Công thức tính điện năng tiêu thụ chuẩn
Công thức điện năng tiêu thụ thường xuyên được sử dụng trong bộ môn Vật lý. Hiểu khái niệm, cách tính chi tiết giúp bạn hiểu bài và có kết quả học tập như ý.
Điện năng tiêu thụ là gì?
Điện năng tiêu thụ là lượng năng lượng điện dùng để cung cấp cho thiết bị điện để hoạt động, phục vụ cuộc sống hàng ngày trong đơn vị thời gian nhất định. Thiết bị gia dụng đều ghi rõ công suất hoạt động, điện năng tiêu thụ một đoạn mạch bằng công suất điện sản xuất ở đoạn mạch đó.
Lượng điện được dùng đo bằng công tơ điện, đơn vị tính kWh. Mỗi số đếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng sử dụng là 1kWh.
Công thức tính điện năng
Công thức điện năng tiêu thụ: A = Pt = U.I.t.
Lưu ý thành phần trong công thức:
- A: Công suất dòng điện (J)
- P: Công suất (W)
- U: Hiệu điện thế (V)
- I: Cường độ dòng điện (A)
- t: Thời gian (s).
Áp dụng công thức tính điện năng tiêu thụ của bóng đèn
Giả sử bạn tính điện năng tiêu thụ của bóng đèn, với bóng 60W = 0.06 kW. Ước tính sử dụng bóng đèn trong 1 ngày, 1 tháng rồi áp dụng công thức tính:
- Nếu mỗi ngày bật 6h, mỗi tháng 180h tiêu thụ hết: 0.06 x 6 = 0.36 kWh điện.
- Một tháng bóng đèn tiêu thụ hết 0.06 x 180 = 10.8 kWh điện.
Vận dụng công thức tính điện năng tiêu thụ của tủ lạnh
Giả sử tủ lạnh có công suất 120W (0.12 kW) thì điện tiêu thụ trong vòng 1 tháng sẽ là: 0.12 x 720 = 86.4 kWh.
Áp dụng cách tính điện năng tiêu thụ trong vòng 1 tháng của gia đình
Nếu máy lạnh có công suất tối đa là 1200W (Tương ứng 1.2kW), thiết bị này được sử dụng trong vòng 5h mỗi ngày. Như vậy, lượng điện tiêu thụ mỗi ngày sẽ là A = 1.2kW x 5 = 6kWh.
Nếu trong vòng 1 tháng, lượng điện tiêu thụ là: A = 6kW x 30 = 180kWh.
Mở rộng của công suất tiêu thụ công thức
Hiệu suất dùng điện tính theo công thức: H = (Ai / Atp) x 100% = [Ai/(Ai + Ahp)] x 100%.
Trong đó:
- H: Hiệu suất (%)
- Ai: Năng lượng có ích (J)
- Ahp: Năng lượng toàn phần hoặc năng lượng tiêu thụ (J).
Công suất tiêu thụ (công thức): P = A/t = A.U.
Với các thành phần:
- P: Công suất tiêu thụ (W)
- A: Điện năng tiêu thụ (kWh)
- t: Thời gian sử dụng điện (s)
- U: Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (V).
Bài tập minh họa công thức tính công suất tiêu thụ
Một số bài tập có liên quan đến công thức tính điện năng tiêu thụ giúp bạn có thể nắm vững kiến thức. Tổng hợp các bài tập từ cơ bản đến nâng cao được tổng hợp đầy đủ, giúp học sinh vượt qua các kỳ thi dễ dàng.
Bài 1: Bóng đèn có thông tin 220V
- 100W được thắp sáng ở hiệu điện thế 200V. Tính điện năng đã tiêu thụ trong 6h?
Lời giải chi tiết:
Bài 2: Một ấm nước dùng tới hiệu điện thế 220V được đun sôi với 1.5 lít từ nhiệt độ 20 độ C trong 10 phút. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, Khối lượng riêng của nước là 1000kg/m^3 và hiệu suất của ấm là 90%.
Yêu cầu:
a/ Tính điện trở của ấm?
b/ Tính công suất điện của ấm?
c/ Tính điện năng tiêu thụ của ấm trong 30 ngày, mỗi ngày 20 phút theo đơn vị kWh?
Giải bài tập:
3. Quạt điện ghi 220V
- 75W được mắc vào hiệu điện thế 220V.
a/ Tính điện năng quạt đã tiêu thụ trong vòng 4h.
b/ Quạt có hiệu suất 80%, tính cơ năng của quạt đã thu được trong thời gian nói trên.
Giải bài:
a/ Điện năng quạt tiêu thụ trong 4h: A = Pt = 75.4.60.60 = 1.080.000 J = 1080 kJ.
b/ Công thức tính hiệu suất H =(Ai/Atp) x 100% => Ai = Atp x H/100% = 1080 x (80/100) = 864 kJ.
4. Công tơ điện gia đình trong một ngày và một đêm tăng 1.7 số. Biết nhà có hai bóng đèn 40W được thắp trong 5h, một quạt 100W chạy trong 8h và một bếp điện 1000W. Vậy bếp điện được dùng trong bao lâu? Biết các thiết bị đều có dùng đúng công suất định mức.
Giải bài chi tiết:
1.7 số điện = 1.7 kWh = 1700 Wh.
Giả sử: Thời gian dùng bếp điện là a giờ.
Tổng điện năng tiêu thụ của gia đình trong 1 ngày 1 đêm: A = A đèn + Aq uạt + A bếp = 20.40.5 + 100.8 + 1000.a = 1700 => a = 0.5h.
Kết luận
Công thức điện năng tiêu thụ có liên quan đến công suất, hiệu điện thế, cường độ dòng điện và thời gian. Hiểu rõ công thức tính, học sinh có thể giải được các bài tập một cách dễ dàng.
Bài viết liên quan
Thông tin công thức điện trường đều và cách tính các đại lượng cơ bản
Tìm hiểu công thức điện trường đều và các đại lượng liên quan như cường độ, lực điện, điện thế. Hướng dẫn chi tiết cách tính toán kèm ví dụ thực tế cho học sinh dễ hiểu.
Nắm rõ công thức tính công suất điện và ứng dụng thực tiễn
Tìm hiểu công thức tính công suất điện với các phương pháp đo lường và ứng dụng trong mạch điện một pha, ba pha. Hướng dẫn chi tiết cách tính công suất tiêu thụ điện gia đình.
Công thức tính hiệu suất truyền tải điện và cách tính tổn thất điện năng
Tìm hiểu công thức tính hiệu suất truyền tải điện qua phân tích các yếu tố ảnh hưởng, tổn thất điện năng và phương pháp cải thiện hiệu quả đường dây điện trong thực tế.
Tổng quan công thức áp suất khí quyển và ứng dụng trong thực tiễn
Tìm hiểu công thức áp suất khí quyển qua các khái niệm cơ bản, phương pháp đo lường và ứng dụng thực tiễn. Bài học chi tiết về đơn vị đo, giá trị chuẩn và biến đổi áp suất.
Nắm rõ công thức tính số vòng dây n và ứng dụng trong điện từ học
Tìm hiểu công thức tính số vòng dây n trong điện từ học, máy biến áp và động cơ điện. Hướng dẫn chi tiết cách áp dụng công thức n1/n2 = u1/u2 với các ví dụ thực tế.
Kiến thức về công thức máy phát điện xoay chiều và cách tính toán
Tìm hiểu chi tiết các công thức máy phát điện xoay chiều, nguyên lý hoạt động và cách tính toán các đại lượng điện cơ bản như suất điện động, tần số, công suất cho học sinh phổ thông.