I. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA MỘT ĐOẠN MẠCH
1. Công:
Công của dòng điện là công của lực điện thực hiện khi làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch.
Công này chính là điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ và được tính bởi:
I : cường độ dòng điện (A); q : điện lượng (C); t : thời gian (s)
2 .Công suất
Công suất của dòng điện đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của nó. Đây cũng chính là công suất điện tiêu thụ bởi đoạn mạch.
Ta có : $P = {A \over t} = U.I$ (W)
3. Định luật Jun - Len-xơ:
Nếu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R, công của lực điện chỉ làm tăng nội năng của vật dẫn. Kết quả là vật dẫn nóng lên và toả nhiệt.
Kết hợp với định luật ôm ta có: $A = Q = R.{I^2}.t = {{{U^2}} \over R} \cdot t$ (J)
4. Đo công suất điện và điện năng tiêu thụ bởi một đoạn mạch
Ta dùng một ampe - kế để đo cường độ dòng điện và một vôn - kế để đo hiệu điện thế. Công suất tiêu thụ được tính hởi: P = U.I (W)
- Người ta chế tạo ra oát-kế cho biết P nhờ độ lệch của kim chỉ thị.
- Trong thực tế ta có công tơ điện (máy đếm điện năng) cho biết công dòng điện tức điện năng tiêu thụ tính ra kwh. (1kwh = 3,6.10$^6$J)
II. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN
1. Công
Công của nguồn điện là công của lực lạ khi làm di chuyển các điện tích giữa hai cực để duy trì hiệu điện thế nguồn. Đây cũng là điện năng sản ra trong toàn mạch.
Ta có : $A = q\xi = \xi It$ (J)
$\xi $: suất điện động (V)
I: cường độ dòng điện (A)
q : điện tích (C)
2. Công suất
Ta có : $P = {A \over t} = \xi .I$ (W)
III. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN
1. Công và công suất của dụng cụ toả nhiệt:
- Công (điện năng tiêu thụ): $A = R.{I^2}.t = {{{U^2}} \over R} \cdot t$ (định luật Jun - Len-xơ)
- Công suất : $P = R.{I^2} = {{{U^2}} \over R}$
2. Công và công suất của máy thu điện
a) Suất phản điện
- Máy thu điện có công dụng chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác không phải là nội năng (cơ năng; hoá năng ; . . ).
Lượng điện năng này (A’) tỉ lệ với điện lượng truyền qua máy thu điện.
$A' = {\xi _p}.q = {\xi _p}.I.t$
${\xi _p}$: đặc trưng cho khả năng biến đổi điện năng thành cơ năng, hoá năng, .. . của máy thu điện và gọi là suất phản điện.
- Ngoài ra cũng có một phần điện năng mà máy thu điện nhận từ dòng điện được chuyển thành nhiệt vì máy có điện trở trong rp.
$Q' = {r_p}.{I^2}.t$
- Vậy công mà dòng điện thực hiện cho máy thu điện tức là điện năng tiêu thụ bởi máy thu điện là:
$A = A' + Q' = {\xi _p}.I.t + {r_p}.{I^2}.t$
- Suy ra công suất của máy thu điện:
$P = {A \over t} = {\xi _p}.I + {r_p}.{I^2}$ ${\xi _p}$.I: công suất có ích; ${r_p}$.I2: công suất hao phí (toả nhiệt)
b) Hiệu suất của máy thu điện
Với máy thu điện ta có:
$H = {{{\xi _p}.I.t} \over {U.I.t}} = {{{\xi _p}} \over U} = 1 - {{{r_p}.I} \over U}$
Ghi chú : Trên các dụng cụ tiêu thụ điện có ghi hai chi số: (Ví dụ: 100W-220V)
* Pđ: công suất định mức.
* Uđ: hiệu điện thế định mức.
1. Công:
Công của dòng điện là công của lực điện thực hiện khi làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch.
Công này chính là điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ và được tính bởi:
A = U.q = U.I.t (J)
U : hiệu điện thế (V)I : cường độ dòng điện (A); q : điện lượng (C); t : thời gian (s)
2 .Công suất
Công suất của dòng điện đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của nó. Đây cũng chính là công suất điện tiêu thụ bởi đoạn mạch.
Ta có : $P = {A \over t} = U.I$ (W)
3. Định luật Jun - Len-xơ:
Nếu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R, công của lực điện chỉ làm tăng nội năng của vật dẫn. Kết quả là vật dẫn nóng lên và toả nhiệt.
Kết hợp với định luật ôm ta có: $A = Q = R.{I^2}.t = {{{U^2}} \over R} \cdot t$ (J)
4. Đo công suất điện và điện năng tiêu thụ bởi một đoạn mạch
Ta dùng một ampe - kế để đo cường độ dòng điện và một vôn - kế để đo hiệu điện thế. Công suất tiêu thụ được tính hởi: P = U.I (W)
- Người ta chế tạo ra oát-kế cho biết P nhờ độ lệch của kim chỉ thị.
- Trong thực tế ta có công tơ điện (máy đếm điện năng) cho biết công dòng điện tức điện năng tiêu thụ tính ra kwh. (1kwh = 3,6.10$^6$J)
II. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN
1. Công
Công của nguồn điện là công của lực lạ khi làm di chuyển các điện tích giữa hai cực để duy trì hiệu điện thế nguồn. Đây cũng là điện năng sản ra trong toàn mạch.
Ta có : $A = q\xi = \xi It$ (J)
$\xi $: suất điện động (V)
I: cường độ dòng điện (A)
q : điện tích (C)
2. Công suất
Ta có : $P = {A \over t} = \xi .I$ (W)
III. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN
1. Công và công suất của dụng cụ toả nhiệt:
- Công (điện năng tiêu thụ): $A = R.{I^2}.t = {{{U^2}} \over R} \cdot t$ (định luật Jun - Len-xơ)
- Công suất : $P = R.{I^2} = {{{U^2}} \over R}$
2. Công và công suất của máy thu điện
a) Suất phản điện
- Máy thu điện có công dụng chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác không phải là nội năng (cơ năng; hoá năng ; . . ).
Lượng điện năng này (A’) tỉ lệ với điện lượng truyền qua máy thu điện.
$A' = {\xi _p}.q = {\xi _p}.I.t$
${\xi _p}$: đặc trưng cho khả năng biến đổi điện năng thành cơ năng, hoá năng, .. . của máy thu điện và gọi là suất phản điện.
- Ngoài ra cũng có một phần điện năng mà máy thu điện nhận từ dòng điện được chuyển thành nhiệt vì máy có điện trở trong rp.
$Q' = {r_p}.{I^2}.t$
- Vậy công mà dòng điện thực hiện cho máy thu điện tức là điện năng tiêu thụ bởi máy thu điện là:
$A = A' + Q' = {\xi _p}.I.t + {r_p}.{I^2}.t$
- Suy ra công suất của máy thu điện:
$P = {A \over t} = {\xi _p}.I + {r_p}.{I^2}$ ${\xi _p}$.I: công suất có ích; ${r_p}$.I2: công suất hao phí (toả nhiệt)
b) Hiệu suất của máy thu điện
Với máy thu điện ta có:
$H = {{{\xi _p}.I.t} \over {U.I.t}} = {{{\xi _p}} \over U} = 1 - {{{r_p}.I} \over U}$
Ghi chú : Trên các dụng cụ tiêu thụ điện có ghi hai chi số: (Ví dụ: 100W-220V)
* Pđ: công suất định mức.
* Uđ: hiệu điện thế định mức.
