Công thức tính hiệu suất của nguồn điện và Bài tập chính xác nhất

1. Công thức tính hiệu suất

Trong đó :
+ H là hiệu suất của nguồn điện, có đơn vị chức năng %

+ Aich là điện năng tiêu thụ có ích, là điện năng tiêu thụ trên mạch ngoài, có đơn vị Jun (J);

+ Ang là công của nguồn điện, có đơn vị chức năng Jun ( J ) ;
+ U là hiệu điện thế trên hai đầu mạch ngoài, có đơn vị chức năng vôn ( V ) ;
+ ξ là suất điện động của nguồn điện, có đơn vị chức năng vôn ( V ) ;
+ I là cường độ dòng điện trong toàn mạch, có đơn vị chức năng ampe ( A ) ;
+ t là thời hạn dòng điện chạy trong mạch, có đơn vị chức năng giây ( s ) .
Phát biểu : Công của nguồn điện bằng tổng điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài và ở mạch trong, trong đó điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài là điện năng tiêu thụ có ích. Từ đó, hiệu suất H của nguồn điện được tính bằng tỉ số giữa điện năng tiêu thụ có ích A có ích và tổng điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài và mạch trong A .

2. Định nghĩa hiệu suất của nguồn điện

– Mạch điện một chiều không thiếu gồm có nguồn điện, dây dẫn và những thiết bị tiêu thụ điện như điện trở hay bóng đèn. Phần đoạn mạch điện không chứa nguồn được gọi là mạch ngoài, phần đoạn mạch điện chỉ chứa nguồn gọi là mạch trong .
Ví dụ :

– Nguồn điện khi nào cũng có điện trở trong, thế cho nên, khi có dòng điện chạy trong mạch thì điện năng do nguồn điện phân phối sẽ được tiêu thụ ở cả mạch ngoài và ở mạch trong. Công của nguồn điện bằng tổng điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài và ở mạch trong. Trong đó, phần điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài là điện năng tiêu thụ có ích, phần điện năng tiêu thụ ở mạch trong là điện năng hao phí .
– Hiệu suất của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho mức độ sử dụng có ích điện năng do nguồn điện phân phối, được tính bằng tỉ số điện năng tiêu thụ có ích và công của nguồn điện, tính theo đơn vị chức năng Xác Suất .

3. Bài tập

Bài tập 1: Trong trường hợp mạch ngoài chỉ có điện trở R, hãy tìm biểu thức hiệu suất của nguồn điện H trong đó chỉ chứa R và r

Hướng dẫn giải:

– Khi mạch ngoài chỉ có điện trở R thì U = RI = ℰ – r. l và ℰ = ( R + r ). l

Bài tập 2: Hãy chứng minh công thức H = 1 – r.l/ℰ

Hướng dẫn giải:

– Hiệu suất của nguồn là :

– Với Q = r.l2.t là nhiệt lượng tỏa ra do điện trở của nguồn gây ra

A = ℰ. l. t là nguồn năng lượng do nguồn phân phối

Bài tập 3: Mắc một điện trở 14Ω vào hai cực của một nguồn điện co điện trở trong là 1Ω thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn là 8,4 V.

a ) Tính cường độ dòng điện trong mạch và suất điện động của nguồn .
b ) Tính hiệu suất của nguồn điện .

Hướng dẫn:

a ) Áp dụng định luật Ôm cho mạch ngoài, cường độ dòng điện là :

– Suất điện động của nguồn điện là : ξ = I. ( R + r ) = 0,6. ( 14 + 1 ) = 9 ( V )
b ) Hiệu suất của nguồn điện là :

Bài tập 4: Một acquy có suất điện động 2V, điện trở trong r = 1 Ω, và cứ mỗi giây nó chuyển một điện lượng 2,4 C từ cực âm sang cực dương của nguồn.

a ) Tính điện năng mà acquy cung ứng trong một giờ .
b ) Nối hai cực acquy với một điện trở R = 9 Ω thì hiệu suất tiêu thụ trên mạch ngoài là bao nhiêu ? Tính hiệu suất của acquy .

Hướng dẫn:

a ) Điện năng của acquy cung ứng trong một giờ là : Ang = q. ξ = 2,4. 2 = 4,8 J
b ) Khi nối hai cực acquy với điện trở 9 Ω thì cường độ dòng điện trong mạch là

– Công suất tiêu thụ của mạch ngoài là P = R.I2 = 9.0,22 = 0,36  (W)

– Công suất của nguồn là Png = I. ξ = 0,2. 2 = 0,4 ( W )
– Hiệu suất của nguồn là

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Nước