BÀI TẬP ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ ĐIỆN NĂNG

CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN ĐN: Công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là công của lực điện làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch và bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạ

ĐIỆN NĂNG – CÔNG SUẤT ĐIỆN

ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ

I CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN

ĐN: Công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là công của lực điện 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

Aq.U U.I.t

Công của dòng điện chạy qua đoạn mạch cũng chính là điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ

II CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN

Công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của dòng điện Nó có trị số bằng công của dòng điện thực hiện trong một đơn vị thời gian

U I

t

A

Công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó

Công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch cũng là công suất tiêu thụ của đoạn mạch đó

III ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ

ĐL : Nhiệt lượng tỏa 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

AQ I2.R.tP.t U.I.t

IV.CÔNG CỦA NGUỒN ĐIỆN (nguồn phát điện)

Công của nguồn điện cũng là công của dòng điện chạy trong toàn mạch – đó cũng là điện năng tiêu thụ trong toàn mạch

A Nguôn A lucla q. I t.

V CÔNG SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN

Công suất của nguồn điện đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của nguồn điện và được xác định bằng công của nguồn điện thực hiện trong một đơn vị thời gian

I

t

A

P Nguôn Nguôn 

công suất nguồn bằng công suất tiêu thụ điện năng toàn mạch

VI CÔNG SUẤT CỦA DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN {dụng cụtỏa nhiệt –máy thu điện}

1) Các dụng cụ tỏa nhiệt ( chỉ có R)

+) Điện năng tiêu thụ : t

R

U t R I t I U A

2 2



+) Công suất tiêu thụ :

R

U R I I U t

A P

2 2





2) Máy thu điện ( Năng lượng khác + nhiệt )

+) Điện năng tiêu thụ : A P  A/ Q/ /.I.tr/.I2.tU.I.t

Q/ I2.r/.t : Chuyển hóa thành nhiệt

A/ /.q/.I.t : Năng lượng khác ( cơ năng) có ích

/: Suất phản điện máy thu điện

 Hiệu điện thế máy thu điện : U / r/.I

+) Công suất tiêu thụ của máy thu điện : I I r U I

t

A

P  /  2 /  Với P/ I./: Công suất có ích của máy thu điện

+) Hiệu suất của máy thu điện :

U

r I I

U

I H

/ /

1



đm

đm

đ

P

U

R

2

 Coi điện trở không phụ thuộc vào hiệu điện thế hai đầu đèn, không thay đổi theo nhiệt độ

+) Nếu đèn sáng bình thường : Ithực = Iđm Uthực = Uđm Pthực = Pđm +) Nếu Ithực < Iđm đèn sáng yếu hơn bình thường

+) Nếu Ithực > Iđm đèn sáng mạnh hơn bình thường

 CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG

+) Công thức tính nhiệt lượng thu vào của một vật

Q Thu m.c.t (5)

Với Q: Nhiệt lượng thu vào (J)

m : khối lượng của vật thu nhiệt (kg)

c : nhiệt dung riêng của chất cấu tạo vật thu nhiệt (J/kg.K)

t t saut đâu  tsau > tđầu

+) Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra một vật

Q Toa m/.c./t/ (6)

Với Q: Nhiệt lượng tỏa ra (J)

m/ : khối lượng của vật tỏa nhiệt (kg)

c/ : nhiệt dung riêng của chất cấu tạo vật tỏa nhiết (J/kg.K)

t/ t/đâut sau

 t/đầu > tsau

Từ (5) và (6) Phương trình cân bằng nhiệt Q Thu Q Toa

TRẮC NGHIỆM Câu 1 Tính điện năng tiêu thụ khi dòng điện có cường độ 1A chạy qua dây dẫn trong thời gian 1 giờ , biết

hiệu điện thế giữa hai đầu dây là 6V ?

A.21mJ B.21,6kJ C.24,6J D.2,14mJ

Câu 2 Trên nhãn ấm điện có ghi (220V-1000W) cho biết ý nghĩa số ghi trên Sử dụng ấm điện với hiệu điện

thế 220V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ 250C Tính thời gian đun sôi nước , biết hiệu suất ấm là 90% và nhiệt

dung riêng của nước là 4190J/(kg.K)

A.700s B.698s C.480s D.560s

Câu 3 Một nguồn điện có suất điện động 12V khi mắc nguồn điện này với một bóng đèn để thành mạch điện

kín thì nó cung cấp một dòng điện có cường độ 0,8A Tính công của nguồn điện này sản ra trong thời gian 15

phút ?

