Công thức tính hiệu suất của nguồn điện hay nhất - Vật lí lớp 11
Công thức tính hiệu suất của nguồn điện hay nhất
Công thức tính hiệu suất của nguồn điện Vật Lí lớp 11 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi Vật Lí 11.
Bài viết Công thức tính hiệu suất của nguồn điện hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức - Đơn vị đo, Mở rộng và 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 hiệu suất của nguồn điện Vật Lí 11.
9. Công thức tính hiệu suất của nguồn điện
1. Định nghĩa
Mạch điện một chiều đầy đủ gồm có nguồn điện, dây dẫn và các thiết bị tiêu thụ điện như điện trở hay bóng đèn. Phần đoạn mạch điện không chứa nguồn được gọi là mạch ngoài, phần đoạn mạch điện chỉ chứa nguồn gọi là mạch trong.
Ví dụ:
Nguồn điện bao giờ cũng có điện trở trong, vì vậy, khi có dòng điện chạy trong mạch thì điện năng do nguồn điện cung cấp sẽ được tiêu thụ ở cả mạch ngoài và ở mạch trong. Công của nguồn điện bằng tổng điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài và ở mạch trong. Trong đó, phần điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài là điện năng tiêu thụ có ích, phần điện năng tiêu thụ ở mạch trong là điện năng hao phí.
Hiệu suất của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho mức độ sử dụng hữu ích điện năng do nguồn điện cung cấp, được tính bằng tỉ số điện năng tiêu thụ có ích và công của nguồn điện, tính theo đơn vị phần trăm.
2. Công thức – Đơn vị đo
Công thức tính hiệu suất
Trong đó:
+ H là hiệu suất của nguồn điện, có đơn vị %
+ Aich là điện năng tiêu thụ có ích, là điện năng tiêu thụ trên mạch ngoài, có đơn vị Jun (J);
+ Ang là công của nguồn điện, có đơn vị Jun (J);
+ U là hiệu điện thế trên hai đầu mạch ngoài, có đơn vị vôn (V);
+ ξ là suất điện động của nguồn điện, có đơn vị vôn (V);
+ I là cường độ dòng điện trong toàn mạch, có đơn vị ampe (A);
+ t là thời gian dòng điện chạy trong mạch, có đơn vị giây (s).
3. Mở rộng
Sử dụng công thức tính công suất tiêu thụ điện P và công suất của nguồn, ta có thể tính được hiệu suất của nguồn như sau:
Trong trường hợp mạch ngoài chỉ gồm điện trở RN thì hiệu suất của nguồn còn được tính bằng công thức:
Khi biết hiệu suất của nguồn ta có thể suy ra điện năng tiêu thụ có ích hoặc công của nguồn điện.
4. Bài tập minh họa
Bài 1: Mắc một điện trở 14Ω vào hai cực của một nguồn điện co điện trở trong là 1Ω thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn là 8,4 V.
a) Tính cường độ dòng điện trong mạch và suất điện động của nguồn.
b) Tính hiệu suất của nguồn điện.
Bài giải:
a) Áp dụng định luật Ôm cho mạch ngoài, cường độ dòng điện là:
Suất điện động của nguồn điện là: ξ = I. (R + r) = 0,6. (14 + 1) = 9 (V)
b) Hiệu suất của nguồn điện là:
Bài 2: Một acquy có suất điện động 2V, điện trở trong r = 1 Ω, và cứ mỗi giây nó chuyển một điện lượng 2,4 C từ cực âm sang cực dương của nguồn.
a) Tính điện năng mà acquy cung cấp trong một giờ.
b) Nối hai cực acquy với một điện trở R = 9 Ω thì công suất tiêu thụ trên mạch ngoài là bao nhiêu? Tính hiệu suất của acquy.
Bài giải:
a) Điện năng của acquy cung cấp trong một giờ là: Ang = q.ξ = 2,4 . 2 = 4,8 J
b) Khi nối hai cực acquy với điện trở 9 Ω thì cường độ dòng điện trong mạch là
Công suất tiêu thụ của mạch ngoài là P = R.I2 = 9.0,22 = 0,36 (W)
Công suất của nguồn là Png = I.ξ = 0,2.2 = 0,4 (W)
Hiệu suất của nguồn là
Bài 3: Một nguồn điện có suất điện động 12 V và điện trở trong 2W. Nối điện trở R vào hai cực của nguồn điện thành mạch kín thì công suất tiêu thụ trên điện trở R bằng 16 W. Tính giá trị của điện trở R và hiệu suất của nguồn.
Bài giải:
Công suất tiêu thụ trên điện trở R là:
=> R2 - 5R + 4 = 0
=> R = R1 = 4 W hoặc R = R2 = 1Ω
Khi R = R1 = 4 Ω thì H = = 67%
Khi R = R2 = 1 W thì H = = 33%.
Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 11 quan trọng hay khác:
Sách VietJack thi THPT quốc gia 2024 cho học sinh 2k6:
Săn shopee siêu SALE :
- Sổ lò xo Art of Nature Thiên Long màu xinh xỉu
- Biti's ra mẫu mới xinh lắm
- Tsubaki 199k/3 chai
- L'Oreal mua 1 tặng 3
- Soạn Văn 12
- Soạn Văn 12 (bản ngắn nhất)
- Văn mẫu lớp 12
- Giải bài tập Toán 12
- Giải BT Toán 12 nâng cao (250 bài)
- Bài tập trắc nghiệm Giải tích 12 (100 đề)
- Bài tập trắc nghiệm Hình học 12 (100 đề)
- Giải bài tập Vật lý 12
- Giải BT Vật Lí 12 nâng cao (360 bài)
- Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 12 (có đáp án)
- Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 (70 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Lí (18 đề)
- Giải bài tập Hóa học 12
- Giải bài tập Hóa học 12 nâng cao
- Bài tập trắc nghiệm Hóa 12 (80 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Hóa (18 đề)
- Giải bài tập Sinh học 12
- Giải bài tập Sinh 12 (ngắn nhất)
- Chuyên đề Sinh học 12
- Đề kiểm tra Sinh 12 (có đáp án)(hay nhất)
- Ôn thi đại học môn Sinh (theo chuyên đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Sinh (18 đề)
- Giải bài tập Địa Lí 12
- Giải bài tập Địa Lí 12 (ngắn nhất)
- Giải Tập bản đồ và bài tập thực hành Địa Lí 12
- Bài tập trắc nghiệm Địa Lí 12 (70 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Địa (20 đề)
- Giải bài tập Tiếng anh 12
- Giải bài tập Tiếng anh 12 thí điểm
- Giải bài tập Lịch sử 12
- Giải tập bản đồ Lịch sử 12
- Bài tập trắc nghiệm Lịch Sử 12
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Sử (20 đề)
- Giải bài tập Tin học 12
- Giải bài tập GDCD 12
- Giải bài tập GDCD 12 (ngắn nhất)
- Bài tập trắc nghiệm GDCD 12 (37 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn GDCD (20 đề)
- Giải bài tập Công nghệ 12