Bài 1 trang 59 Tài liệu Dạy – học Vật lí 9 tập 1

Đề bài

Do đâu ta có thể kết luận được dòng điện có năng lượng? Nêu ví dụ minh họa.

Năng lượng của dòng điện còn được gọi tên là gì? Hãy kể ra một số dụng cụ điện và cho biết trong mỗi dụng cụ đó, điện năng được chuyển hóa thành các dạng năng lượng nào khác (nhiệt năng, cơ năng, quang năng,..)?

Viết công thức tính hiệu suất sử dụng điện năng của một dụng cụ điện. Nêu tên gọi của các đại lượng trong công thức.

Khi quạt điện hoạt động (hình minh họa H8,15), phần năng lượng nào được biến đổi từ điện năng là có ích, là vô ích? Nếu hiệu suất của quạt là 85%, tỉ lệ giữa năng lượng có ích và năng lượng hao phí là bao nhiêu?

Lời giải chi tiết

- Dòng điện có khả năng thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng để làm thay đổi nhiệt năng của các vật nên dòng điện có năng lượng.

Ví dụ: Dòng điện chạy qua quạt làm quạt quay, vậy dòng điện đã thực hiện công và có năng lượng.

- Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng.

- Ví dụ: Bóng đèn chuyển hóa điện năng thành quang năng, bàn ủi chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng, cái khoan chuyển hóa điện năng thành cơ năng.

- Hiệu suất sử dụng điện năng:

\(H = {{{A_i}} \over {{A_{tp}}}} = {{{A_i}} \over {{A_i} + {A_{hp}}}}\)

Với A_i là năng lượng có ích.

A_hp là năng lượng hao phí.

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

- Khi quạt hoạt động, phần điện năng biến đổi thành cơ năng là có ích, phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng là vô ích.

Nếu H = 85% thì ta có: \(0,85 = {{{A_i}} \over {{A_i} + {A_{hp}}}} \to 0,85{A_{hp}} = 0,15{A_i} \to {{{A_i}} \over {{A_{hp}}}} = {{17} \over 3}\)