*

*

Bài 14. Bài tập về hiệu suất điện với điện năng sử dụng

Câu 1 trang 40 SBT đồ vật Lí 9 

Điện năng không thể chuyển đổi thành

A. Cơ năng

B. Nhiệt năng

C. Hóa năng

D. Tích điện nguyên tử

Lời giải:

Chọn D. Điện năng không thể biến đổi thành tích điện nguyên tử.

Bạn đang xem: Giải bài tập vật lý 9 bài 14 sbt

Câu 2 trang 40 SBT thứ Lí 9 

Công suất điện mang lại biết:

A. Kĩ năng thực hiện công của chiếc điện

B. Tích điện của cái điện

C. Lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian

D. Mức độ mạnh, yếu của cái điện

Lời giải:

Chọn C. Hiệu suất điện cho thấy thêm lượng năng lượng điện năng thực hiện trong một đơn vị thời gian.

Câu 3 trang 40 SBT đồ dùng Lí 9 

Trên một bóng đèn dây tóc bao gồm ghi 220V – 100W

a) Tính năng lượng điện năng thực hiện trong 30 ngày khi win sáng thông thường bóng đèn mỗi ngày 4 giờ

b) Mắc thông suốt hai đèn điện cùng nhiều loại trên trên đây vào hiệu điện gắng 220V. Tính công suất của đoạn mạch thông liền này với tính năng suất của mỗi đèn điện khi đó

c) Mắc nối liền bóng đèn bên trên với một bóng đèn dây tóc khác tất cả ghi 220V – 75W vào hiệu điện rứa 220V. Hỏi các bóng đèn này rất có thể bị hư không? ví như không, hãy tính công suất của đoạn mạch này và công suất của mỗi đèn.

Cho rằng điện trở của các bóng đèn vào trường hợp b với c bên trên đây có giá trị như khi bọn chúng sáng bình thường

Tóm tắt:

Uđm1 = 220V; Pđm1 = 100W = 0,1kW;

a) t04h; t = 4.30 = 120h; A1= ?

b) tiếp nối hai đèn thuộc loại; U = 220V; Pmạch= Pm= ?; Pđèn = P1 = P2 = ?

c) tiếp nối đèn 1 trên với đèn 3 có: Uđm3= 220V; Pđm3= 75W = 0,075kW

Đèn 3 hỏng tuyệt không? Pmạch2 = ?; P1 = ?; P2 = ?

Lời giải:

a) Điện năng sử dụng trong 30 ngày là:

A1 = PĐ1.t = 0,1kW.120h = 12kW.h = 12.1000.3600 = 4,32.107J.

b) Điện trở của đèn 1 cùng đèn 2 cùng các loại là:

*

Điện trở tương tự của 2 đèn lúc ghép tiếp nối là:

R12 = R1 + R2 = 484 + 484 = 968Ω

Công suất của đoạn mạch nối tiếp là:

*

Do nhị đèn giống như nhau mắc thông suốt nên năng suất của mỗi đèn điện là:

P1 = P2 = Pm /2 = 50/2 = 25 W

c) Điện trở của đèn thứ ba là:

*

Điện trở tương tự của mạch lúc ghép tiếp nối đèn 1 với đèn 3 là:

R13 = R1 + R3 = 484 + 645,3 = 1129,3Ω

Cường độ cái điện chạy qua nhì đèn là:

*

Hiệu điện thế đặt lên mỗi đèn là:

U1 = I1.R1 = 0,195.484 = 94,38V cùng U2 = I2.R2 = 0,195.645,3 = 125,83V.

Như vậy ta thấy hiệu điện thế này đều bé dại hơn hiệu điện núm định mức của mỗi đèn là 220V nên các đèn không trở nên hỏng.

Công suất của đoạn mạch là: Pm = U.I = 220.0,195 = 42,9W.

Công suất của đèn trước tiên là: 

*

Công suất của đèn thứ hai là:

*

Câu 4 trang 40 SBT đồ dùng Lí 9 

Trên một đèn điện tóc đỏ có ghi 220V – 100W với trên một đèn điện khác gồm ghi 220V – 40W

a) so sánh điện trở hai đèn điện khi bọn chúng sáng bình thường

b) Mắc thông liền hai bóng đèn này vào hiệu điện cầm 220V thì đèn nào sáng hơn? vày sao? Tính năng lượng điện năng nhưng mạch điện này sử dụng trong 1 giờ. Cho rằng điện trở của các bóng đèn có mức giá trị như khi chúng sáng bình thường

c) Mắc song song hai bóng đèn này vào hiệu điện cố gắng 220V thì đèn nào sáng hơn? bởi vì sao? Tính điện năng cơ mà đèn này sử dụng trong 1 giờ.

Tóm tắt:

Uđm1 = 220V; Pđm1 = 100W = 0,1kW; Uđm2 = 220V; Pđm2 = 40W = 0,04kW;

a) R1= ?; R2= ?

b) tiếp liền hai đèn; U = 220V; t = 1h = 3600s; đèn như thế nào sáng hơn? A = ?

c) Mắc tuy nhiên song nhì đèn: U = 220V; t = 1h; đèn nào sáng hơn? A = ?

Lời giải:

a) Điện trở của đèn thứ nhất là: R1= Uđm12/ Pđm1 = 2202 / 100 = 484Ω

Điện trở của đèn vật dụng hai là: R2 = Uđm22 / Pđm2 = 2202/40 = 1210Ω

Lập tỉ lệ: R2/R1 = 1210 / 484 = 2,5 ⇒ R2 = 2,5R1. Vậy đèn 1 gồm điện trở nhỏ hơn đèn 2 là 2,5 lần.

b) lúc mắc thông suốt hai đèn này vào hiệu điện cố gắng 220V, loại điện chạy qua nhì đèn bao gồm cùng độ mạnh I thì đèn có điện trở to hơn sẽ sáng hơn. Bởi vậy đèn thiết bị hai (loại 44W) đã sáng hơn.

Đèn nhiều loại 40 W tất cả điện trở R2 lớn hơn yêu cầu có công suất P2 = I2 .R2 lớn rộng (P2 = 20,4 W; P1 = 8,2 W).

Cường độ chiếc điện định nút của đèn 1 là:

Iđm1 = Pđm/U1đm = 100/220 ≈ 0,45A

+ Cường độ dòng điện định nút của đèn 2 là:

Iđm2 = Pđm2/Uđm2 = 40/220 ≈ 0,18A

Khi ghép thông liền cường độ cái điện trong khúc mạch là:

*

Vì đèn 1 với đèn 2 mắc tiếp nối nên: I1 = I2 = I = 0,13A.

Qua tác dụng tính toán ta đối chiếu và hiểu rằng cả nhì đèn thì loại điện qua không tới giá trị định mức vì chưng vậy cả hai đèn hầu hết sáng mờ. Nhưng lại đèn 2 vẫn sáng rộng đèn 1.

Điện năng tiêu tốn của đoạn mạch trong một giờ là:

A = U.I.t = 220.0,13.3600 = 102960 J = 0,0286kW.h

c) khi mắc tuy vậy song nhì đèn vào hiệu điện cố kỉnh U = 220 V = Uđm1= Uđm2nên cả 2 đèn sáng bình thường và đèn1 sáng hơn đèn 2 vì chưng đèn 1 có công suất định mức lớn hơn nên sáng sủa hơn.

Điện năng mạch điện tiêu thụ trong 1 giờ là:

A = (P1 + P2)t = (100 + 40).3600 = 504000J = 0,14kW.h.

Cường độ chiếc điện trong khúc mạch là:

I = U / (R1 + R2 ) = 220 / (484 + 1210) = 0,13A.

Vì R1 và R2 mắc nối liền nên: I1 = I2 = I = 0,13A.

Qua hiệu quả tính toán ta so sánh và biết được cả nhị đèn thì loại điện qua không đến giá trị định mức bởi vì vậy cả hai đèn phần đông sáng mờ. Nhưng mà đèn 2 vẫn sáng hơn đèn 1.

Điện năng tiêu tốn của đoạn mạch trong một giờ là:

A = U.I.t = 220.0,13.3600 = 102960 J = 0,0286kW.h

Câu 5 trang 40 SBT vật Lí 9 

Trên một bàn là bao gồm ghi 110V – 550W với trên một đèn điện dây tóc tất cả ghi 110V – 40W

a) Tính điện trở của bàn là và đèn điện khi chúng chuyển động bình thường.

b) rất có thể mắc tiếp nối bàn là và đèn điện này vào hiệu điện ráng 220V được không? vày sao? nhận định rằng điện trở của bàn là với bóng đèn có mức giá trị đã tính làm việc câu a)

c) hoàn toàn có thể mắc thông liền hai biện pháp này vào hiệu năng lượng điện thế lớn số 1 là từng nào để chúng không trở nên hỏng? Tính công suất của mỗi luật khi đó.

Tóm tắt:

Uđm1 = 110V; Pđm1 = 550W; Uđm2 = 110V; Pđm2 = 40W ;

a) R1= ?; R2= ?

b) nối liền bàn là và đèn; U = 220V có được không?

c) tiếp liền bàn là và đèn: Umax= ?; Pbànlà = P1 = ?; Pđèn = P2 = ?

Lời giải:

a) Điện trở của bàn là là:

*

Điện trở của đèn điện là:

*

b) lúc mắc thông suốt bàn là và đèn vào hiệu điện thay 220V, điện trở tương đương của mạch là:

R12 = R1 + R2 = 22 + 302,5 = 324,5Ω

⇒ dòng điện chạy qua chúng có cường độ là:

*

Khi kia hiệu điện gắng đặt vào bàn là là: U1 = I.R1 = 0,678.22 = 14,9V

hiệu điện cố gắng đặt vào đèn là: U2 = I.R2 = 0,678.302,5 = 205,2V

Ta thấy U2 > Uđm2 yêu cầu đèn vẫn hỏng do vậy không thể mắc tiếp nối hai công cụ điện này vào hiệu điện cầm 220V.

c) độ mạnh định mức của bàn là cùng đèn tương xứng là:

Iđm1 = Pđm1 / Uđm1 = 550/110 = 5A;

Iđm2 = Pđm2 / Uđm2 = 40/110 = 4/11A = 0,364A.

Khi mắc nối liền hai dụng cụ điện này thì dòng điện chạy qua chúng tất cả cùng cường độ và chỉ hoàn toàn có thể lớn tốt nhất là Imax = Iđm2 = 0,364A, vày nếu lớn hơn nữa thì bóng đèn vẫn hỏng. Vậy có thể mắc nối liền hai phép tắc này vào hiệu điện thế lớn nhất là:

Umax = Imax .(R1 + R2) = 118V.

Công suất của bàn là lúc đó: P1 = R1.I2 = 22.0,3642 = 2,91 W.

Công suất của đèn khi đó: P2 = R2.I2 = 302,5.0,3642 = 40 W.

Câu 6 trang 41 SBT đồ gia dụng Lí 9 

Một quạt điện sử dụng trên xe xe hơi có ghi 12V – 15W

a) rất cần được mắc quạt vào hiệu điện thế bao nhiêu làm cho nó chạy bình thường? Tính cường độ loại điện chạy qua lúc đó

b) Tính điện năng cơ mà quạt sử dụng trong một giờ lúc chạy bình thường

c) khi quạt chạy , năng lượng điện năng được biến hóa thành những dạng năng lượng nào? cho rằng hiệu suất của quạt là 85%, tính năng lượng điện trở của quạt.

