Bài 1 trang 67 Tài liệu Dạy – học Vật lí 9 tập 1. Lời giải chi tiết Bài: Chủ đề 9: Công và công suất của điện trở. Định luật Joule – Lenz
Viết công thức tính công và công suất điện của điện trở. Nêu tên gọi và đơn vị đo của các đại lượng trong công thức.
Nêu một số dụng cụ điện mà bộ phận chính của chúng là đoạn dây dẫn có điện trở R. Điện năng qua đoạn dây dẫn này được biến đổi hoàn toàn hoặc chủ yếu thành dạng năng lượng nào?
Hai bóng đèn sợi đốt (hình minh họa H9.8), trên hình I có ghi 220V – 40W, trên đèn II có ghi 220V – 60W. Khi các đèn sáng bình thường, điện trở của đèn I là R1, của đèn II là R2.
– R1 lớn hơn hay nhỏ hơn R2 bao nhiêu lần?
– Cho rằng phần lớn điện năng tiêu thụ của đèn đều biến thành nhiệt năng. Hỏi trong cùng một khoảng thời gian, nhiệt lượng do đèn nào tỏa ra lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần so với đèn kia?
– Công suất điện của đoạn mạch chỉ có điện trở: \(P = {I^2}R = {{{U^2}} \over R}\)
– Công của dòng điện trong đoạn mạch chỉ có điện trở \(A = {I^2}Rt = {{{U^2}} \over R}t\)
Trong đó:
R là điện trở của đơn vị ôm \(\left( \Omega \right)\)
I là cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn, có đơn vị ampe (A).
U là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn.
t là thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn, đơn vị là giây (s).
A là công của dòng điện qua điện trở, đơn vị là jun (J).
– Bếp điện, bàn là, nồi cơm điện có bộ phận chính là đoạn dây dẫn có điện trở R. Điện năng qua đoạn dây này được biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng.
– Vận dụng: Điện trở \({R_1} = {{U_1^2} \over {{P_1}}} = 1210\,\left( \Omega \right)\,\,\,\,\,\,\,{R_2} = {{U_2^2} \over {{P_2}}} = 806,67\,\,\left( \Omega \right)\)
Xét tỉ số: \({{{R_1}} \over {{R_2}}} = 1,5\) vậy R1 lớn hơn R2 1,5 lần.
Tỉ số điện năng tỏa ra từ hai điện trở là: \({{{Q_1}} \over {{Q_2}}} = {{{P_1}.t} \over {{P_2}.t}} = {{40} \over {60}} = {2 \over 3}\)
Vậy Q2 lớn hơn Q1 1,5 lần.