Chương I: Điện Học – Vật Lý Lớp 9
Giải Bài Tập SGK: Bài 14 Bài Tập Về Công Suất Điện Và Điện Năng Sử Dụng
Bài Tập 3 Trang 41 SGK Vật Lý Lớp 9
Một bóng đèn dây tóc có ghi 220V – 100W và một bàn là có ghi 220V – 1000W cùng được mắc vào ổ lấy điện 220V ở gia đình để cả hai cùng hoạt động bình thường.
a. Vẽ sơ đồ mạch điện, trong đó bàn là được kí hiệu như một điện trở và tính điện trở tương đương của đoạn mạch này.
b. Tính điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn vị jun và đơn vị kilooat giờ.
Lời Giải Bài Tập 3 Trang 41 SGK Vật Lý Lớp 9
– Điện trở tương đương của đoạn mạch mắc song song: \(R_{td} = \frac{R_1R_2}{R_1 + R_2}\)
– Điện năng tiêu thụ: A = Pt
– Đổi đơn vị: 1 kWh = 3 600 000 J
Gợi Ý Cách Giải:
a. Vẽ sơ đồ của mạch điện.
Tính điện trở của bóng đèn \(\)\(R_1 = 484 Ω\).
Tính điện trở của bàn là \(R_2 = 48,4 Ω\).
Tính điện trở tương đương R của đoạn mạch.
b. Tính điện năng A mà đoạn mạch tiêu thụ trong 1 giờ.
Giải:
Câu a: Để đèn và bàn là cùng hoạt động bình thường khi mắc vào hiệu điện thế 220V thì chúng phải được mắc song song với nhau. Ta có sơ đồ mạch điện:
Điện trở của bóng đèn: \(R_1 = \frac{U_d^2}{P_d} = \frac{220^2}{100} = 484Ω\)
Điện trở của bàn là: \(R_2 = \frac{U^2_{bl}}{P_{bl}} = \frac{220^2}{1000} = 48,4Ω\)
Điện trở tương đương của mạch khi đèn và bàn là mắc song song nhau là:
\(R = \frac{R_1R_2}{R_1 + R_2} = \frac{484.48,4}{484 + 48,4} = \frac{23425,6}{532,4} = 44Ω\)
Câu b: Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ là:
\(A = UIt = \frac{U^2}{R}.t = \frac{220^2}{44}.1 = 1100 (Wh)\)
\(= 1,1KWh = 3960000 (J)\)
Cách giải khác
Câu a: Vì bóng đèn dây tóc và bàn là có cùng điện áp định mức là 220V, đồng thời điện áp của nguồn cũng bằng 220V nên muốn hai dụng cụ này hoạt động bình thường thì chúng phải được mắc song song với nhau và cùng mắc vào nguồn 220V
Ta có sơ đồ mạch điện:
Bóng đèn dây tóc có ghi:
\(220V – 100W → U_{đm1} = 220V, P_{đm1} = 100W, P_{đm1} = \frac{U^2_{đm1}}{R_1}\)
→ Điện trở của đèn: \(R_1 = \frac{U^2_{đm1}}{P_{đm1}} = \frac{220^2}{100} = 484Ω\)
Bàn là có ghi:
\(220V – 1000W → U_{đm2} = 220V, P_{đm2} = 1000W, P_{đm2} = \frac{U^2_{đm2}}{R_2}\)
→ Điện trở bàn là:
\(R_2 = \frac{U^2_{đm2}}{P_{đm2}} = \frac{220^2}{1000} = 48,4Ω\)
Hai thiết bị ghép song song nên điện trở tương đương của mạch là:
\(R_{td} = \frac{R_1R_2}{R_1 + R_2} = \frac{484.48,4}{484 + 48,4} = \frac{23425,6}{532,4} = 44Ω\)
Câu b: Đổi 1 giờ = 3600s
Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn vị jun là:
\(A = P.t = \frac{U^2_{tm}}{R_{td}}.t = \frac{220^2}{44}.3600 = 3960000J\)
Ta có \(1kWh = 3600000J\)
Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 giờ theo đơn vị kWh là:
\(A = \frac{3960000}{3600000} = 1,1 kWh\)
Hướng dẫn làm bài tập 3 trang 41 sgk vật lý lớp 9 bài 14 bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng chương I. Một bóng đèn dây tóc có ghi 220V – 100W và một bàn là có ghi 220V – 1000W cùng được mắc vào ổ lấy điện 220V ở gia đình để cả hai cùng hoạt động bình thường.
Trả lời