Tóm tắt:

Uđm = 12V; Pđm = 15W;

a) Quạt hoạt động thông thường thì U = ?; I = ?

b) t = 1h = 3600s; A = ?

c) năng suất H = 85%; R = ?

Lời giải:

a) phải mắc quạt vào hiệu điện thế định nút U = 12V.

Điện trở của quạt là: R = U2 /P = 122/15 = 9,6Ω.

Cường độ chiếc điện chạy qua quạt là: I = U/R = 12/9,6 = 1,25A.

b) Điện năng quạt tiêu thụ trong một giờ là:

A = Pđm.t = 15.3600 = 54000J = 0,015kW.h.

c) Điện năng được đổi khác thành cơ năng và nhiệt năng.

Phần điện năng đổi khác thành cơ năng trong một giây là:

Pcơ = Ptoàn phần.H = 15.85% = 12,75 J/s

Mặt khác ta có: Ptoàn phần = Pcơ + Pnhiệt

⇒ Phần năng lượng điện năng chuyển đổi thành nhiệt năng trong 1 giây l

Pnhiệt = Ptoàn phần - Pcơ = 15 – 12,75 = 2,25 J/s

Điện trở của quạt: Pnhiệt = I2.R ⇒ R = Pnhiệt/I2 = 1,44Ω.

Câu 7 trang 41 SBT vật Lí 9 

Một bàn là được thực hiện với hiệu điện cầm 220V thì tiêu hao với một lượng điện năng là 990kJ trong 15 phút.

a) Tính cường độ mẫu điện chạy qua dây nung của bàn là khi đó

b) Tính năng lượng điện trở của dây nung này khi đó

Tóm tắt:

U = 12V; A = 990kJ = 990000J; t = 15 phút = 900s

a) I = ?

b) R = ?

Lời giải:

a) Cường độ loại điện qua dây nung:

*

b) Điện trở của dây nung: R = U / I = 220 / 5 = 44Ω

Câu 8 trang 41 SBT vật dụng Lí 9 

Một biếp điện được sử dụng với hiệu điện nạm 220V thì chiếc điện chạy qua dây nung của bến có cường độ I = 6,8A

a) Tính năng suất của bếp từ khi đó

b) hàng ngày bếp được áp dụng như bên trên trong 45 phút. Tính phần điện năng hữu dụng Aimà bếp hỗ trợ trong 30 ngày, biết rằng năng suất của bếp là H = 80%

Tóm tắt:

U = 220V; I = 6,8A

a) phường = ?

b) t0= 45 phút = 0,75h; t = 0,75.30 = 22,5h; H = 80%; Aích= Ai = ?

Lời giải:

a) năng suất tiêu thụ của bếp: phường = U.I = 220 × 6,8 = 1496W

b) Điện năng tiêu thụ của nhà bếp trong 30 ngày.

A = P.t = 1496W.22,5h = 33660W.h

Hiệu suất của bếp: 

*

Phần năng lượng điện năng có ích Ai mà bếp hỗ trợ trong 30 ngày là:

*

Câu 9 trang 41 SBT đồ dùng Lí 9 

Hai năng lượng điện trở R1= 12Ω với R2 = 36Ω được mắc tuy nhiên song vào hiệu điện rứa U thì có công suất là P1s và P2s. Lúc mắc nối liền nối tiếp hai năng lượng điện trở này vào cùng hiệu điện cố kỉnh U như bên trên thì năng suất điện của mỗi điện trở tương xứng là P1n và P2n

a) Hãy đối chiếu P1svới P2Svà P1n với P2n

b) Hãy so sánh P1svới P1nvà P2S với P2n

c) Hãy so sánh công suất tổng số Pskhi mắc tuy nhiên song cùng với công suất tổng số Pnkhi mắc tiếp nối hai điện trở vẫn nêu trên đây.

