30 Bài tập về Điện năng - Công của dòng điện (2024) có đáp án chi tiết nhất

Bài tập về Điện năng - Công của dòng điện

Lý thuyết

1. Điện năng

    a) Dòng điện có mang năng lượng

    Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng.

    Dòng điện qua bếp điện làm bếp điện nóng lên (cung cấp nhiệt lượng)

    Dòng điện qua quạt điện làm cánh quạt điện quay (thực hiện công)

    b) Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác

    Điện năng là năng lượng của dòng điện. Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, trong đó có phần năng lượng có ích và có phần năng lượng vô ích.

    Tỉ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng:

    Trong đó: A_i là năng lượng có ích

    A_hp là năng lượng hao phí vô ích

    A_tp là năng lượng toàn phần được chuyển hóa từ điện năng

2. Công của dòng điện

    a) Công của dòng điện

    Công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.

    b) Công thức tính công của dòng điện

- Công thức: A = P.t = U.I.t

    Trong đó: U là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (V)

    I là cường độ dòng điện qua đoạn mạch (A)

    t là thời gian dòng điện thực hiện công (s)

    P là công suất điện (W)

    A là công của dòng điện (J)

- Trong đời sống, công của dòng điện cũng thường được đo bằng đơn vị kilôoát giờ (kW.h): 1 kW.h = 3600000 J = 3,6.10⁶ J

3. Đo công của dòng điện

    Công của dòng điện hay điện năng tiêu thụ do nhà máy điện cung cấp đến từng cơ quan, xí nghiệp, hộ gia đình được đo bằng điện kế (hay còn gọi là điện năng kế, công tơ điện).

    Khi các dụng cụ và thiết bị tiêu thụ điện năng hoạt động, đĩa tròn của công tơ quay, số chỉ của điện kế tăng dần. Lượng tăng thêm của số chỉ này là số đếm của điện kế, cho biết điện năng tiêu thụ theo đơn vị kW.h.

4. Phương pháp giải

    Tính điện năng tiêu thụ của các dụng cụ dùng điện

    Áp dụng công thức:

    Chú ý: Khi các dụng cụ dùng điện hoạt động bình thường, tức là sử dụng hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức thì công suất tiêu thụ thực tế mới đúng bằng công suất định mức của nó.

Bài tập tự luyện

Câu 1: Mối liên hệ giữa công và công suất được thể hiện qua biểu thức:

Hướng dẫn giải:

Câu 2: Một bóng đèn điện có ghi 220V - 100W được mắc vào hiệu điện thế 220V. Biết đèn này được sử dụng trung bình 4 giờ trong 1 ngày. Điện năng tiêu thụ của bóng đèn này trong 30 ngày là bao nhiêu?

A. 12 kW.h

B. 400kW.h

C. 1440kW.h

D. 43200kW.h

Hướng dẫn giải:

Điện năng tiêu thụ của bóng đèn này trong 30 ngày là:

→ Đáp án A

Câu 3: Một gia đình sử dụng đèn chiếu sáng với công suất tổng cộng là 150W, trung bình mỗi ngày trong 10 giờ; sử dụng tủ lạnh có công suất 100W, trung bình mỗi ngày trong 12 giờ và sử dụng các thiết bị điện thế khác có công suất tổng cộng là 500W, trung bình mỗi ngày trong 5 giờ. Tính điện năng mà gia đình này sử dụng trong 30 ngày.

A. 75 kW.h

B. 45 kW.h

C. 120 kW.h

D. 156 kW.h

Hướng dẫn giải:

Câu 4: Điện năng là:

A. năng lượng điện trở

B. năng lượng điện thế

C. năng lượng dòng điện

D. năng lượng hiệu điện thế

Hướng dẫn giải:

Câu 5: Chọn phát biểu đúng về sự chuyển hóa năng lượng trong các dụng cụ dưới đây?

A. Đèn LED: Quang năng biến đổi thành nhiệt năng.

B. Nồi cơm điện: Nhiệt năng biến đổi thành điện năng.

C. Quạt điện: Điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng.

D. Máy bơm nước: Cơ năng biến đổi thành điện năng và nhiệt năng.

Hướng dẫn giải:

Câu 6: Hiệu suất sử dụng điện là:

A. Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và phần năng lượng vô ích.

B. Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ.

C. Tỷ số giữa phần năng lượng vô ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ.

D. Tỷ số giữa phần năng lượng vô ích được chuyển hóa từ điện năng và phần năng lượng có ích.

Hướng dẫn giải:

Câu 7: Một nồi cơm điện có số ghi trên vỏ là 220V – 400W được sử dụng với hiệu điện thế 220V, trung bình mỗi ngày trong thời gian 2 giờ. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây nung của nồi.

Hướng dẫn giải:

Điện trở của dây nung của nồi:

Cường độ dòng điện chạy qua dây nung là:

Câu 8: Trong 30 ngày chỉ số công tơ điện của một gia đình tăng thêm 90 số. Biết rằng thời gian sử dụng điện trung bình mỗi ngày là 4 giờ, tính công suất tiêu thụ điện năng trung bình của gia đình này

Câu 9: Một khu dân cư có 500 hộ gia đình, trung bình mỗi hộ sử dụng 4 giờ một ngày với công suất điện 120W. Tính điện năng mà khu dân cư này sử dụng trong 30 ngày.

Hướng dẫn giải:

Công suất điện trung bình của cả khu dân cư là:

Điện năng mà khu dân cư này sử dụng trong 30 ngày là:

Câu 10: Một bóng đèn dây tóc loại 220V – 100W và một bóng đèn neon loại 220V – 16W. Được sử dụng ở hiệu điện thế là 220V.

a) Muốn chúng sáng bình thường thì phải mắc chúng như thế nào?

b) So sánh số tiền phải trả cho mỗi bóng trong thời gian một tháng và cho nhận xét. Biết 1 tháng có 30 ngày, mỗi ngày thắp sáng trong 6 giờ và giá tiền điện là 1000 đồng/1 kW.h

Hướng dẫn giải:

a) Muốn hai đèn sáng bình thường thì phải mắc chúng song song với nhau vào mạng điện có U_M = 220V. Bởi vì khi đó hiệu điện thế của mạng điện đúng bằng hiệu điện thế định mức của hai đèn.

b) P_{dây tóc} = 100 W = 0,1 kW

P_nêon = 16 W = 0,016 kW

Thời gian dùng điện cho cả 2 bóng:

t = 6.30 = 180 (h)

Điện năng tiêu thụ:

A_{dây tóc} = 0,1.180 = 18 kW.h

A_nêon = 0,016.180 = 2,88 kW.h

Số tiền phải trả cho mỗi bóng:

T_{dây tóc} = 18.1000 = 18000 đồng

T_nêon = 2,88.1000 = 2880 đồng

Số tiền phải trả cho đèn có dây tóc lớn gấp 6,25 lần số tiền trả cho đèn nêon. Vậy ta nên dùng đèn nêon vì nó lợi hơn rất nhiều so với đèn dây tóc.

Bài 11: Đơn vị nào dưới đây không phải là đơn vị của điện năng?

A. Jun (J)

B. Niutơn (N)

C. Kiloat giờ (kWh)

D. Số đếm của công tơ điện

Hướng dẫn giải:

Đơn vị không phải là đơn vị của điện năng là Niutơn (N)

Đáp án: B

Bài 12: Số đếm công tơ điện ở gia đình cho biết:

A. Thời gian sử dụng điện của gia đình.

B. Công suất điện mà gia đình sử dụng

C. Điện năng mà gia đình sử dụng.

D. Số dụng cụ và thiết bị đang được sử dụng.

Hướng dẫn giải:

Mỗi số đếm trên công tơ điện cho biết lượng điện năng sử dụng là 1kilôoat giờ (kW.h)

Đáp án: C

Bài 13: Mắc một bóng đèn có ghi 220V-100W vào hiệu điện thế 220V. Biết đèn được sử dụng trung bình 4 giờ trong 1 ngày. Tính điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong 1 tháng (30 ngày) theo đơn vị kWh

