Điện là năng lượng được dùng phổ biến nhất bởi con người, nhưng công của dòng điện là gì và điện năng có ý nghĩa như thế nào thì không hẳn ai cũng biết. Sau đây bạn sẽ cùng tôi tìm hiểu công của dòng điện là gì.
1. Điện năng
1. Dòng điện có mang năng lượng
– Dòng điện mang năng lượng vì nó có khả năng thực hiện công, dòng điện cũng có thể biến đổi từ điện năng thành nhiệt năng cũng như có thể làm thay đổi nhiệt năng của vật.
1.2 Điện năng
– Định nghĩa điện năng: Điện năng là năng lượng của dòng điện.
1.3 Sự chuyển hóa năng lượng thành các dạng năng lượng khác
– Điện năng có thể chuyển hóa thành dạng năng lượng khác (chỉ chuyển hóa được 1 phần mà không chuyển hóa được hoàn toàn) : trong đó bao gồm năng lượng có ích và năng lượng vô ích
Ví dụ:
– Trong bóng đèn dây tóc: điện năng biến đổi thành hai dạng nhiệt năng và quang năng.
– Đèn LED: điện năng biến đổi thành quang năng và ít nhiệt năng hơn. Vì đèn led chỉ phát ra ánh sáng trong khoảng mắt người nhìn thấy nên với những sóng tần số thấp mang nhiệt bị hạn chế.
– Nồi cơm điện, bàn là: điện năng đổi thành nhiệt năng.
– Quạt điện, máy bơm nước: điện năng biến thành cơ năng và nhiệt năng.
1.4 Hiệu suất sử dụng điện
– Hiệu suất sử dụng điện năng được tính bằng tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ. Giải thích đơn giản thì là tính tỉ số của điện năng chuyển hóa đúng mục đích – ví dụ như bóng đèn dùng để thắp sáng thì điện năng chuyển hóa thành quang năng được xem là năng lượng có ích.
Công thức:
Trong đó:
+ A1: Năng lượng có ích được chuyển hóa
+A: Tổng điện năng tiêu thụ
2. Công của dòng điện là gì
Công của dòng điện là lượng điện năng một đoạn mạch tiêu thụ khi trong mạnh có dòng điện chạy qua và chuyển hóa thành nhiều dạng năng lượng khác.
Công của dòng điện đo bằng công của dòng điện thực hiện khi di chuyển bố trí theo hướng các điện tích.
3. Công thức tính Công của dòng điện
– Công thức tính công:
– Trong đó:
- A: Công (J)
- P: Công suất (W)
- U: Hiệu điện thế (V)
- I: Cường độ dòng điện (A)
- t: Thời gian sinh công(s)
– Công của dòng điện đo bằng đơn vị Jun (J):
Đổi đơn vị:
1J = 1W.1s = 1V.1A.1s; 1kW.h = 1000W.3600s = 3600000J = 3,6.106J
4. Đo công của dòng điện
– Lượng điện năng sử dụng được đo bằng công tơ điện, lượng điện năng đã được sử dụng theo đơn vị 1 kilô-oát-giờ = 3,6.106J
* Lưu ý:
– Mỗi đơn vị của công tơ điện cho biết điện năng đã sử dụng: 1 kilô-oát-giờ (1kWh).
– Khi các thiết bị điện hoạt động bình thường và nguồn điện không bị sụt áp thì hiệu điện thế lúc này đúng bằng hiệu điện thế định mức. Khi đó công suất tiêu thụ thực tế đúng bằng công suất định mức của thiết bị được ghi bên ngoài bởi nhà sản xuất.
5. Xem thêm
5.1 Lý thuyết
– Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng.
– Điện năng có thể chuyển hóa thành dạng năng lượng khác qua từng thiết bị khác nhau, trong đó điện năng đã được chuyển hóa có phần năng lượng có ích và năng lượng vô ích.
– Công dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là số lượng điện năng đoạn mạch chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
– Điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch bằng với công dòng điện sinh ra ở đoạn mạch đó.
– Lượng điện năng sử dụng trong nhà máy và hộ gia đình được đo bằng công tơ điện. Mỗi một đơn vị trên công tơ điện cho biết lượng điện năng đã sử dụng là 1kWh (1 số điện).
5.2 Công suất tiêu thụ
Công suất tiêu là một đại lượng biểu trưng tốc độ – khả năng tiêu thụ điện năng của mạch điện trong 1 thời gian nhất định. Công suất tiêu thụ được ký hiệu P. đơn vị là W có thể đổi sang J/s
Công suất tiêu thụ trung bình đoạn của mạch được tính bằng trị số điện năng đoạn mạch cùng thiết bị tiêu thụ trọng một đơn vị thời gian nhất định.
5.3 Công thức tính công suất của dòng điện
Tính công suất tiêu thụ dòng điện giúp bạn nắm được mức điện năng tiêu thụ các thiết bị điện khác nhau. Trong trường hợp
P = U.Icos(φu- φi) = UIcosφ
Trong đó:
- P là công suất của mạch điện xoay chiều, đơn vị: W
- U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu của mạch điện xoay chiều, đơn vị: V
- I là cường độ hiệu dụng giữa hai đầu mạch điện xoay chiều: A
- cos φ: hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều
