Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức công, công suất.

- Công suất điện: P = U. I

- Số oát trên mỗi dụng cụ điện cho biết công suất định mức của dụng cụ đó.

- Khi hoạt động bình thường, hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức thì công suất tiêu thụ bằng công suất định mức

- Công suất này được dụng cụ điện chuyển thành công suất của một năng lượng thuộc dạng khác. Chẳng hạn, công suất nhiệt nếu dụng cụ là một cái bếp điện, hay cái bàn là, hoặc công suất cơ học, nếu dụng cụ là quạt điện, hoặc cái bơm nước…Do đó, công thức: P = U. I cũng đồng thời áp dụng cho các máy thu điện.

Đơn vị: 1 W = 1V.A, 1kW = 1000W, 1MW = 1 000 000W

Chú ý nếu mạch chỉ có R thì: P = I2R

Điều kiện đèn sáng bình thường: Pđm = P; Iđm = I

Bài tập ví dụ minh họa

Bài 1: Trên một bóng đèn có ghi (110V - 45 W).

a) Tính cường độ dòng điện qua bóng đèn này khi đèn sáng bình thường và điện trở của đèn khi đó.

b) Có thể dùng bóng đèn lắp trực tiếp vào mạng điện gia đình để chiếu sáng được không? Tại sao?

Đáp án: a) 0,41A; 268,3 Ω.

Hướng dẫn giải:

a) Khi đèn sáng bình thường U = 110V; P = 45W

Cường độ dòng điện qua bóng đèn là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Điện trở của bóng đèn là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

b) Không thể dùng bóng đèn lắp trực tiếp vào mạng điện gia đình để chiếu sáng được vì mạng điện gia đình có hiệu điện thế 220V, quá giá định mức của đèn, nếu mắc trực tiếp vào thì đèn sẽ cháy.

Bài 2: Một bàn là ghi 220V - 1000W

a) Tính điện trở và cường độ dòng điện định mức của bàn là

b) Người ta mắc bàn là nối tiếp với điện trở 1,6 Ω rồi mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế 220V. Coi điện trở của bàn là không đổi. Hãy tính công suất của bàn là trong trường hợp này?

Đáp án: a) 48,4 Ω; 4,55 A; b) 968 W

Hướng dẫn giải:

a) Cường độ dòng điện định mức của bàn là là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Điện trở của bàn là là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

b) Cường độ dòng điện qua bàn là khi mắc bàn là nối tiếp với điện trở 1,6 Ω là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Công suất của bàn là trong trường hợp này là: P = U.I = 220.4,4 = 968 W

Bài 3: Cho hai đèn Đ1 (3V - 3W); Đ2 (6V - 6W) mắc nối tiếp với nhau vào hiệu điện thế 18V.

a) Xác định các giá trị định mức của bóng đèn?

b) Tính cường độ dòng điện qua bóng đèn và hiệu điện thế hai đầu mỗi bóng đèn?

c) Các đèn sáng như thế nào?

Hướng dẫn giải:

a) Đèn 1: Hiệu điện thế định mức là Uđm1 = 3V.

Cường độ dòng điện định mức là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Đèn 2: Hiệu điện thế định mức là Uđm2 = 6V.

Cường độ dòng điện định mức là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

b) Điện trở của đèn 1 là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Điện trở của đèn 2 là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Vì hai đèn mắc nối tiếp nên cường độ dòng điện qua hai đèn là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn 1 là: U1 = I.R1 = 2.3 = 6 V

Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn 2 là: U2 = I.R2 = 2.6 = 12 V

c) Vì cường độ dòng điện qua hai bóng đều lớn hơn giá trị định mức của mỗi đèn nên cả 2 đèn sáng hơn bình thường (có thể bị cháy).

