Chào mừng đến với chương trình vật lý lớp 11! Bước vào giai đoạn này, chúng ta sẽ khám phá sâu hơn về khái niệm công suất tỏa nhiệt và giải các bài tập liên quan đến định luật Jun-Len-xơ. Hôm nay, tôi sẽ giúp bạn củng cố kiến thức về chủ đề này thông qua các dạng bài tập mẫu. Hãy cùng điểm qua nhé!
Công suất tỏa nhiệt là gì?
Khi một dòng điện chạy qua một vật dẫn, nó sẽ tỏa ra một lượng nhiệt đáng kể. Tốc độ tỏa nhiệt này được gọi là công suất tỏa nhiệt. Cách tính công suất tỏa nhiệt là tỷ số giữa nhiệt lượng tỏa ra trên một đơn vị thời gian tại một vật dẫn.
Bạn đang xem: Công suất tỏa nhiệt trong vật lý – Bí quyết giải định luật Jun-Len-xơ (Mới 2023)
Định luật Jun-Len-xơ
Định luật Jun-Len-xơ là mô tả toán học về cách điện trở trong mạch biến đổi điện năng thành nhiệt năng. Theo định luật này, nhiệt lượng trong một thời gian phát triển trong dây dẫn mang dòng điện tỉ lệ với điện trở của dây dẫn và bình phương cường độ dòng điện. Công thức tính công suất tỏa nhiệt theo định luật Jun-Len-xơ là Q = R x I^2 x t.
Công thức tính công suất tỏa nhiệt
Công suất tỏa nhiệt trong một giây, hay công suất mất mát điện, được tính bằng bình phương cường độ dòng điện nhân với điện trở. Công thức tính công suất tỏa nhiệt là P = I^2 x R = Q/t.
Công suất tỏa nhiệt trên điện trở
Khi một dòng điện chạy qua một điện trở, năng lượng điện sẽ được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt. Công suất tỏa nhiệt trên điện trở được ký hiệu là P và đơn vị đo là Watts (W).
Công suất của nguồn điện
Công suất của nguồn điện là khả năng thực hiện công, tức là khả năng của dòng điện trong việc thực hiện công. Công suất của nguồn điện tỉ lệ thuận với công của nguồn và thời gian thực hiện công. Công thức tính công suất của nguồn điện là Png = E x I = Ang / t.
Công suất điện
Công suất điện tỉ lệ với cường độ dòng điện và hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch, hoặc bằng tỉ lệ của công suất điện năng và thời gian dòng điện chạy qua. Công thức tính công suất điện là P = U x I = A / t.
Bài tập công suất tỏa nhiệt cho học sinh
Bài tập #1
Một mạch điện có điện trở 1 là 12 Ω, ghép song song với bộ điện trở 2 bằng 7 Ω và được nối tiếp với điện trở 3 bằng 13 Ω. Hãy tính công suất tỏa nhiệt trên mỗi điện trở khi cho hiệu điện thế bằng 6V chạy qua hai đầu dây.
Bài tập #2
Cho mạch điện sau, biết suất điện động là 8V và có điện trở là 2 Ω. Dòng điện chạy qua điện trở 2 bằng 3 Ω.
- Hãy tìm điện trở 1 để công suất tỏa nhiệt trên điện trở 1 đạt giá trị cực đại. Tính công suất cực đại đó.
- Hãy tìm điện trở 1 để công suất tỏa nhiệt trên toàn mạch đạt giá trị cực đại. Tính công suất cực đại đó.
- Hãy tìm điện trở 1 để công suất tỏa nhiệt trên nguồn đạt giá trị cực đại. Tính công suất cực đại tại nguồn.
Bài tập #3
Cho mạch điện như hình, suất điện động là 14V và điện trở R = 11 Ω. Hãy tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở R.
Lời giải:
- Cường độ dòng điện: I = E / (R + r) = 14 / (11 + 3) = 1A
- Công suất tỏa nhiệt: PR = I^2 x R = 1^2 x 11 = 11W
Chúc mừng! Bằng bài viết này, bạn đã nắm vững kiến thức về công suất tỏa nhiệt và định luật Jun-Len-xơ. Cùng với các ví dụ bài tập cơ bản, bạn có thể dễ dàng đọc hiểu và làm theo. Nếu bạn gặp khó khăn trong phần này, hãy để lại bình luận, chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn. Xem thêm trên Izumi.Edu.VN để khám phá thêm những điều thú vị khác nhé!
Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức
