Bài 8: Điện năng. Công suất điện

Điện năng tiêu thụ và công suất điện

Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch

Lượng điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác được đo bằng công của lực điện thực hiện khi dịch chuyển có hướng các điện tích.

\( A=Uq=UIt \)

Trong đó:
– U là hiệu điện thế đặt vào 2 đầu đoạn mạch (V)
– q là lượng điện tích dịch chuyển (C)
– I là cường độ dòng điện trong mạch (A)
– t là thời gian điện tích dịch chuyển (s)

Công suất điện

Công suất điện 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 của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

\(P = \frac{A}{t} =UI \)

Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua

Định luật Jun – Len-xơ

Nhiệt lượng tỏa ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó.

\(Q = RI^{2}t \)

với R là điện trở thuần của vật dẫn \( (\Omega ) \)

Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua

Công suất tỏa nhiệt P ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ toả nhiệt của vật dẫn đó và được xác định bằng nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn trong một đơn vị thời gian.

\( P=\frac{Q}{t}=RI^{2}\)

Công và công suất của nguồn điện

Công của nguồn điện

Điện năng tiêu thụ trong toàn mạch bằng công của các lực lạ bên trong nguồn điện.

\( A_{ng}=q\xi =\xi It\)

Công suất của nguồn điện

Công suất của nguồn điện bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch:

\( P_{ng}=\frac{A_{ng}}{t}=\xi I \)

Các công thức liên quan để áp dụng vào bài tập

Điện trở dây dẫn: \( R = \frac{\rho l}{S} \). Trong đó:
- \( \rho \) là điện trở suất của dây dẫn
- l là chiều dài dây (m)
- S là diện tích tiết diện dây (m²)

Nhiệt lượng vật tỏa ra (thu vào) khi thay đổi nhiệt độ từ t₁ đến t₂ là: Q = mc(t₂ – t₁) với
- m là khối lượng vật (kg)
- c là nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K)