Điện năng - Công suất điện
-
416 lượt thi
-
10 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Đèn Flash của điện thoại thông minh hoạt động nhờ một tụ có điện dung C = 20mF phóng điện qua đèn. Mỗi lần chụp ảnh, đèn Flash được bật sáng trong 0,01s với công suất 2W. Khi tụ này được tích điện đến hiệu điện thế U = 9V thì làm đèn Flash sáng được mấy lần?
Xem đáp án
Năng lượng của tụ điện là:
\[{\rm{W}} = \frac{{C{U^2}}}{2} = \frac{{{{20.10}^{ - 3}}{{.9}^2}}}{2} = 0,81\,\,\left( J \right)\]
Năng lượng cung cấp cho mỗi lần chụp ảnh là:
\[{{\rm{W}}_0} = P.t = 2.0,01 = 0,02\,\,\left( J \right)\]
Số lần đèn sáng là: \[n = \frac{{\rm{W}}}{{{{\rm{W}}_0}}} = \frac{{0,81}}{{0,02}} = 40,5\]
Vậy đèn sáng được 40 lần
Đáp án cần chọn là: B
Câu 2:
Trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần, với thời gian như nhau, nếu cường độ dòng điện giảm 2 lần thì nhiệt lượng tỏa ra trên mạch
Xem đáp án
Ta có:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{Q = {I^2}Rt}\\{Q\prime = {{(\frac{I}{2})}^2}Rt}\end{array}} \right. \Rightarrow \frac{Q}{{Q\prime }} = 4 \Leftrightarrow Q\prime = \frac{Q}{4}\)
=>Nhiệt lượng giảm 4 lần
Đáp án cần chọn là: C
Câu 3:
Một bếp điện gồm hai dây điện trở R1và R2. Nếu chỉ dùng R1thì thời gian đun sôi nước là 30 phút, nếu chỉ dùng R2thì thời gian đun sôi nước là 60 phút. Hỏi khi dùng R1song song R2thì thời gian đun sôi nước là bao nhiêu?
Xem đáp án
Gọi hiệu điện thế của nguồn là U
Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước là Q
Khi dùng dây dẫn có điện trở R1:
\[Q = \frac{{{U^2}}}{{{R_1}}}.{t_1}\](1)
Khi dùng dây dẫn có điện trở R2:
\[Q = \frac{{{U^2}}}{{{R_2}}}.{t_2}\](2)
Khi dùng R1 // R2:
\[Q = \frac{{{U^2}}}{{\frac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}}}}.{t_3}\](3)
Từ (1), (2), (3) suy ra:
\[{t_3} = \frac{{{t_1}{t_2}}}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{{30.60}}{{30 + 60}} = 20\]phút
Đáp án cần chọn là: C
Câu 4:
Hai điện trở mắc song song vào nguồn điện nếu R1 < R2 và R12
là điện trở tương đương của hệ mắc song song thì: Xem đáp án
Ta có:
+ \[\frac{1}{{{R_{//}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} \to {R_{12}} = {R_{//}} < {R_1},{R_2}\]
+ \[{U_1} = {U_2} \leftrightarrow {I_1}{R_1} = {I_2}{R_2} \to {I_1} = \frac{{{R_2}}}{{{R_1}}}{I_2} >{I_2}\]
+ Công suất tiêu thụ: \[\;P = {I^2}R \to \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{P_1} = I_1^2{R_1} = \frac{{R_2^2}}{{{R_1}}}I_2^2 = \frac{{R_2^2}}{{{R_1}}}{P_2}}\\{{P_2} = I_1^2{R_2}}\end{array}} \right. \to {P_1} >{P_2}\]
(do \[{R_2} >{R_1}\])
- Cách khác:
Ta có: \[P = \frac{{{U^2}}}{R}\]=>P tỉ lệ nghịch với điện trở R
\[{R_2} >{R_1} \to {P_2} < {P_1}\]
Đáp án cần chọn là: A
Câu 5:
Khi một tải R nối vào nguồn suất điện động \[\xi \]và điện trở trong r, thấy công suất mạch ngoài cực đại thì:
Xem đáp án
Công suất mạch ngoài : \[P = {R_N}{I^2} = {R_N}.{\left( {\frac{E}{{{R_N} + r}}} \right)^2}\, = \,\frac{{{E^2}}}{{{{\left( {\sqrt {{R_N}} + \frac{r}{{\sqrt {{R_N}} }}} \right)}^2}}}\]
Để \[P = {P_{Max}}\]thì\[\left( {\sqrt {{R_N}} + \frac{r}{{\sqrt {{R_N}} }}} \right)\]nhỏ nhất.
