Điện năng là gì?

Điện chính là một nguồn tài nguyên của quốc gia đóng góp vô cùng quan trọng trong việc xây dựng kinh tế cũng như đời sống hàng ngày của chúng ta. Mặc dù rất gần gũi nhưng không phải ai cũng giải thích được khái niệm công của dòng điện là gì? Trong bài viết này Monkey sẽ chia sẻ cho bạn những thông tin quan trọng nhất liên quan đến lĩnh vực này trong bài viết dưới đây. 

Điện năng là gì?

Điện năng chính là năng lượng của dòng điện. Hay nói cách khác thì đó là công năng do dòng điện sinh ra. Đơn vị đo điện năng là W hoặc kW.

Nhờ có điện năng mà đời sống của con người ngày càng được nâng cao, sản xuất ngày càng phát triển, giúp đỡ tiêu tốn sức lao động con người.

Điện năng có thể chuyển hóa thành dạng năng lượng khác như: Cơ năng, quang năng, nhiệt năng, năng lượng từ, hóa năng…

Ví dụ: Bóng đèn điện (điện năng chuyển hóa thành quang năng), nồi cơm điện (điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng).

Quạt điện chuyển hóa từ điện năng biến đổi thành cơ năng. (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Hiệu suất sử dụng điện năng là tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ và được tính dựa trên công thức:

Trong đó:

A1: năng lượng có ích chuyển hóa thành nhiệt năng

A: điện năng tiêu thụ

Từ đó ta có phát biểu: Năng lượng toàn phần = Năng lượng có ích + năng lượng hao phí (năng lượng vô ích).

Công của dòng điện là gì? 

Công của dòng điện là gì. (Ảnh: Monkey)

Công dòng điện sinh ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà một mạch điện tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác tại đoạn mạch đó.

Công của dòng điện được đo bằng công của lực điện thực hiện khi dịch chuyển có hướng các điện tích.

Ký hiệu đơn vị đo công của dòng điện là: A

Đơn vị đo công của dòng điện là: J (Jun) hay kWh ( kilôoát giờ)

Công thức tính công của dòng điện 

Công thức tính công của dòng điện. (Ảnh: Monkey)

Xét đoạn mạch như hình vẽ bên dưới:

Hình đoạn mạch AB. (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Khi đặt một hiệu điện thế U vào giữa đoạn mạch AB thì các điện tích tự do có trong mạch sẽ chịu tác dụng lực của dòng điện. Sự chuyển dời có hướng của các điện tích sẽ tạo thành dòng điện trong đoạn mạch, lúc này lực điện thực hiện công. Nếu giả sử cường độ dòng điện gọi là I thì sau một thời gian t sẽ có điện lượng (q = It) di chuyển trong đoạn mạch và khi đó lực điện thực hiện một công là: 

A = P.t = U.q = U.I.t

Trong đó: 

• A: công của dòng điện (J)

• P: công suất điện (W)

• t: thời gian (s)

• U: hiệu điện thế (V)

• I: cường độ dòng điện (A)

• q: điện lượng di chuyển trong mạch (C) 

Ngoài ra còn được tính theo công thức sau:

hoặc

Công của dòng điện được đo bằng: Jun (J)

1J = 1W.1s = 1V.1A.1s

1kW.h = 1000W.3600s = 3600000J = 3,6.10^6J

Đo công của dòng điện 

Lượng điện năng được sử dụng sẽ đo bằng công tơ điện và chỉ số này sẽ cho chúng ta biết được lượng điện năng đã sử dụng theo đơn vị 1 kilôoát giờ (1KWh). 

Khi có dòng điện chạy qua một điện trở thuần thì điện năng sẽ được chuyển

Bài tập

Câu 1: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

1. Công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là công của lực điện trường làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch và bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
2. Công suất của dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
3. Nhiệt lượng toả ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật, với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật.
4. Công suất toả nhiệt ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ toả nhiệt của vật dẫn đó và được xác định bằng nhiệt lượng toả ra ở vật đãn đó trong một đơn vị thời gian.

Câu 2: Nhiệt lượng toả ra trên vật dẫn khi có dòng điện chạy qua

1. tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn.
2. tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn.
3. tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn.
4. tỉ lệ nghịch với bình phương cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn.

Câu 3: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

1. Nhiệt lượng toả ra trên vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật.
2. Nhiệt lượng toả ra trên vật dẫn tỉ lệ thuận với thời gian dòng điện chạy qua vật.
3. Nhiệt lượng toả ra trên vật dẫn tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện cạy qua vật.
4. Nhiệt lượng toả ra trên vật dẫn tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn.

Câu 4: Suất phản điện của máy thu đặc trưng cho sự

1. chuyển hoá điện năng thành nhiệt năng của máy thu.
2. chuyển hoá nhiệt năng thành điện năng của máy thu.
3. chuyển hoá cơ năng thành điện năng của máy thu.
4. chuyển hoá điện năng thành dạng năng lượng khác, không phải là nhiệt của máy thu.

Câu 5: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

1. Suất phản điện của máy thu điện được xác định bằng điện năng mà dụng cụ chuyển hoá thành dạng năng lượng khác, không phải là nhiệt năng, khi có một đơn vị điện tích dương chuyển qua máy.
2. Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa công của lực lạ thực hiện khi làm dịch chuyển một điện tích dương q bên trong nguồn điện từ cực âm đến cực dương và độ lớn của điện tích q đó.
3. Nhiệt lượng toả ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật.
4. Suất phản điện của máy thu điện được xác định bằng điện năng mà dụng cụ chuyển hoá thành dạng năng lượng khác, không phải là cơ năng, khi có một đơn vị điện tích dương chuyển qua máy.

Câu 6: Dùng  một dây dẫn mắc bóng đèn vào mạng điện. Dây tóc bóng đèn nóng sáng, dây dẫn hầu như không sáng lên vì:

1. Cường độ dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn lớn hơn nhiều cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.
2. Cường độ dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn nhỏ hơn nhiều cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.
3. Điện trở của dây tóc bóng đèn lớn hơn nhiều so với điện trở của dây dẫn.
4. Điện trở của dây tóc bóng đèn nhỏ hơn nhiều so với điện trở của dây dẫn.

Câu 7: Hai bóng đèn có công suất định mức bằng nhau, hiệu điện thế định mức của chúng lần lượt là U1 = 110 (V) và U2 = 220 (V). Tỉ số điện trở của chúng là:

Câu 8: Dụng cụ hay thiết bị điện nào sau đây biến đổi hoàn toàn điện năng thành nhiệt năng?

A. Quạt điện                           B.Ấm điện

C. Acquy đang nạp điện           D. Bình điện phân

Câu 9: Đặt một hiệu điện thé U vào hai dầu một điện trở R thì dòng điện chạy qua điện trở có cường độ I. Công suất toả nhiệt trên điện trở này không thể tính bằng công thức:

A.P =RI2           B.P =UI         C.P = U2/R         D.P =R2I

Câu 10: Trên một bong đèn có ghi: 3V-3W, khi mắc bong đèn trên vào hiệu điện thế 6V thì cường độ dòng điện qua bong đèn là

A.9Ω             B.3Ω           C.6Ω            D.12Ω

Câu 11: Một bóng đèn có ghi:6V-3W, khi mắc bóng đèn trên vào hiệu điện thế 6V thì cường độ dòng điện qua bóng đèn là:

A.3A             B.6A           C.0,5A            D.18A

Câu 12: Hai bóng đèn có công suất lần lượt là: P1 và P2 với P1 < P2 đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế U. Cường độ dòng điện qua mỗi bóng đèn và điện trở của mỗi bóng đèn có mối liên hệ:

1. I1 < I2 và R1 > R2
2. I1> I2 và R1 > R2
3. I1< I2 và R1 < R2
4. I1>I2 và R1 < R2

Câu 13: Biết hiệu điện thế giữa hai đầu day dẫn là 6V. Điện năng tiêu thụ trên dây dẫn khi có dòng điện cường 2A chạy quan trong 1 giờ là:

A. 12J          B. 432000J          C. 10800J            D. 1200J

Câu 14: Công suất của nguồn điện có suất điện động E, điện trở trong r khi dòng điện có cường độ I chạy qua được tính bằng công thức:

Câu 15: Khi nối hai cực của nguồn điện với một mạch ngoài thì công do nguồn điện sinh ra trong thời gian một phút là 720J. Công suất của nguồn điện bằng:

A. 4,2W         B.12W           C.1,2W           D.42W

Đáp án và hướng dẫn giải

Câu	8	9	10	11	12	13	14	15
Đáp án	B	D	B	C	A	B	B	B