A.8640J B.6840J C.8800J D.660J

Câu 4 Một nguồn điện có suất điện động  12Vvà điện trở trong r =2 được mắc với một mạch ngoài sao

cho cường độ dòng điện qua nguồn bằng I=2A Tính công của lực lạ và nhiệt lượng tỏa ra trong nguồn trong

thời gian t 30phút và tính điện năng tiêu thụ của mạch ngoài trong thời gian này ?

A 43200J; 14400J ; 28800J B 14400J; 43200J ; 28800J

C 14400J; 1400J ; 2880J D 4320J; 140J ; 2880J

Câu 5 Có hai điện trở R1 , R2 mắc giữa hai điểm có hiệu điện thế 12V Khi R1 , R2 mắc nối tiếp thì công suất

của mạch là 4W Khi R1 , R2 mắc song song thì công suất mạch là 18W giá trị R1 , R2 bằng ?

A R1=24 , R2=12 B R1=4 , R2=2 C R1=20 , R2=10 D R1=2,4 , R2=1,2

Câu 6* Cho mạch điện như hình vẽ , các đèn có cùng điện trở Cho biết công suất tiêu thụ của đèn (4) là 1W

Tính công suất tiêu thụ của các đèn còn lại ?

A P1=25W ; P2=9W ; P3=4W ; P5 =1W

B P1=5W ; P2=6W ; P3=4W ; P5 = 3W

C P1=15W; P2=9W; P3=12W; P5 =1W

D P1=12W ; P2=4W; P3= 4,5W ; P5 =2W

Câu 7* Giữa hai điểm A,B của mạch điện có điện áp không đổi U=60V Một điện trở R0 =20 nối tiếp với 

một biến trở R được mắc vào AB Thay đổi giá trị của biến trở để công suất của dòng điện trên R đạt giá trị lớn

nhất khi đó cường độ dòng điện có giá trị bằng ?

A.1(A) B.2(A) C.2,5(A) D.1,5(A)

Câu 8* Một động cơ hoạt động với điện áp U=220V sản ra một công suất cơ học PC =321W , biết điện trở

trong của động cơ là r =4 Hiệu suất của động cơ bằng ?

A.95% B.85% C.97,2% D.87%

Câu 9* Một động cơ có điện trở trong rp = 6 được mắc với một bộ acquy có suất điện động  32V Cường

độ dòng điện qua động cơ là 2A và công suất tiêu thụ của động cơ là 60W Hãy tính hiệu suất của bộ acquy

(hiểu theo nghĩa tỉ số giữa công có ích và công toàn phần của acquy) ?

A.56,25% B 56% C 65,25% D 65%

M A

N B

(4)

(5)

(2)

Câu 10* Cho mạch điện như hình vẽ Đèn Đ ghi (6V-3W) Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch không đổi và

bằng UAB = 9V, R1 = 2 Để đèn sáng bình thường thì R2 phải có giá trị bao nhiêu ?

A.12 B.6 C.2 D.8

Câu 11* Khi hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp vào nguồn điện U thì công suất tiêu thụ của chúng là 20W

Nếu các điện trở này được mắc song song và mắc vào nguồn điện U thì công suất tiêu thụ là ?

A.20W B.25W C.90W D.80W

Câu 12* Một mạch điện gồm điện trở R=1,5 ghép nối tiếp với một biến trở x như hình vẽ bên Nối mạch điện vào hiệu điện thế không đổi U=6V Thay đổi x để công suất tỏa nhiệt trên x đạt cực đại Tính x và giá trị công suất cực đại đó ?

A.x1,5,Pmax 6W B x15,Pmax 12W C x5,Pmax 60W D x2,5,Pmax 9W

Câu 13* Muốn dùng quạt điện (110V-110W) ở mạng điện có hiệu điện thế U=220V, người ta mắc nối tiếp

quạt điện đó với một bóng đèn có hiệu điện thế định mức Uđ =220V Muốn cho quạt điện làm việc bình thường thì bóng đèn đó phải có công suất định mức Pđ bằng bao nhiêu và khi mắc như vậy thì công suất tiêu thụ thực tế của bóng đèn là bao nhiêu ?

