Điện năng - Công dòng điện

A, B, C - đúng

D - sai vì: Quạt điện, máy bơm nước: điện năng biến đổi thành năng lượng có ích là cơ năng và năng lượng vô ích là nhiệt năng.

Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng.

Công thức: \(H = \frac{{{A_1}}}{A}.100\% \)

Mối liên hệ giữa công suất và công: \(P = \dfrac{A}{t}\)

Đơn vị không phải là đơn vị của điện năng là Niutơn (N)

Mỗi số đếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng sử dụng là 1kilôoat giờ (kW.h)

+ Từ các giá trị ghi trên bóng đèn, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}U = 220V\\P = 100W\end{array} \right.\)

+ Lượng điện năng mà bóng đèn tiêu thụ là:

 \(A = P.t = 100.4.30 = 12000{\rm{W}}h = 12k{\rm{W}}h\)

Ta có: Số chỉ của công tơ điện tăng thêm $1,5$ số nên lượng điện năng mà bếp điện sử dụng là $1,5kWh$

Ta có:

+ \(A = Pt\)  => Công suất của bàn là là: \(P = \dfrac{A}{t} = \dfrac{{{{720.10}^3}}}{{15.60}} = 800{\rm{W}}\)

+ Mặt khác: \(P = \dfrac{{{U^2}}}{R} \to R = \dfrac{{{U^2}}}{P} = \dfrac{{{{220}^2}}}{{800}} = 60,5\Omega \)

Điện năng đo được bằng công tơ điện

Ta có:

+ \(A = Pt\)

+ Mặt khác: \(P = UI = \frac{{{U^2}}}{R} = {I^2}R\)

Ta suy ra: \(A = UIt = \frac{{{U^2}}}{R}t = {I^2}Rt\)

Ta có:

+ 90 số = 90kWh

+ Công suất tiêu thụ điện của gia đình: \(P = \frac{A}{t} = \frac{{90}}{{6.30}} = 0,5kW\)

+ Công suất điện trung bình của cả khu dân cư: \({P_{tb}} = P.300 = 120.300 = 36000W = 36kW\)

+ Điện năng tiêu thụ khu dân cư sử dụng trong vòng 1 tháng là: \(A = {P_{tb}}.t = 36.5.30 = 5400kWh\)

- Cách 1:

Ta có: Điện năng mà khu dân cư này dùng trong 1 tháng là: \(A = 5400kWh\) (tính ở câu trên)

=> Tiền điện của cả khu dân cư trong 1 tháng là: \(5400.1549 = 8364600\) đồng

=> Tiền điện mỗi hộ trong một tháng là: \(\frac{{8364600}}{{300}} = 27882\) đồng

- Cách 2:

+ Điện năng tiêu thụ của mỗi hộ dân trong 1 tháng: \({P_1} = 120.5.30 = 18000W = 18kWh\)

+ Tiền điện mỗi hộ trong một tháng là: \(18.1549 = 27882\) đồng

+ Công suất và thời gian tiêu thụ của mỗi dụng cụ:

- Đèn: \(\left\{ \begin{array}{l}{P_1} = 150W\\{t_1} = 8h\end{array} \right.\)

- Tủ lạnh: \(\left\{ \begin{array}{l}{P_2} = 120W\\{t_2} = 24h\end{array} \right.\)

- Các thiết bị khác: \(\left\{ \begin{array}{l}{P_3} = 450W\\{t_3} = 5h\end{array} \right.\)

+ Điện năng mà gia đình này sử dụng trong 1 tháng là:

\(\begin{array}{l}A = Pt = \left( {{P_1}{t_1} + {P_2}{t_2} + {P_3}{t_3}} \right)30\\ = \left( {150.8 + 120.24 + 450.5} \right).30\\ = 189900{\rm{Wh}} = 189,9k{\rm{Wh}}\end{array}\)

Tiền điện mà gia đình này phải trả mỗi tháng là: \(189,9.1549 = 294155,1\) đồng

+ Từ các số chỉ trên nồi cơm, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}{U_D} = 220V\\{P_D} = 400W\end{array} \right.\)

Vì \({U_D} = 220V = U\) nên công suất tiêu thụ của nồi bằng công suất định mức: \({P_D} = P = 400{\rm{W}}\)

+ Từ biểu thức của công suất ta suy ra điện trở dây nung của nồi cơm: \(P = \dfrac{{{U^2}}}{R} \to R = \dfrac{{{U^2}}}{P} = \dfrac{{{{220}^2}}}{{400}} = 121\Omega \)

+ Cường độ dòng điện chạy qua dây nung của nồi khi đó là: \(I = \dfrac{P}{U} = \dfrac{{400}}{{220}} = 1,82{\rm{A}}\)

Điện năng mà nồi tiêu thụ trong 1 tháng (30 ngày) là:

\(A = Pt = \dfrac{{400}}{{{{10}^3}}}.60 = 24kWh\)

Điện năng gia đình sử dụng trong 1 ngày là:

\(A = 150.10 + 100.12 + 500.5 = 5200\,\left( {Wh} \right) = 5,2\,\left( {kWh} \right)\)

Điện năng gia đình sử dụng trong 30 ngày là :

\({A_{30}} = 5,2.30 = 156kWh\)

Nhiệt lượng dùng để đun sôi 3l  nước :

\(Q = m.c.\Delta t = 3.4200.\left( {100 - 15} \right) = 1\,071\,000J\)

Điện năng tiêu thụ của ấm :

\(A = P.t = 1000.20.60 = 1\,200\,000J\)

Hiệu suất của ấm: \(H = \dfrac{Q}{A}.100\%  = 89,25\% \)

Nhiệt lượng có ích: \({Q_{ci}} = 66kJ = 66000J\)

Từ công thức hiệu suất ta có điện năng tiêu thụ của bếp:

\(A = \dfrac{{{Q_{ci}}}}{A} = \dfrac{{66000}}{{0,6}} = 110000J\)

Thời gian đun: \(t = \dfrac{{A.R}}{{{U^2}}} = \dfrac{{110000.440}}{{{{220}^2}}} = 1000s = 16,67phut\)