Tổng hợp những kiến thức cần nhớ về công suất điện - Không nên bỏ qua

TỔNG HỢP NHỮNG CÔNG THỨC CẦN NHỚ VỀ CÔNG SUẤT ĐIỆN 

Bài viết dưới đây sẽ tổng hợp lý thuyết về chủ đề Công suất điện (CSĐ): định nghĩa, công thức,...

1. Công suất điện là gì? 

CSĐ của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó và có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian. Hoặc bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó. 

2. Công suất định mức của các dụng cụ điện

- Số vôn và số oát trên các dụng cụ điện. 

- Mỗi dụng cụ điện khi được sử dụng với hiệu điện thế bằng hiệu điện thế định mức thì tiêu thụ công suất bằng số oát ghi trên dụng cụ đó, được gọi là công suất định mức. 

- Công suất định mức của mỗi dụng cụ điện cho biết công suất mà dụng cụ đo tiêu thụ khi hoạt động bình thường. 

3. Công thức tính công suất điện

- Công suất của một đoạn mạch bằng tích hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua nó:

\(P = \frac{A}{t} = U.I\)

Trong đó: 

+ P: công suất (W);

+ A: công thực hiện (J);

+ U: Hiệu điện thế (V); 

+ I: Cường độ dòng điện (A); 

+ t: Thời gian (s).

- Lưu ý: Công thức này có thể được sử dụng để tính công suất cho các dụng cụ điện sử dụng với mạng điện gia đình nếu các dụng cụ điện chỉ chạy qua các điện trở, chẳng hạn như: bóng đèn dây tóc, bàn là, bếp điện...

CSĐ của mạch được tính theo công thức: \(P = I^2.R = \frac{U^2}{R}\).

4. Bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng 

Ví dụ: Cho một đoạn mạch gồm một bóng đèn có ghi 6V - 4,5W được mắc nối tiếp với một biến trở và được đặt vào hiệu điện thế không đổi 9V như hình 14.1. Điện trở của dây nối và ampe kế là rất nhỏ. 

a) Đóng công tắc K, bóng đèn sáng bình thường. Tính số chỉ của ampe kế. 

b) Tính điện trở và công suất tiêu thụ điện của biến trở khi đó. 

c) Tính công của dòng điện sản ra ở biến trở và ở toàn đoạn mạch trong 10 phút. 

Hướng dẫn giải:

a) Khi đóng công tắc K, bóng đèn sáng bình thường, có nghĩa là cường độ dòng điện qua bóng đèn đúng bằng cường độ dòng điện định mức và đó cũng là chỉ số ampe kế. 

\(I_{dm} = \frac{P_{dm}}{U_{dm}} = \frac{4,5}{6} = 0,75 (A)\)

b) Đèn sáng bình thường có nghĩa là hiệu điện thế trên hai đầu bóng đèn đúng bằng hiệu điện thế định mức, do đó hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở được tính là \(U_{bt} = U - U_{đ} = 9 - 6 = 3V\).

Điện trở của biến trở khi ấy là: \(R_{bt} = \frac{U_{bt}}{I_{bt}} = \frac{3}{0,75} = 4 (\Omega )\).

Công suất tiêu thụ của biến trở: \(P_bt = U_bt.I_bt = 3.0,75 = 2,25 (\Omega )\).

c) Công của dòng điện sản ra trên biến trở trong 10 phút là: \(A_{bt} = P_{bt}t = 2,25.10.60 = 1350J\). 

 Công của dòng điện sản ra trên toàn đoạn mạch trong 10 phút là: \(A_{đm} = P_mt = U_mI_mt = 9.0,75.10.60 = 4050J\).

Sau khi học xong lý thuyết về công suất điện, độc giả có thể tham khảo các dạng bài tập và các công thức liên quan khác.