A.220W ; 110W B.440W.110W C.110W; 110W D.120W; 220W

Câu 14 Một bếp điện đun 2lit nước ở nhiệt độ t1=200C Muốn đun sôi lượng nước đó trong 20 phút thì bếp điện phải có công suất bao nhiêu , biết nhiệt dung riêng của nước C =4,18kJ/(kg.K) và hiệu suất của bếp điện H=70% ?

A.796W B.697W C.110W D.150W

Câu 15 Dùng bếp điện có công suất P=600W, hiệu suất H=80% để đun 1,5 lít nước ở nhiệt độ t1=200C Hỏi sau bao lâu nước sẽ sôi biết nhiệt dung riêng của nước là C =4,18kJ/(kg.K) ?

A.1044s B.1200s C.986s D.1045s

Câu 16 Cho mạch điện như hình vẽ , nguồn có suất điện động  12Vvà đèn loại (6V-3W) Điều chỉnh R để đèn sáng bình thường Tính công của nguồn điện trong thời gian 1 giờ , và hiệu suất của mạch chứa đèn khi đèn sáng bình thường ?

A 21600J ; H=50% B.2100J; 60% C.1200J; 80% D.8860J; 70%

Câu 17* Người ta dùng một ấm nhôm có khối lượng m1=0,4kg để đun một lượng nước m2=2kg thì sau 20 phút nước sẽ sôi, bếp điện có hiệu suất H=60% và được dùng ở mạng điện có hiệu điện thế U=220V Nhiệt độ ban đầu của nước là t1=200C , nhiệt dung riêng của nhôm là C1=920J/(kg.K) và nhiệt dung riêng của nước là

C2= 4,18kJ/(kg.K) Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước và dòng điện chạy qua bếp điện ?

A.240698J; I=4(A) B.698240J; I=4,4(A) C.502463J; I=2(A) D.356986J;I=1(A)

Câu 18* Một nguồn điện có suất điện động  24V,r 6 dùng để thắp sáng các bóng đèn loại Đ(6V-3W) .Có thể mắc tối đa mấy bóng đèn để các đèn sáng bình thường ?

A.12 đèn B.20 đèn C.6 đèn D.8 đèn

R 2

Đ

B A

A B

R



Đ

ĐỊNH LUẬT ÔM TOÀN MẠCH

I ĐỊNH LUẬT ÔM TOÀN MẠCH ( mạch kín như hình vẽ 1)

ĐL: Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch

r R

I



  I.RI.r U AB I.r  U AB  I.r

Với

















: : : : :

AB

U R r

I



+) Nếu điện trở trong r = 0 ; Hoặc mạch hở ( I = 0) thì U AB 

+) Nếu R = 0 thì 

r I





max  Nguồn bị đoản mạch ( chập )

+) Nếu mạch ngoài có máy thu điện : /

/

r r R

I







/ :suất phản điện

r/ :điện trở trong

II HIỆU SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN

r R

R r I r

I U

t I

t I U A

A A

A

Nguôn Ngoai Nguôn

Coich





























U AB : Hiệu điện thế mạch ngoài

 Nếu mạch ngoài chỉ có máy thu điện



/





Nguôn

Coich

A

A

Điều tuyệt đối nhất chính là sự tương đối !

Cường độ dòng điện trong mạch kín

Suất điện động nguồn Điện trở trong nguồn

Điện trở mạch ngoài

Hiệu điện thế mạch Ngoài ( hiệu điện thế giữa 2 cực (+) và (–) của nguồn điện)

Của máy thu điện

A B

Hình 1

R

I ,r

I ,r

A B

R

/ /

, r



TRẮC NGHIỆM

Câu 1 Một nguồn điện có suất điện động  12Vđiện trở trong r = 3 được nối với mạch ngoài có điện trở

R = 5 Công suất mạch ngoài và hiệu suất nguồn ?

A.11W; 6,25% B.11,25W; 62,5% C.14W; 56% D.14,25%; 56,25%

Câu 2 Dùng một nguồn điện có suất điện động  5,2V và điện trở trong r để thắp sáng bình thường một bóng

đèn có ghi (4V- 3W) Giá trị r bằng ?

A 1,6 B 2 C 4 D 1,2

Câu 3 Mắc một điện trở 14 vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong 1 thì hiệu điện thế giữa hai

cực của nguồn là 8,4V Tính công suất mạch ngoài và suất điện động của nguồn khi đó ?

