Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 2: Chủ đề 2

Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 2: Chủ đề 2 - Điện năng, công suất điện và định luật Jun-Lenxơ. Những nội dung trình bày trong bài giảng gồm: Công của dòng điện - điện năng tiêu thụ, công suất của dòng điện, định luật Jun - Len-xơ, đo công suất điện và điện năng tiêu thụ bởi một đoạn mạch, công của nguồn điện, công suất nguồn, công và công suất của dụng cụ toả nhiệt, công và công suất của máy thu điện, một số bài toán thường gặp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 2: Chủ đề 2 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 2. ĐIỆN NĂNG, CÔNG SUẤT ĐIỆN ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ A. KIẾN THỨC.I. CÔNG, CÔNG SUẤT DÒNG ĐIỆN.1. Công của dòng điện- điện năng tiêu thụ.+ Lượng điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua để chuyển hóathành các dạng năng lượng khác được đo bằng công của lực điện thực hiện khi dịch chuyểncó hướng các điện tích.Công của dòng điện là công của lực điện thực hiện khi làm di chuyển các điện tích tự dotrong đoạn mạch. Công này chính là điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ và được tính bởi: I A = U.q = U.I.t (J) A U BU : hiệu điện thế (V) I : cường độ dòng điện (A); q : điện lượng (C); t : thời gian (s)2 .Công suất của dòng điện.+ Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó và cótrị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian, hoặc bằng tích củahiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó. A P= = UI. (W) t3. Định luật Jun - Len-xơ.Nếu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R, công của lực điện chỉ làm tăng nội năng của vật dẫn.Kết quả là vật dẫn nóng lên và toả nhiệt. U2Kết hợp với định luật ôm ta có: A = Q = R.I 2 .t = ⋅ t (J) R4. Đo công suất điện và điện năng tiêu thụ bởi một đoạn mạchTa dùng một ampe - kế để đo cường độ dòng điện và một vôn - kế để đo hiệu điện thế. Côngsuất tiêu thụ được tính hởi: P = U.I (W)- Người ta chế tạo ra oát-kế cho biết P nhờ độ lệch của kim chỉ thị.- Trong thực tế ta có công tơ điện (máy đếm điện năng) cho biết công dòng điện tức điệnnăng tiêu thụ tính ra kwh. (1kwh = 3,6.106J) 1 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.comII. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN.1.Công của nguồn điện.Công của nguồn điện là công của lực lạ khi làm di chuyển các điện tích giữa hai cực để duytrì hiệu điện thế nguồn. Đây cũng là điện năng sản ra trong toàn mạch.Ta có : A = qξ = ξIt (J)ξ : suất điện động nguồn (V) I: cường độ dòng điện (A) q : điện tích dịch chuyển (C) A2. Công suất nguồn. Ta có : P = = ξ .I (W) tIII. CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN1. Công và công suất của dụng cụ toả nhiệt: U2- Công (điện năng tiêu thụ): A = R.I 2 .t = ⋅ t (định luật Jun - Len-xơ) R U2- Công suất : P = R.I 2 = R2. Công và công suất của máy thu điệna) Suất phản điện- Máy thu điện có công dụng chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác khôngphải là nội năng (cơ năng; hoá năng ; . . )Lượng điện năng này (A’) tỉ lệ với điện lượng truyền qua máy thu điện. A′ = ξ p .q = ξ p .I .t ξ p : đặc trưng cho khả năng biến đổi điện năng thành cơ năng, hoá năng, .. . của máy thu điện và gọi là suất phản điện.- Ngoài ra cũng có một phần điện năng mà máy thu điện nhận từ dòng điện được chuyểnthành nhiệt vì máy có điện trở trong rp. Q′ = rp .I 2 .t- Vậy công mà dòng điện thực hiện cho máy thu điện tức là điện năng tiêu thụ bởi máy thuđiện là: A = A′ + Q′ = ξ p .I .t + rp .I 2 .t 2 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com A- Suy ra công suất của máy thu điện: P = = ξ p .I + rp .I 2 = P’ + r.I2 t ξ p .I: công suất có ích; rp .I2: công suất hao phí (toả nhiệt)(Với P’ = ξ .I là phần công suất mà máy thu điện chuyển ...