Tóm tắt:

R1 = 12Ω và R2 = 36Ω

a) P1s= ?P2s; P1n= ?P2n;

b) P1s= ?P1nvà P2s = ?P2n;

c) Ps= ?Pn

Lời giải:

Điện trở tương tự khi R1 mắc tiếp liền với R2:

Rnt12 = R1 + R2 = 12 + 36 = 48Ω

Điện trở tương đương khi R1 mắc song song với R2:

*

a) năng suất tiêu thụ trên R1, R2khi R1mắc tuy nhiên song cùng với R2 lần lượt là:

*

(U1 = U2 = U bởi vì R1//R2)

Lập tỉ lệ:

*

⇒ P1S = 3P2S

Công suất tiêu tốn thụ bên trên R1, R2 khi R1 mắc nối tiếp với R2 lần lượt là:

và (I1 = I2 vì R1 nt R2 ).

*

b) khi R1nối tiếp cùng với R2thì: U = U1 + U2 và 

*

*

Công suất tiêu tốn của R1, R2: 

*

Lập tỉ lệ: 

*

Lập tỉ lệ: 

*

c) Áp dụng công thức: 

*

Lập tỉ lệ: 

*

Câu 10 trang 41 SBT đồ gia dụng Lí 9

Cho hai đèn điện dây tóc gồm ghi số 6V – 2W và 6V – 3W

a) Tính điện trở của dây tóc mỗi đèn điện này khi bọn chúng sáng bình thường

b) cho thấy vì sao khi mắc nối liền hai bóng đèn này vào hiệu điện núm U = 12V thì chúng không sáng sủa bình thường

c) Lập luận để chứng tỏ rằng rất có thể mắc hai đèn điện này cùng với một phát triển thành trở vào hiệu điện núm nêu trên để bọn chúng sáng bình thường. Vẽ sơ đồ vật mạch điện này

d) Tính điện trở của đổi thay trở cùng điện năng nhưng nó tiêu tốn trong 30 phút

Tóm tắt:

Đèn 1: Uđm1 = 6V, Pđm1 = 2W; Đèn 2: Uđm2 = 6V, Pđm2 = 3W

a) R1= ?; R2= ?

b) U = 12V; tại sao đèn ko sáng bình thường?

c) Để 2 đèn sáng bình thường, sơ đồ? Giải thích?

d) Rbt= ?; t = nửa tiếng = 1800s; Abt= ?

Lời giải:

a) Điện trở của dây tóc bóng đèn Đ1và Đ2.

*

b) Cường độ mẫu điện định nấc của đèn:

Iđm1 = Pđm1/Uđm1 = 3 / 6 = 0,5A ; Iđm2= Pđm2/Uđm2 = 2/6 = 1/3 A.

Nếu mắc Đ1 nối tiếp với Đ2 thì điện trở tương tự của mạch:

R12 = R1 + R2 = 12 + 18 = 30Ω

Khi kia cường độ cái điện qua từng đèn là:

I1 = I2 = I = U/R12 = 12/30 = 0,4A

Ta thấy I1 đm1 và I2 > Iđm2 nên đèn 1 sáng yếu rộng bình thường, đèn 2 sáng vượt định mức sẽ hỏng.

Xem thêm: Bảng Công Thức Lượng Giá Trị Lượng Giác Lớp 10, Lý Thuyết Giá Trị Lượng Giác Của Một Cung

c) Để nhị đèn sáng thông thường thì ta nên mắc thêm một phát triển thành trở vào mạch.

Vì U1 = U2 = 6V đm1 ≠ Iđm2 nên rất có thể mắc một trong các hai cách sau:

Cách 1: hai đèn Đ1 và Đ2 phải tuy nhiên song với nhau và thông suốt với biến hóa trở Rb như hình vẽ, sao cho:

Ib = Iđm1 + Iđm2 = 0,5 + 1/3 = 5/6A

và Ub = U - U12 = 12 – 6 = 6V

*

Cách 2: Đèn Đ2 và trở thành trở phải song song cùng nhau và thông suốt với đèn Đ1 như hình vẽ, sao cho: