Trên nhãn của bóng đèn 1 có ghi 220 V – 20 W và bóng đèn 2 có ghi 220 V – 10 W

Giải Vật Lí 11 Bài 25: Năng lượng và công suất điện - Kết nối tri thức

Bài 1 trang 109 Vật Lí 11: Trên nhãn của bóng đèn 1 có ghi 220 V – 20 W và bóng đèn 2 có ghi 220 V – 10 W. Coi điện trở của mỗi bóng đèn không thay đổi.

a) Tính năng lượng điện tiêu thụ của mỗi bóng đến khi sử dụng ở hiệu điện thế 200 V trong thời gian 2 giờ.

b) Tính tổng công suất điện tiêu thụ của cả hai bóng đèn trong những trường hợp sau:

- Mắc song song hai bóng đèn vào hiệu điện thế 220 V.

- Mắc nối tiếp hai bóng đèn vào hiệu điện thế 220 V.

c) Dùng cách mắc nào nêu trên để cả hai bóng đèn đều sáng bình thường? Tại sao?

Lời giải:

Bóng đèn 1: U_đm = 220 V, $\text{P}$_đm = 20 W, I_đm = $\frac{\text{P}}{U}=\frac{1}{11}A$$R_1=2420\Omega$

Bóng đèn 2: U_đm = 220 V, $\text{P}$_đm = 10 W, I_đm = $\frac{\text{P}}{U}=\frac{1}{22}A$$R_2=4840\Omega$

a) Năng lượng điện tiêu thụ của bóng đèn 1 là:

$A_1=\frac{U^2}{R_1}t=\frac{{200}^2}{2420}\mathrm{.2.3600}\approx \mathrm{119008,3}J$

Năng lượng điện tiêu thụ của bóng đèn 2 là:

$A_2=\frac{U^2}{R_2}t=\frac{{200}^2}{4840}\mathrm{.2.3600}\approx \mathrm{59504,1}J$

b)

Trường hợp 1: Mắc song song hai bóng đèn vào hiệu điện thế 220 V.

Khi đó hiệu điện thế qua mỗi đèn đúng bằng hiệu điện thế định mức của từng đèn.

Tổng công suất tiêu thụ của cả 2 bóng đèn là 20 + 10 = 30 W.

Trường hợp 2: Mắc nối tiếp hai bóng đèn vào hiệu điện thế 220 V

Điện trở tương đương của mạch: $R_{nt}=R_1+R_2=7260\Omega$

Cường độ dòng điện qua mỗi bóng đèn: $I_1=I_2=I=\frac{U}{R_{nt}}=\frac{220}{7260}=\frac{1}{33}A$

Công suất tiêu thụ của bóng đèn 1 là: ${\text{P}}_1=U{I}_1=220.\frac{1}{33}=\frac{20}{3}W$ <  $\text{P}$_đm = 20 W

Công suất tiêu thụ của bóng đèn 2 là: ${\text{P}}_2=U{I}_2=220.\frac{1}{33}=\frac{20}{3}W$ > $\text{P}$_đm = 10 W

Tổng công suất tiêu thụ của cả 2 bóng là: $\frac{20}{3}+\frac{20}{3}=\frac{40}{3}W$

c) Dùng cách mắc 2 bóng đèn song song để đèn sáng bình thường vì khi đó bóng đèn hoạt động đúng công suất định mức.

Lời giải bài tập Vật lí 11 Bài 25: Năng lượng và công suất điện hay khác:

• Khởi động trang 106 Vật Lí 11: Bảng bên ghi một số nội dung trong Hoá đơn tiền điện giá trị gia tăng (GTGT) của Công ty điện lực ....

• Câu hỏi 1 trang 107 Vật Lí 11: Năng lượng điện tiêu thụ trong dụng cụ, thiết bị dùng điện ở Hình 25.1 chuyển hoá thành dạng năng lượng nào là nhiều nhất? ....

• Câu hỏi 2 trang 107 Vật Lí 11: Hãy chứng minh rằng, nếu đoạn mạch chỉ có điện trở R (đoạn mạch thuần điện trở) thì nhiệt lượng đoạn mạch ....

• Câu hỏi trang 107 Vật Lí 11: Hãy chứng minh rằng 1 kWh = 3,6.10³ kJ. ....

• Hoạt động 1 trang 108 Vật Lí 11: Trên hoá đơn GTGT (tiền điện) ở đầu bài học, tiền điện được tính lũy tiến ....

• Hoạt động 2 trang 108 Vật Lí 11: Cho các thông tin về bóng đèn sợi đốt và bóng đèn LED cùng có độ sáng như sau: ....

• Bài 2 trang 109 Vật Lí 11: Thông thường, ở nước ta hiệu điện thế mạng điện trong các gia đình, trường học... là 220 V ....

• Em có thể trang 110 Vật Lí 11: Giải thích được nội dung ghi trong hóa đơn tiền điện và ý nghĩa của việc tính giá điện lũy tiến ....

• Em có thể trang 110 Vật Lí 11: Ước tính được số tiền điện trung bình mỗi tháng phải trả cho các dụng cụ và thiết bị điện dùng trong nhà và các biện pháp tiết kiệm năng lượng điện tiêu thụ ....

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

• Vật Lí 11 Bài 21: Tụ điện

• Vật Lí 11 Bài 22: Cường độ dòng điện

• Vật Lí 11 Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm

• Vật Lí 11 Bài 24: Nguồn điện

• Vật Lí 11 Bài 26: Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 11 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Vật Lí 11 Kết nối tri thức
• Giải SBT Vật Lí 11 Kết nối tri thức
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)

---