Bài 1: Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 80Ω và cường độ dòng điện qua bếp khi đó là I = 2,5A.
a) Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 1s.
b) Dùng bếp điện để đun sôi 1,5l nước có nhiệt độ ban đầu là 25oC thì thời gian đun nước là 20 phút. Coi rằng nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước là có ích, tính hiệu suất của bếp. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4 200J/kg.K.
c) Mỗi ngày sử dụng bếp điện này 3 giờ. Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện đó trong 30 ngày, nếu giá 1kW.h là 700 đồng.
Bài 2: Hai điện trở R1 = R2 = 100 Ω. Người ta mắc hai điện trở đó lần lượt bằng hai cách: song song và nối tiếp, rồi nối vào mạch điện có hiệu điện thế 100V
a) Tính dòng điện qua các điện trở trong mỗi trường hợp.
b) Xác định nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở trong hai trường hợp trong thời gian 30 phút. Có nhận xét gì về kết quả tìm được.
Bài 3: Một đường dây nối từ mạng điện thành phố tới mạng điện một gia đình là dây dẫn bằng đồng có tổng chiều dài 60m có tiết diện 0,6mm2, có điện trở suất 1,7.10-8 Ω.m. Biết tổng công suất sử dụng các thiết bị điện của gia đình đó là 176W. Thời gian sử dụng điện mỗi ngày trung bình khoảng 4 giờ. Tính:
a, Điện trở toàn bộ đường dây nối từ mạng chung tới gia đình đó.
b, Cường độ dòng điện chạy trong dây khi sử dụng công suất đã cho trên.
c, Nhiệt lượng tỏa ra trên dây này trong 10 ngày.
Bài Làm:
Bài 1:
a) Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 1s là: Q = I2Rt = 2,52.80.1 = 500 J.
(Cũng có thể nói công suất tỏa nhiệt của bếp là P = 500W).
b) Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 20 phút là: Qtp = Q.20.60 = 600000 J.
Nhiệt lượng cần để đun sôi lượng nước đã cho là
Qi = cm(t2 – t1) = 4200.1,5.(100-25) = 472500 J
Hiệu suất của bếp là: H = $\frac{Q_{i}}{Q_{tp}}=\frac{472500}{600000}$ = 78,75 %.
c) Lượng điện năng mà bếp tiêu thụ trong 30 ngày (theo đơn vị kW.h) là:
A = P.t = 500.30.3 = 45000 W.h = 45 kW.h
Tiền điện phải trả là: T = 45.700 = 315000 đồng.
Bài 2: a) Khi hai điện trở mắc nối tiếp: Rnt = R1 + R2 = 200 Ω.
Cường độ dòng điện qua bộ là: Int = $\frac{U}{R_{nt}}=\frac{100}{200}$ = 0,5A
Khi hai điện trở mắc song song: $\frac{R_{1}.R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$ = 50Ω.
Cường độ dòng điện qua bộ là: Iss = $\frac{U}{R_{ss}}=\frac{100}{50}$ = 2A.
b) Khi hai điện trở mắc nối tiếp, nhiệt lượng tỏa ra là:
Q = I2nt.Rnt.t = 0,52.200.30.60 = 90000J
Khi hai điện trở mắc song song, nhiệt lượng tỏa ra là:
Q = I2ss.Rss.t = 22.50.30.60 = 360000J
Khi mắc song song thì nhiệt lượng tỏa ra lớn gấp 4 lần so với khi mắc nối tiếp.
Bài 3:
a, Điện trở của toàn bộ đường dây nối từ mạng chung tới gia đình đó là:
$R=\rho .\frac{l}{S}=1,7.10^{-8}.\frac{60}{0,6.10^{-6}}$ = 1,7Ω.
b, Cường độ dòng điện chạy qua dây khi sử dụng công suất dẫ cho trên là:
I = $\frac{P}{U}=\frac{176}{200}$ = 0,8A
c, Nhiệt lượng tỏa ra trên dây này trong 10 ngày là:
Q = I2.R.t = 1,7.0,82.10.4.3600 = 156672 (J)