Bài tập trắc nghiệm tự luyện

Bài 1: Bóng đèn ghi 12V - 100mW. Cường độ dòng điện định mức để đèn sáng bình thường là :

A. 0,12 A      B. 8,3 A

C. 8,3 mA      D. 1,2 A

Đáp án: C

Bài 2: Bóng đèn ghi 12V - 3 W. Tính điện trở của đèn

A. 24 Ω      B. 48 Ω

C. 144 Ω      D. 4 Ω

Đáp án: B

Bài 3: Có ba bóng đèn: Đ1 (6V - 3W), Đ2 (12V - 3W), Đ3 (6V - 6W). Khi các bóng này đều sử dụng ở hiệu điện thế định mức thì độ sáng của các bóng đèn như sau:

A. Bóng Đ2 sáng nhất, hai bóng Đ1 và Đ3 sáng như nhau.

B. Bóng Đ3 sáng nhất, hai bóng Đ1 và Đ2 sáng như nhau

C. Bóng Đ3 sáng nhất, bóng Đ1 sáng yếu

D. Cả ba bóng sáng như nhau.

Đáp án: B

Bài 4: Bóng đèn có điện trở 8 Ω và cường độ dòng điện định mức là 2A. Tính công suất định mức của bóng đèn.

A. 32W     B. 16W

C. 4W     D. 0,5W

Đáp án: A

Bài 5: Một bóng đèn có ghi (220V - 60W) mắc vào một nguồn điện. Khi đó cường độ dòng điện qua đèn là 0,18A thì ta thấy đèn sáng

A. bình thường      B. sáng yếu

C. sáng mạnh      D. không sáng

Đáp án: B

Bài 6: Khi mắc một bóng đèn có hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ 455mA. Tính điện trở và công suất của bóng điện khi đó.

Điện trở của đèn là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Công suất của đèn khi đó là: P = U.I = 220.0,455 = 100 W.

Đáp án: R = 484 Ω, P = 100W.

Bài 7: Có hai bòng đèn loại: 220V – 100W và 220V – 250W được mắc song song vào nguồn điện 220V.

a) Tính điện trở của mỗi bóng đèn và cường độ dòng điện qua mỗi bóng đèn.

b) Hỏi 2 đèn sáng như thế nào? Giải thích.

a) Ta có:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Áp dụng với bóng đèn thứ nhất:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Áp dụng với bóng đèn thứ hai:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Cường độ dòng điện qua bóng đèn thứ nhất là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Cường độ dòng điện qua bóng đèn thứ hai là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

b) Hai đèn sáng bình thường. Vì hai đèn được mắc song song nên hiệu điện thế tại hai đầu mỗi đèn bằng nhau và bằng 220V, đúng bằng giá trị định mức nên hai đèn sáng bình thường.

Đáp án:

a) R1 = 484 Ω; I1 = 0,455 A; R2 = 193,6 Ω; I2 = 1,14 A.

b) hai đèn sáng bình thường.

Bài 8: Cho hai điện trở mà ở ngoài vỏ có ghi (220 Ω - 50W), ( 300 Ω - 12W).

a) Nếu ý nghĩa các số ghi trên vỏ mỗi điện trở.

b) Tính cường độ dòng điện lớn nhất và hiệu điện thế lớn nhất mà mỗi điện trở chịu được.

c) Tính công suất lớn nhất mà bộ hai điện trở trên chịu được khi :

+ hai điện trở mắc song song

+ hai điện trở mắc nối tiếp

Tóm tắt

a) Điện trở thứ nhất (220 Ω - 50W) tức là điện trở R1 là 220 Ω và công suất định mức là 50 W.

Điện trở thứ hai (300 Ω - 12W) tức là điện trở R2 là 300 Ω và công suất định mức là 12 W.

b) Cường độ dòng điện định mức của điện trở thứ nhất là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Hiệu điện thế định mức của điện trở thứ nhất là:

U1 = I1.R1 = 0,48. 220 = 105 V.

Cường độ dòng điện định mức của điện trở thứ hai là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Hiệu điện thế định mức của điện trở thứ hai là: U2 = I2.R2 = 0,2.300 = 60 V.

c) Khi hai điện trở được mắc song song thì để cả hai không bị cháy, hiệu điện thế có thể đặt vào bộ là U = U2 = 60 V (vì nếu đặt U = 105 V thì hiệu điện thế vượt quá giá trị định mức của điện trở 2, khi đó điện trở 2 sẽ bị cháy).

