📖 Bài 13: Năng lượng của dòng điện và công suất điện - lớp 9

I. Năng lượng điện

• Định nghĩa: Dòng điện có năng lượng, gọi là năng lượng điện (hoặc điện năng).
• Sự chuyển hoá năng lượng: Năng lượng điện có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác như nhiệt năng (khi đun nước, sấy tóc), quang năng (làm sáng bóng đèn), hay cơ năng (làm quay quạt).
• Công thức tính năng lượng điện: Năng lượng điện trên một đoạn mạch được chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác, xác định bởi biểu thức: $W = UIt$.
  • Trong đó: $W$ là năng lượng điện (đơn vị: jun - J); $U$ là hiệu điện thế (V); $I$ là cường độ dòng điện (A); $t$ là thời gian dòng điện chạy qua (s).

I. Công suất điện

• Định nghĩa: Năng lượng của dòng điện chạy qua một đoạn mạch trong một đơn vị thời gian gọi là công suất điện. Đại lượng này đặc trưng cho tốc độ tiêu thụ điện năng của thiết bị.
• Công thức tính công suất điện: $\mathcal{P} = UI$ hoặc $\mathcal{P} = \frac{W}{t}$.
  • Trong đó: $\mathcal{P}$ là công suất điện, đơn vị là oát (W).

III. Công suất điện định mức

• Trên mỗi thiết bị tiêu thụ điện (bóng đèn, bếp điện, bàn là...) thường ghi các trị số hiệu điện thế định mức và công suất điện định mức.
• Ý nghĩa: Công suất điện định mức của một thiết bị cho biết công suất mà thiết bị đó tiêu thụ khi hoạt động bình thường (tức là khi được mắc vào đúng hiệu điện thế định mức).

IV. Tóm Lại

1. Em đã học

Từ bài học này, em cần ghi nhớ các kiến thức cốt lõi sau:

• Dòng điện có năng lượng. Năng lượng điện có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác như nhiệt năng, quang năng, cơ năng,...
• Năng lượng điện trên một đoạn mạch chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác được tính bằng công thức: $W = UIt$.
• Công suất điện có giá trị bằng năng lượng điện chuyển hoá qua một đoạn mạch trong một đơn vị thời gian. Công thức: $\mathcal{P} = UI$.
• Công suất điện định mức của một thiết bị tiêu thụ điện là công suất mà thiết bị tiêu thụ khi hoạt động bình thường.

2. Em có thể

• Tính được năng lượng điện mà thiết bị dùng trong gia đình tiêu thụ hằng tháng và số tiền giá điện phải trả Công ty Điện lực.

3. Ví dụ thực tế

• Hiểu thông số trên thiết bị điện khi đi mua sắm: Khi đi siêu thị mua một chiếc ấm siêu tốc, em sẽ thấy trên vỏ hộp ghi "220V - 1500W". Nhờ học Bài 13, em hiểu rằng: Để ấm hoạt động bình thường đun nước sôi nhanh nhất, phải cắm vào điện lưới 220V. Khi cắm đúng 220V, công suất tiêu thụ của ấm sẽ là 1500W (nghĩa là mỗi giây ấm chuyển hoá 1500 Jun điện năng thành nhiệt năng để đun nước).
• Cách tính tiền điện gia đình (Ứng dụng kWh): Trong đời sống, người ta không dùng đơn vị Jun (J) để tính tiền điện vì nó quá nhỏ, mà dùng đơn vị Kilôoát giờ (kWh) - dân gian hay gọi là "1 số điện". Ví dụ, một máy lạnh có công suất 1000W (tức 1kW). Nếu em bật máy lạnh này liên tục trong 8 giờ, năng lượng điện tiêu thụ sẽ là $W = \mathcal{P}.t = 1\text{kW} \times 8\text{h} = 8 \text{ kWh}$ (8 số điện). Từ số điện này nhân với đơn giá nhà nước (khoảng 2.000 VNĐ/số) em sẽ tính ra được số tiền điện phải trả.
• Thiết bị đo điện năng trong nhà: Cái hộp đen (hoặc trắng) treo ngoài cột điện trước cửa nhà em chính là "Công tơ điện". Nó được thiết kế dựa trên nguyên lí tác dụng của dòng điện. Khi dòng điện chạy vào nhà em càng nhiều (bật nhiều thiết bị), đĩa nhôm bên trong công tơ sẽ quay càng nhanh, làm các bánh răng nhảy số, từ đó đo lường chính xác lượng điện năng (kWh) gia đình đã sử dụng để tính tiền.