơn.

Trường hợp sử dụng bóng đèn sợi đốt

- Tính cho một tháng, với thời gian hoạt động của một bóng là 1000 h mà chỉ sử dụng bóng đèn 5h/ ngày nên trong 1 tháng (sử dụng có 150 h < 1 000 h) vẫn chưa phải thay bóng mới.

+ Số bóng sử dụng trong 1 tháng là 1 bóng. Tiền mua 1 bóng đèn là 8000 đồng.

+ Điện năng tiêu thụ trong 1 tháng: $A=\text{P}.t=\mathrm{100.5.30}=15kW.h$

+ Giá tiền điện phải trả trong 1 tháng: 15 . 2 000 = 30 000 đồng

Tổng số tiền phải trả cho một tháng sử dụng bóng đèn sợi đốt là:

30 000 + 8 000 = 38 000 đồng.

- Khi sử dụng trong 30 000 h thì số bóng đèn phải sử dụng là: 30 000 : 1000 = 30 bóng

+ Số tiền phải mua bóng đèn là: 30 . 8 000 = 240 000 đồng

+ Điện năng tiêu thụ trong 30 000 h: $A=\text{P}.t=100.30000=3000kW.h$

+ Giá tiền điện phải trả trong 30 000 h là: 3 000 . 2 000 = 6 000 000 đồng

Tổng số tiền phải trả cho 30 000 h sử dụng bóng đèn sợi đốt là:

6 000 000 + 240 000 = 6 240 000 đồng.

Trường hợp sử dụng bóng đèn LED

- Tính cho một tháng, với thời gian hoạt động của một bóng là 30 000 h mà chỉ sử dụng bóng đèn 5h/ ngày nên trong 1 tháng hay trong 30000 h (sử dụng có 150 h < 1000 h) vẫn chưa phải thay bóng mới.

+ Số bóng sử dụng trong 1 tháng là 1 bóng. Tiền mua 1 bóng đèn là 48 000 đồng.

+ Điện năng tiêu thụ trong 1 tháng: $A=\text{P}.t=\mathrm{20.5.30}=3kW.h$

+ Giá tiền điện phải trả trong 1 tháng: 3 . 2 000 = 6 000 đồng

 Tổng số tiền phải trả cho một tháng sử dụng bóng đèn LED là:

6 000 + 48 000 = 54 000 đồng.

- Khi sử dụng trong 30 000 h thì số bóng đèn phải sử dụng là 1 bóng

+ Số tiền phải mua bóng đèn là: 48 000 đồng

+ Điện năng tiêu thụ trong 30 000 h: $A=\text{P}.t=20.30000=600kW.h$

+ Giá tiền điện phải trả trong 30 000 h là: 600 . 2 000 = 1 200 000 đồng

Tổng số tiền phải trả cho 30 000 h sử dụng bóng đèn LED là:

1 200 000 + 48 000 = 1 248 000 đồng.

So về hiệu quả kinh tế và độ bền thì ta nên sử dụng bóng đèn LED.