A. 12 kWh                                                     

B. 400 kWh

C. 1440 kWh                                                 

D. 43200 kWh

Hướng dẫn giải:

+ Từ các giá trị ghi trên bóng đèn, ta có:

 

+ Lượng điện năng mà bóng đèn tiêu thụ là:

Đáp án: A

Bài 14: Một bếp điện hoạt động liên tục trong 2 giờ ở hiệu điện thế 220V. Khi đó số chỉ của công tơ điện tăng thêm 1,5 số. Lượng điện năng mà bếp điện sử dụng trong thời gian đó là:

A. 3 kWh                                                       

B. 2,5 kWh

C. 5 kWh                                                       

D. 1,5 kWh

Hướng dẫn giải:

Ta có: Số chỉ của công tơ điện tăng thêm 1,5 số nên lượng điện năng mà bếp điện sử dụng là 1,5kWh

Đáp án: D

Bài 15: Hoạt động của mỗi dụng cụ được cho như bảng sau: 

Dụng cụ điện	Phần năng lượng có ích	Phần năng lượng vô ích
Bóng đèn dây tóc	Quang năng	Nhiệt năng
Đèn LED	Quang năng	Nhiệt năng
Nồi cơm điện, bàn là	Nhiệt năng	Nhiệt năng làm nóng vỏ thiết bị và tỏa ra môi trường
Quạt điện, máy bơm nước	Nhiệt năng	Cơ năng

Phần năng lượng biến đổi từ điện năng của dụng cụ nào là sai?

A. Bóng đèn dây tóc

B. Đèn LED

C. Nồi cơm điện, bàn là

D. Quạt điện, máy bơm nước

Hướng dẫn giải:

A, B, C - đúng

D - sai vì: Quạt điện, máy bơm nước: điện năng biến đổi thành năng lượng có ích là cơ năng và năng lượng vô ích là nhiệt năng.

Đáp án: D

Bài 16: Một bàn là được sử dụng với hiệu điện thế định mức là 220V trong 15 phút thì tiêu thụ một lượng điện năng là 720kJ. Điện trở của bàn là có giá trị là:

A. 60,5Ω                                                       B. 1 Ω

C. 27,5 Ω                                                       D. 16,8 Ω

Hướng dẫn giải:

Ta có: 

+ A = Pt => công suất của bàn là là:

 

+ Mặt khác:  

Đáp án: A

Bài 17: Điện năng đo được bằng dụng cụ nào dưới đây?

A. Ampe kế                                                   

B. Công tơ điện

C. Vôn kế                                                      

D. Đồng hồ đo điện đa năng

Hướng dẫn giải:

Điện năng đo được bằng công tơ điện

Đáp án: B

Bài 18: Một đoạn mạch có điện trở R được mắc vào hiệu điện thế U thì dòng điện qua nó có cường độ I và công suất điện của nó là P. Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong thời gian t được tính theo công thức nào dưới đây?

Hướng dẫn giải:

Ta có: 

+ A = Pt

+ Mặt khác:  

Ta suy ra:  

Đáp án: D

Bài 19: Trong 30 ngày, chỉ số công tơ điện của một gia đình tăng thêm 90 số. Biết rằng thời gian sử dụng điện trung bình của gia đình này mỗi ngày là 6 giờ. Công suất tiêu thụ điện năng trung bình của gia đình này là:

A. 0,75kW                                                     

B. 0,5kW

C. 1kW                                                          

D. 15kW

Hướng dẫn giải:

Ta có:

+ 90 số = 90kWh

+ Công suất tiêu thụ điện của gia đình:  

Đáp án: B

Xem thêm các dạng bài tập hay khác:

70 Bài tập về Điện trở của dây dẫn – định luật Ôm (2024) có đáp án chi tiết nhất

70 Bài tập về Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn (2024) có đáp án chi tiết nhất

70 Bài tập về Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn (2024) có đáp án chi tiết nhất

70 Bài tập về Công suất (2024) có đáp án chi tiết nhất

70 Bài tập về Công suất điện và điện năng sử dụng (2024) có đáp án chi tiết nhất