Công thức tính công của dòng điện và bài tập có lời giải từ A – Z

Tiếp tục ở chuyên mục Vật Lý hôm nay, THPT CHUYÊN LAM SƠN chia sẻ định nghĩa công của dòng điện là gì và công thức tính công của dòng điện kèm theo bài tập có lời giải chi tiết trong bài viết dưới đây để các bạn cùng tham khảo

cong-thuc-tinh-cong-cua-dong-dien

Nội Dung

Công của dòng điện là gì?

Công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.

Công thức tính công của dòng điện

A = Pt = UIt

Trong đó:

A: Công của dòng điện (J)
P: Công suất (W)
U hiệu điện thế giữa hai đầu dòng điện (V)
I là cường độ dòng điện (A)
t là thời giân điện lượng di chuyển trong đoạn mạch (s)

Ngoài ra, công của dòng điện còn được tính bởi công thức: A =I²Rt = (U²/R)t

Tham khảo thêm:

Đo công của dòng điện

Lượng điện năng sử dụng được đo bằng công tơ điện và chỉ số này cho biết lượng điện năng đã được sử dụng theo đơn vị 1kilôoat giờ (kW.h)

1 kW.h = 3600kJ = 3600000J
1J = 1/3600000 kWh

Lưu ý:

Mỗi số đếm của công tơ điện cho biết lượng điện năng đã sử dụng là 1kWh

Khi các thiết bị điện hoạt động bình thường, tức là sử dụng hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức thì công suất tiêu thụ thực tế mới đúng bằng công suất định mức của nó

Bài tập tính công của dòng điện thường gặp

Vi dụ 1: Một gia đình sử dụng đèn chiếu sáng với công suất tổng cộng là 150W, trung bình mỗi ngày trong 10 giờ; sử dụng tủ lạnh có công suất 100W, trung bình mỗi ngày trong 12 giờ và sử dụng các thiết bị điện khác có công suất tổng cộng là 500W, trung bình mỗi ngày trong 5 giờ. Tính điện năng mà gia đình này sử dụng trong 30 ngày.

Thời gian sử dụng đèn của gia đình trong 30 ngày là:

t₁ = 10.30 = 300 (h)

Điện năng mà đèn tiêu thụ là:

A₁ = P₁.t₁ = 150.10^-3.300 = 45 (kWh)

Thời gian sử dụng tủ lạnh của gia đình trong 30 ngày là:

t₂ = 12.30 = 360 (h)

Điện năng mà tủ lạnh tiêu thụ là:

A₂ = P₂.t₂ = 100.10^-3.360 = 36 (kWh)

Thời gian sử dụng các thiết bị điện khác của gia đình trong 30 ngày là: t₃ = 5.30 = 150 (h)

Điện năng mà các thiết bị điện khác của gia đình tiêu thụ là:

A₃ = P₃.t₃ = 500.10^-3.150 = 75 (kWh)

Tổng lượng điện đã sử dụng của gia đình là:

A = A₁ + A₂ + A₃ = 45 + 36 + 75 = 156 (kWh)

Ví dụ 2: Một bóng đèn có ghi 220V – 75W được thắp sáng liên tục với hiệu điện thế 220V trong 4 giờ. Tính lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng và số đếm của công tơ trong trường hợp này.

Lời giải

Vì bóng đèn được sử dụng với hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức nên công suất đèn tiêu thụ cũng chính bằng công suất định mức.

Lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng là:

A = Pt = 75.4.3600 = 1080000J

Hoặc ta có thể tính theo đơn vị kWh:

A= Pt =7 5.4 = 300 Wh = 0,3 kWh.

Vậy số đếm của công tơ trong trường hợp này là 0,3 số.

Ví dụ 3: Một gia đình sử dụng ấm điện để đun nước. Cho biết 1 ngày gia đình đó cần đun 5 lít nước. Khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của nước lần lượt là 1Công thức tính công của dòng điện hay nhất và 4200 J/(kg.K), nước được đun từ 25⁰C lên 100⁰C. Tính số tiền điện hàng tháng mà gia đình đó phải trả để đun nước, coi 1 tháng có 30 ngày, và giá tiền điện là 1500đ/kWh.

Lời giải:

Lượng điện năng 1 ngày ấm điện cần dùng:

A = Q_thu = m.c.Δt₀ = 5.1.4200.(100 – 25) = 1575000(J) = 0,4375(kWh)

Tiền điện phải trả là 1500.30.0,4375 = 19687,5(đ)

Ví dụ 4: Một bếp điện hoạt động liên tục trong 2 giờ ở hiệu điện thế 220V. Khi đó số chỉ của công tơ điện tăng thêm 1,5 số. Tính lượng điện năng mà bếp điện sử dụng, công suất của bếp điện và cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian trên.

Lời giải

Số chỉ của công tơ điện tăng thêm 1,5 số

Lượng điện năng mà bếp sử dụng là:

A = 1,5 kWh = 1,5.1000.3600 = 5400000 J

Công suất của bếp điện:

P = A/t = 1,5/2 = 0,75kW = 750W

Cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian này là:

P = UI ⇒I = P/U = 750/220=3,41A

Bên trên chính là toàn bộ lý thuyết và công thức tính công của dòng điện có thể giúp các bạn hệ thống lại kiến thức để áp dụng vào làm bài tập nhanh chóng