A.5W; 9V B.5,04W; 9V C.6W; 8V D.6,04W;6V

Câu 4 Điện trở trong của một acquy là 0,06và trên vỏ của nó có ghi 12V Mắc vào hai cực của acquy này

một bóng đèn có ghi (12V-5W) Đèn sáng bình thường hay không,tính hiệu suất của nguồn điện trong trường

hợp này ?

A không; 85,% B.có ; 85,8% C.không ; 99,8% D.có ; 99,8%

Câu 5 Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 được mắc với điện trở 4,8 thành một mạch kín Khi đó hiệu

điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 12V Tính suất điện động của nguồn và cường độ dòng điện trong mạch A.15V ; 2(A) B.12V ; 3(A) C.12,25V ; 2,5(A) D.15,25V ; 3,5(A)

Câu 6 Tính hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện có suất điện động là , biết điện trở trong và ngoài là

như nhau ?

A

2



B

3



C

3

2

D

2

3

Câu 7 Nếu mắc điện trở 16với một bộ pin thì cường độ dòng điện trong mạch bằng 1A Nếu mắc điện trở

8 vào bộ pin đó thì cường độ dòng điện bằng 1,8A Suất điện động và điện trở trong của bộ pin bằng ?

A.15V ; 3 B.24V;2 C.18V ; 2 D.12V; 2

Câu 8 Một nguồn điện có suất điện động = 6V và điện trở trong r = 2, mạch ngoài có điện trở R Với giá

trị nào của R để công suất mạch ngoài có giá trị cực đại, tính giá trị đó ?

A.R2,P5,04W B R3,P4W C R6,P6W D R4,P9W

Câu 9 Mắc một dây dẫn có điện trở 2 với một pin có suất điện động =1,1V thì có dòng điện 0,5A chạy qua

dây Tính cường độ dòng điện nếu đoản mạch ?

A.2,5A B.2A C.5A D.5,5A

Câu 10 Cho mạch điện như hình vẽ biết =12V , r = 1,1, R1 = 0,1 Muốn cho công suất mạch ngoài lớn

nhất R phải có giá trị bao nhiêu ?

A.R1 B R1 C R1 D R1

Câu 11 Cho =12V , r = 1 và R là một biến trở Với giá trị nào của R thì công suất tiêu thụ trên R đạt cực

đại ? tính giá trị cực đại đó

A R10;P36W B R1;P36W

C R1;P3,6W D R10;P3,6W

R 1 R

r

,



r

,



A B

I

R

Câu 12.Cho mạch điện như hình vẽ bên biết  12V;r 1,R115,R2 8 và đèn Đ (5V-2,5W) Điện trở

của khóa K và dây nối không đáng kể Ngắt khóa K Tính hiệu điện thế giữa

hai điểm AB, công suất tiêu thụ ở R1 và hiệu suất của nguồn điện ?

A.UAB =7V; P =3W ; H=95% B.UAB = 7,5V; P=3,75W; H=95,8%

C UAB =6V; P =4W ; H=85% D UAB =6,5V; P =4,5W ; H=85,6%

Câu 13 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ biết  6V;r 2;R1 R2 60;R3 15Tính Hiệu điện thế

ở hai cực của nguồn điện , công suất tiêu thụ của mạch ngoài và công suất tiêu thụ ở R3 bằng ?

A 5V ; 2,5W ; 1,67W B 15V ; 25W ; 16,7W

C 25V ; 2,5W ; 16W D 35V ; 25W ; 24W

Câu 14 Cho mạch điện như hình vẽ, nguồn điện có  48V,r 0 và R12,R2 8;R3 6,R4 16

Cường độ dòng điện qua mạch chính hiệu điện thế UMN bằng ?

A 8A ; 4V B 4A; 8V C.2A; 6V D.1,5A; 10V

Câu 15.Cho mạch điện như hình vẽ biết  12V;r1,R2 8 và đèn Đ (5V-2,5W) Điện trở của khóa K

và dây nối không đáng kể Đóng khóa K Muốn đèn Đ sáng bình thường

phải thay R1 bằng điện trở R/ có giá trị bằng ?

A.R/ 1,8 B R/ 18

C R/ 16 D R/ 1,6

Câu 16 Cho mạch điện như hình vẽ trong đó nguồn điện có suất điện động và điện trở trong là  6V;r2, các điện trở R1 5,R2 10,R3 3 Cường độ dòng điện chạy qua nguồn ,

hiệu điện thế mạch ngoài và hiệu điện thế U1 giữa hai đầu điện trở R1 bằng ?

