Các công ti điện lực sử dụng đơn vị kWh để đo năng lượng điện tiêu thụ cà tính tiền điện. 1 kWh là năng lượng điện mà một thiết bị điện có công suất 1 kW tiêu thụ trong 1 giờ. Một bình nóng lạnh đang hoạt động ở hiệu điện thế 230 V với công suất 9,5 kW.
a) Tính cường độ dòng điện qua bình nóng lạnh. Giải thích tại sao nên sử dụng đường dây riêng và cầu chì/cầu dao tự động riêng cho bình nóng lạnh.
b) Giả sử mỗi ngày, một gia đình sử dụng bình nóng lạnh trong 90 phút. Nếu giá bán điện là 2 500 đồng/kWh thì số tiền điện gia đình phải trả mỗi ngày để sử dụng bình nóng lạnh là bao nhiêu? Ước tính số tiền phải trả trong một tháng; đề xuất biện pháp tiết kiệm chi phí tiền điện phải trả do sử dụng bình nóng lạnh.
Áp dụng công thức tính công suất \(\wp = UI \Rightarrow I = \frac{\wp }{U}\), tính cường độ dòng điện I. Từ độ lớn của cường độ dòng điện đưa giải thích về việc nên dùng đường dây riêng và cầu chì riêng. Tính năng lượng điện tiêu thụ mỗi biện pháp tiết kiệm điện tháng theo đơn vị kWh để ước tính số tiền phải trả. Dựa vào hiểu biết thực tế đề xuất.
a) Cường độ dòng điện qua bình nóng lạnh là I.
\(\wp = UI \Rightarrow I = \frac{\wp }{U} = \frac{{9500}}{{230}} = \frac{{950}}{{23}} = 41,3\)(A). Cường độ dòng điện này là rất lớn nên cần sử dụng đường dây riêng và cầu chì/cầu dao tự động riêng cho bình nóng lạnh để tránh trường hợp cháy nổ gây ảnh hưởng đến các thiết bị điện khác.
b) t = 90 phút = 1,5 h
Năng lượng điện tiêu thụ mỗi ngày là: \({\rm{W}} = \wp t = 9,5.1,5 = 14,25\)(kWh).
Năng lượng điện tiêu thụ mỗi tháng là: \({{\rm{W}}_t} = N.{\rm{W = 30}}{\rm{.14,25 = 427,5}}\)(kWh).
Số tiền phải trả trong một tháng là: \({\rm{2500}}{\rm{.}}{{\rm{W}}_t} = 2500.{\rm{427,5}} = 1068750\)(đồng).
Biện pháp tiết kiệm chi phí tiền điện:
- Lựa chọn loại bình nóng lạnh được thiết kế tiết kiệm điện.
- Lựa chọn bình nóng lạnh có công suất và dung tích phù hợp với nhu cầu sử dụng của gia đình.
- Không bật bình nóng lạnh khi không cần thiết, vào những ngày nóng.
Các bài tập cùng chuyên đề
Trên nhãn của bóng đèn 1 có ghi 220 V - 20 W và bóng đèn 2 có ghi 220 V - 10 W. Coi điện trở của mỗi bóng đèn không thay đổi.
a) Tính năng lượng điện tiêu thụ của mỗi bóng đèn khi sử dụng ở hiệu điện thế 200 trong thời gian 2 giờ.
b) Tính tổng công suất điện tiêu thụ của cả hai bóng đèn trong những trường hợp sau:
- Mắc song song hai bóng đèn vào hiệu điện thế 220 V.
- Mắc nối tiếp hai bóng đèn vào hiệu điện thế 220 V.
c) Dùng cách mắc nào nêu trên để cả hai bóng đèn đều sáng bình thường? Tại sao?
Thông thường, ở nước ta hiệu điện thế mạng điện trong các gia đình, trường học... là 220 V. Em hãy tìm hiểu về hiệu điện thể định mức, công suất định mức của mỗi thiết bị điện, cách mắc các thiết bị điện dùng trong lớp học của em và thời gian sử dụng trung bình của từng thiết bị mỗi tháng để làm các việc sau:
a) Vẽ lại sơ đồ mạch điện.
b) Áp dụng giá điện trong Hoá đơn GTGT (tiền điện) ở đầu của bài học để dự tính tiền điện trung bình phải trả mỗi tháng cho lớp học.
c) Hãy đề xuất phương án sử dụng tiết kiệm điện cho gia đình, lớp học.
Trong trường hợp đoạn mạch chỉ có điện trở R, phần năng lượng mà đoạn mạch tiêu thụ biến đổi hoàn toàn thành năng lượng nhiệt.
Suy luận biểu thức tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở khi có dòng điện với cường độ I chạy qua.
Tính công suất điện hao phí dưới dạng nhiệt trên một dây cáp dài 15 km dẫn dòng điện có cường độ 100 A. Biết điện trở trên một đơn vị chiều dài của dây cáp này là \(0,20\Omega /km\).
Giải thích tại sao khi điện thoại sắp hết pin, bạn nên giảm độ sáng của màn hình
Một acquy ô tô 12 V cung cấp dòng điện có cường độ 5 A trong thời gian 2,0 giờ. Năng lượng mà aquy cung cấp trong thời gian này là bao nhiêu jun?
Xét hai điện trở R1 và R2 (R2>R1) được ghép song song thành bộ và nối vào hai cực của một nguồn điện. Hãy cho biết công suất tiêu thụ điện của điện trở nào lớn hơn. Giải thích.
Đặt một hiệu điện thế 12V vào hai đầu một điện trở 8Ω.
a) Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở.
b) Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở sau 1 phút.
Một nguồn điện có suất điện động 11,5 V và điện trở trong 0,8 Ω được nối với mạch ngoài gồm các điện trở tạo thành một mạch kín. Nguồn phát dòng điện có cường độ 1 A. Tính công suất điện mà nguồn cung cấp cho mạch ngoài.
Trong các mạch điện sau, các nguồn có điện trở trong không đáng kể và có cùng suất điện động, các điện trở có cùng giá trị. Mạch điện nào có công suất tiêu thụ điện lớn nhất?