Theo BĐT Cô-si thì : \[\left( {\sqrt {{R_N}} + \frac{r}{{\sqrt {{R_N}} }}} \right) \ge 2\sqrt r \]
Dấu “=” xảy ra khi \[\sqrt {{R_N}} \, = \,\frac{r}{{\sqrt {{R_N}} }}\,\, \Rightarrow \,{R_N}\, = \,r\]
Khi đó: \[P = {P_{{\rm{max}}}} = \frac{{{E^2}}}{{4r}}\]
Đáp án cần chọn là: B
Câu 6:
Giả sử hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn có ghi 220 V – 100W đột ngột tăng lên tới 240 V trong khoảng thời gian ngắn. Hỏi công suất điện của bóng đèn khi đó tăng lên hay giảm đi bao nhiêu phần trăm (%) so với công suất định mức của nó ? Cho rằng điện trở của bóng đèn không thay đổi so với khi hoạt động ở chế độ định mức
Xem đáp án
Điện trở của bóng đèn là: \[R = \frac{{{U^2}}}{P} = \frac{{{{220}^2}}}{{100}} = 484{\rm{\Omega }}\]
Khi hiệu điện thế tăng lên tới 240V. Công suất của đèn khi đó là:
\[P' = \frac{{{U^{\prime 2}}}}{R} = \frac{{{{240}^2}}}{{484}} = 119W\]
→ Công suất này tăng 19% so với công suất định mức: P = 19%.Pđm
Đáp án cần chọn là: D
Câu 7:
Một nguồn điện có suất điện động 12V. Khi mắc nguồn điện này thành mạch điện kín thì nó cung cấp một dòng điện có cường độ 0,8A. Tính công của nguồn điện này sản ra trong thời gian 15 phút và tính công suất của nguồn điện khi đó.
Xem đáp án
Ta có: E = 12; I = 0,8A
Công của nguồn điện sinh ra trong 15 phút:
Ang= E.I.t = 12.0,8.15.60 = 8640J
Công suất của nguồn điện khi này:
Png= E.I = 12.0,8 = 9,6W
Đáp án cần chọn là: B
Câu 8:
Trên nhãn của một ấm điện có ghi 220V - 1000W. Sử ấm điện với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ 250C. Tính thời gian đun nước, biết hiệu suất của ấm nước là 90% và nhiệt dung riêng của nước là 4190J/kg.K
Xem đáp án
Nhiệt lượng cần thiết để làm sôi 2l nước:
\[Q = m.c.{\rm{\Delta }}t = 2.4190.\left( {100 - 25} \right) = 628500J\]
Hiệu suất của ấm nước là 90% : \[H = \frac{Q}{A}.100{\rm{\% }} = 90{\rm{\% }}\]
→ Điện năng thực tế mà ấm đã tiêu thụ:
\[A = \frac{Q}{H} = P.t \Rightarrow t = \frac{Q}{{H.P}} = \frac{{628500}}{{0,9.1000}} \approx 698,3s\]Đáp án cần chọn là: C
Câu 9:
Cho mạch điện như hình vẽ (a), \[{R_1} = {R_2} = 40\Omega ;{R_3} = 20\Omega \]. Đặt vào hai điểm AB hiệu điện thế U thì hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R3 là U3 = 60 V. Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R1 là
Xem đáp án
Ta có:
\({R_1}//{R_2}//{R_3} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{U = {U_1} = {U_2} = {U_3} = 60V}\\{I = {I_1} + {I_2} + {I_3}}\end{array}} \right.\)
Cường độ dòng điện qua R1là:
\[{I_1} = \frac{{{U_2}}}{{{R_1}}} = \frac{{60}}{{40}} = 1,5{\rm{A}}\]
Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R1là:
\[P = I_1^2{R_1} = {1,5^2}.40 = 90W\]
Đáp án cần chọn là: D
Câu 10:
Cho mạch điện như hình vẽ. Biết hiệu điện thế giữa hai điểm A và B: UAB = 12 V; điện trở thuần R1 = 6 Ω; biến trở R chỉ có tác dụng tỏa nhiệt. Công suất cực đại của biến trở khi thay đổi giá trị của R là
Xem đáp án
Cường độ dòng điện trong mạch là:
\[I = \frac{{{U_{AB}}}}{{{R_1} + R}} = \frac{{12}}{{6 + R}}\]
Công suất của biến trở là:
\[P = {I^2}R = \frac{{{{12}^2}}}{{{{\left( {6 + R} \right)}^2}}}.R = \frac{{{{12}^2}}}{{{{\left( {\frac{6}{R} + 1} \right)}^2}}}\]
P max khi \[\left( {\frac{6}{R} + 1} \right)\min \]
\[ \Leftrightarrow \frac{6}{R} + 1 \ge 2\sqrt {\frac{6}{R} + 1} \]
Dấu “=” xảy ra \[ \Leftrightarrow \frac{6}{R} = 1 \Leftrightarrow R = 6\]Đáp án cần chọn là: B