A.0,3A; 5,4V ; 1,5V B.3A; 54V; 15V

C 0,5A; 4V; 5V D 5A; 5V; 1V

Câu 17.Cho mạch điện như hình vẽ bên biết  12V;r 1,R2 8 và đèn Đ (5V-2,5W) Điện trở của khóa

K và dây nối không đáng kể Thay khóa K và bóng đèn bằng một tụ điện có điện

dung C=5F Tính điện tích của tụ ?

A Q=37,5.10-5C B Q=37.10-6C

C Q=37.10-5C D Q=37,5.10-6C

Câu 18 Một mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên trong đó nguồn điện có suất điện động  12V và có điện trở trong r =0,4, bóng đèn Đ1 có ghi số (12V-6W) ; bóng đèn Đ2 loại (6V-4,5W)

và Rb là một biến trở khi điều chỉnh biến trở Rb có trị số 8 thì các đèn Đ1 và Đ2

sáng bình thường Công suất nguồn và hiệu suất của nguồn khi đó bằng ?

A.15,625W ; 96% B.15W ; 84% C.12,25W; 90% D.12W; 87%

A B

K

Đ

R 1

R 2

A B

K

Đ

R 1

R 2

A B

K

Đ

R 1

R2

r

,



R 1 R 2 R 3

R 3

R 2

R 1

r

,



R b Đ2

Đ1

A B

r

,



R 1 R 3

R 2 R 4

M

N

r

,



Câu 19 Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ bên biết  6V,r0,5

Và R1 R2 2,R3  R5 4;R4 6 điện trở ampe kế và dây nối

Không đáng kể Số chỉ ampe kế , hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn

điện bằng bao nhiêu ?

A.2,5A; 5,5V B.0,25A; 5,5V C.1,5A; 6V D.0,15A; 6V

Câu 20 Cho mạch điện như hình vẽ biết nguồn điện có suất điện động  13 V,5 ,điện trở trong r, các đèn Đ1 ,

Đ2 có ghi (4V-2W) và (5V- 4,5W) Biết các đèn sáng bình thường Giá trị

của rvà R bằng ?

A.1,5 ; 1 B 4 ; 2

C 5 ; 1 D 5 ; 10

Câu 21 Hai điện trở R1 R2 1200 được mắc nối tiếp vào nguồn điện có suất điện động  180V , điện trở trong không đáng kể như hình vẽ bên Xác định số chỉ của vôn kế, biết vôn kế có điện

trở R V 1200 ?

A.120V B.200V C.50V D.180V

Câu 22 Cho mạch điện như hình vẽ biết  12V,r 0,1, đèn Đ(4V-8W) R12,R2 4,R3 4,4

.Tính điện áp giữa hai điểm C,D và đèn Đ sáng như thế nào ?

A.UCD = 10V; Đ sáng mờ B UCD = 10,8V; Đ sáng mạnh

C UCD = 10,8V; Đ sáng yếu D UCD = 10V ; Đ sáng mạnh

Câu 23 Hai điện trở R1 R2 1200 được mắc nối tiếp vào nguồn điện có suất điện động  180V , điện trở trong không đáng kể như hình vẽ bên Xác định số chỉ của vôn kế, biết vôn kế có điện

trở R V 1200 ?

A.60V B.20V C.50V D.80V

Câu 24 Mắc nguồn điện có suất điện động và điện trở trong  68V,r 4 với các điện trở















vẽ bên , biết ampe kế có điện trở không đáng kể Tìm số chỉ của ampe kế ?

A.1(A) B.1,2(A) C.2(A) D.2,4(A)

Câu 25 Hai điện trở R1 R2 1200 được mắc nối tiếp vào nguồn điện có suất điện động  180V , điện trở trong không đáng kể như hình vẽ bên Xác định số chỉ của vôn kế, biết vôn kế có điện

trở R V 1200 ?

A.70V B.40V C.50V D.60V

R 1

R 4 R 5

R 2 R 3

A B A

C

D

r

,



Đ 1

Đ 2

R

r

,



V

R1 R2

A B

r

,



r

,



A B R2

V

R 1

r

,



Đ R 3

R 1 R 2

C

D

A

R 1 R 3 R 2

R 4

r

,



r

,



R 1 V R 2

A

B