+ Khi hai điện trở được mắc nối tiếp thì để cả hai không bị cháy thì cường độ có thể chạy qua cả hai điện trở là I = I2 = 0,2 A. Khi đó hiệu điện thế đặt vào hệ hai điện trở nối tiếp là:

U = I2.(R1 + R2) = 0,2.(220 + 300) = 104 V.

Đáp án:

a) R1 là 220 Ω; P1 = 50 W

R2 là 300 Ω; P2 = 12 W.

b) I1 = 0,48 A; U1 = 105 V; I2 = 0,2 A; U2 = 60V

c) Uss = 60 V; Unt = 104 V.

Bài 9: Để trang trí một quầy hàng, người ta dùng các bóng đèn 6V - 9W mắc nối tiếp vào mạch điện có hiệu điện thế không đổi U = 240V

a) Tìm số bóng đèn cần dùng để chúng sáng bình thường.

b) Nếu có một bóng bị cháy, người ta nối tắt đoạn mạch có bóng đó còn lại thì công suất tiêu thụ của mỗi bóng tăng hay giảm bao nhiêu phần trăm.

a) Cường độ dòng điện định mức của mỗi đèn là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Điện trở mỗi đèn là: Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Để các đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế trên mỗi phần là 6V, vậy số bóng đèn là: N = 240 : 6 = 40 bóng

b) Khi 1 bóng bị cháy và được nối tắt thì còn 39 bóng. Khi đó cường độ dòng điện qua mỗi đèn là

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Công suất mỗi đèn khi đó là P' = I'2.R = (1,54)2.4 = 9,5 W

Vậy công suất mỗi đèn khi đó tăng số % là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Đáp án: a) 40 bóng; b) 5,1 %.

Bài 10: Có hai bóng đèn: Đ1(120V - 45W); Đ2(120V - 60W) được mắc vào hiệu điện thế 240 V như hai hình vẽ:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

a) Tính điện trở R và R ở hai cách mắc. Biết rằng các đèn sáng bình thường

b) Tính công suất tiêu thụ của mạch điện trong hai trường hợp trên.

a) Cường độ dòng điện định mức của đèn 1 là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

Cường độ dòng điện định mức của đèn 2 là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

+ Cách mắc thứ nhất: R1 nt (Đ1 // Đ2).

Để hai đèn sáng bình thường thì Ud = 120 V, nên UR1 = U – Ud = 120V

Cường độ dòng điện trong mạch chính là I = Id1 + Id2 = 0,5 + 0,375 = 0,875 A

Nên điện trở R1 cần mắc vào là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

+ Cách mắc thứ hai: (R2 // Đ1) nt Đ2

Hiệu điện thế trên R2 là UR2 = 120 V.

Cường độ dòng điện qua R2

IR2 = I1 – I2 = 0,5 – 0,375 = 0,125 A

Điện trở R2 có giá trị là:

Cách giải Bài tập tính công, công suất của nguồn điện cực hay | Vật Lí lớp 9

b) Cách mắc thứ nhất:

Công suất mạch là: P = U.I = 240.0,875 = 210 W

+ Cách mắc thứ hai:

Công suất mạch là: P' = U.I' = 240.0,5 = 120 W

Đáp án:

a) R1 = 137 Ω; R2 = 960 Ω

b) P = 210 W; P' = 120 W

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 9 có đáp án và lời giải chi tiết khác:

Xem thêm các loạt bài Để học tốt Vật Lí lớp 9 hay khác:

300 BÀI GIẢNG GIÚP CON LUYỆN THI LỚP 10 CHỈ 399K

Phụ huynh đăng ký mua khóa học lớp 10 cho con, được tặng miễn phí khóa lớp 9 ôn hè. Đăng ký ngay!

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Loạt bài Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 9 có đáp án của chúng tôi được biên soạn bám sát nội dung chương trình Vật Lý lớp 9.

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.