Kiến thức về dòng điện đã được chúng ta học từ trường trung học cơ sở và phổ thông. Trong đó, có kiến thức về công suất của nguồn điện. Hôm nay, mình sẽ cùng các bạn tìm hiểu lại về định nghĩa và công thức để tính công suất của nguồn điện.
1. Định nghĩa công suất của nguồn điện là gì?
Công suất của nguồn điện là lượng điện năng được tiêu thụ trong một đơn vị thời gian nhất định.
Bạn đang xem: Công suất của nguồn điện: Tìm hiểu định nghĩa và công thức tính
Trong đó:
- P là công suất của nguồn điện cần tìm
- A là công của nguồn điện được xác định bằng Jun
- t là thời gian xác định (thường được tính bằng giây)
Công suất của nguồn điện là một khái niệm quan trọng trong vật lý.
2. Công thức tính công suất của nguồn điện
Công thức tính công của nguồn điện tỷ lệ với công của nguồn điện. Vì vậy, để tính công suất, ta cần biết công của nguồn điện là gì?
Công của nguồn điện được tính bằng công của lực lạ bên trong nguồn điện cộng thêm công của dòng điện chạy trong toàn mạch.
E (V): suất điện động của nguồn điện
i (A): cường độ dòng điện chạy qua nguồn điện
t (s): thời gian dòng điện chạy qua nguồn điện
q (C): điện lượng chuyển qua nguồn điện
3. Công thức tính công suất của nguồn điện
P = A/t = U.I
Công suất của nguồn điện chính là lượng điện năng được tiêu thụ trong một đơn vị thời gian nhất định. Để tính công suất, ta chia công của nguồn điện cho thời gian.
Hoặc có thể tính bằng cách lấy tích giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch điện.
4. Đại lượng xác định công suất của nguồn điện
Với A = 1J, t = 1(s), ta có P = A/t = 1W (watt)
Watt là công suất của một thiết bị thực hiện công bằng 1J trong thời gian 1s. Đơn vị của công suất là Watt (W). Có thể quy đổi: 1W.h = 3600J; 1Kwh = 3600kJ.
Ngoài ra, ở một số quốc gia còn dùng đơn vị mã lực để biểu thị công suất nguồn điện: 1CV (Pháp) = 736W; 1HP (Anh) = 746W.
5. Bài tập xác định công suất của nguồn điện
Bài 1:
Một nguồn điện có r = 0,05Ω. Khi dòng điện là 2A, công suất cung cấp cho mạch ngoài bằng 8W. Khi dòng điện là 3A, công suất cung cấp cho mạch ngoài là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Ta có hiệu điện thế mạch ngoài: U = E – rI.
Công suất cung cấp cho mạch ngoài là: P = UI = (E – rI)I.
Với I = 2A ⇒ P = (E – 0,05.2).2 = 8 ⇒ E = 4.1 V.
Với I’ = 3A ⇒ P’ = (4.1 – 0,05.3).3 = 11,85 W.
Đáp án: Khi dòng điện của nguồn là 3A, công suất cung cấp cho mạch ngoài là P’ = 11,85W.
Bài 2:
Nguồn E = 10V, r = 3Ω cung cấp cho điện trở mạch ngoài công suất P = 7W. Hãy xác định R.
Hướng dẫn:
Từ công thức P = U.I = (E-rI)I ta suy ra được P = E.I – r.I^2.
Thay số vào ta có: 7 = 10.I – 3.I^2. Suy ra I = 1 hoặc I = 7/3.
Ta lại có P = U.I tương đương với P = I^2.R
Với I = 1, ta được: 7 = 1.R ⇒ R = 7 (Ω)
Với I = 7/3, ta được: 7 = 49/9.R ⇒ R = 9/7 (Ω)
Đáp án: Với công suất P = 7W, giá trị R có thể là 7Ω hoặc 9/7Ω.
Hy vọng với kiến thức từ bài viết này, các bạn có thể dễ dàng giải những bài toán vật lý về công suất của nguồn điện. Đồng thời, có thể xác định được các đại lượng có liên quan. Nếu có thắc mắc hoặc góp ý, hãy để lại bình luận bên dưới. Chúng mình sẽ giải đáp trong thời gian sớm nhất!
Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức
