Công thức tính công suất và bài tập có lời giải chuẩn 100%

Bạn có bài tập tính công suất của một chiếc bóng đèn nhưng bạn lại không biết cách tính như thế nào? Sau đây, THPT CHUYÊN LAM SON chia sẻ lý thuyết công suất là gì? Ký hiệu, đơn vị tính và công thức tính công suất kèm theo bài tập có lời giải chi tiết trong bài viết dưới đây để các bạn cùng tham khảo

Nội Dung

Công suất là gì?

Công suất là một đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của người hoặc máy và được xác định bằng công thực hiện trong một khoảng thời gian.

Ký hiệu

Công suất được ký hiệu là P theo tiếng Latinh là Potestas còn tiếng anh là Wattage.

Đơn vị tính

Trong hệ đo lường quốc tế, đơn vị đo công suất chuẩn là Watt (W), lấy theo tên James Watt. Nó biểu thị cho sự thay đổi năng lượng ΔE trong khoảng thời gian Δt.

1 Watt = 1 J/s

Để đo các công suất nhỏ/ lớn hơn, người ta thêm vào các tiền tố như mW, MW, KW, KVA.

1KW = 1000 W ; 1MW = 1 000 000 W
KVA = 1MVA = 1000VA = 1000W

Ngoài ra, một đơn vị đo công suất động cơ khác được gọi là mã lực khác cũng thường được sử dụng là HP.

1 HP = 0,746 kW (Anh)
1 HP = 0,736 kW (Pháp)

Trong truyền tải điện, đơn vị đo công suất hay dùng là kVA (kilô Volt Ampe): 1 kVA = 1000 VA

Công thức tính công suất

P = A/t

Trong đó:

P là công suất (Jun/giây (J/s) hoặc Watt (W)).
A là công thực hiện (N.m hoặc J).
t là thời gian thực hiện công (s).

Công thức tính công suất cơ

Trong chuyển động đều, dưới tác dụng của lực F thì công suất được xác định theo công thức:

P = (F.Δs) /Δt = F.v

Trong đó:

Δt: Khoảng thời gian chuyển động dưới tác dụng lực F
Δs: Khoảng cách
v: Vận tốc chuyển động

Trong chuyển động quay, dưới tác dụng của mômen M thì công suất được xác định theo công thức:

P = (M.Δφ)/Δt = ω.M

Trong đó:

Δt: Khoảng thời gian chuyển động dưới tác dụng của mômen M
Δφ: Góc quay
ω: Vận tốc góc

Công thức tính công suất điện

Công suất điện là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch và được xác định bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

P = U.I

Trong đó:

U là hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch (V)
I là cường độ dòng điện (A)

Tham khảo thêm:

Bài tập tính công suất có lời giải

Ví dụ 1: Hai bạn Nam và Hùng kéo nước từ giếng lên. Nam kéo gàu nước nặng gấp đôi, thời gian kéo gàu nước lên của Hùng chỉ bằng một nửa thời gian của Nam. So sánh công suất trung bình của Nam và Hùng.

A. Công suất của Nam lớn hơn vì gàu nước của Nam nặng gấp đôi.

B. Công suất của Hùng lớn hơn vì thời gian kéo của Hùng chỉ bằng một nửa thời gian kéo của Nam.

C. Công suất của Nam và Hùng là như nhau.

D. Không đủ căn cứ để so sánh.

Lời giải

Gọi lực kéo gàu nước lên của Nam và hùng lần lượt là F₁, F₂.

Thời gian Nam và Hùng kéo gàu nước lên lần lượt là t₁, t₂.

Chiều cao của giếng nước là h.

– Trọng lượng của gàu nước do Nam kéo nặng gấp đôi do Hùng kéo:

P₁ = 2P₂⇒ F₁ = 2F₂

– Thời gian kéo gàu nước lên của Hùng chỉ bằng một nửa thời gian của Nam: t₂ = t₁/2

– Công mà Nam thực hiện được là: A₁ = F₁.h

– Công mà Hùng thực hiện được là:

Chọn đáp án C

Ví dụ 2: Người ta cần một động cơ sinh ra một công 360kJ trong 1 giờ 20 phút. Động cơ người ta cần lựa chọn có suất bằng bao nhiêu?

Công sinh ra là 360kJ = 360000J

Thời gian hoạt động 1 giờ 20phút = 4800s.

Công suất của máy cần dùng:

P = A/t = 360000/4800 = 75W

Ví dụ 3: Một con ngựa kéo một cái xe đi đều với vận tốc 9 km/h. Lực kéo của ngựa là 200N.

a) Tính công suất của ngựa.

b) Chứng minh rằng P = F.v.

Lời giải

a) Trong 1h, con ngựa kéo xe đi được quãng đường là:

s = v.t = 9.1 = 9 km = 9000(m)

Công của lực ngựa kéo trong 1 giờ là:

A = F.s = 200.9000 = 1800000(J)

Công suất của ngựa trong 1 giờ = 3600 (s) là:

P = A/t = 1800000/3600 = 500(W)

b) Ta có: P = A/t mà A = F.s ⇒ P = (F.s)/t

mặt khác: s = v.t ⇒ P = F.v

Ví dụ 4: Một máy bơm lớn dùng để bơm nước trong một ao, một giờ nó bơm được 1000m³ nước lên cao 2m. Biết trọng lượng riêng của nước là 10N/dm³. Biết trọng lượng riêng của nước là 10000N/m³. Công suất của máy bơm là bao nhiêu?

Lời giải

Trọng lượng nước bơm lên trong 1h (3600s):

P = d.V= 10000.1000 = 10000000(N)

Công của máy bơm:

A = P.h = 10000000.2 = 20000000 (J)

Công suất máy bơm:

P = A/t = 20000000/3600 = 500009 ≃ 5555,56 (W)

Bên trên chính là toàn bộ lý thuyết và công thức tính công suất có thể giúp bạn hệ thống lại kiến thức để vận dụng vào làm bài tập nhanh chóng và chính xác nhất!