Phương trình cân bằng nhiệt:

${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

Thực hành, làm thí nghiệm với hiệu điện thế an toàn: $U < 40V$

Ta có:

Nghịch đảo điện trở tương đương của đoạn mạch song song bằng tổng các nghịch đảo điện trở các đoạn mạch rẽ: $\frac{1}{{{R_{t{\text{d}}}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}$

Ta có, trong đoạn mạch mắc nối tiếp thì:

Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm: $I = {I_1} = {I_2} =  \ldots  = {I_n}$          

A, C, D - đúng

B - sai vì: Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: $U = {U_1} = {U_2} =  \ldots  = {U_n}$

Ta có: Cường độ dòng điện và hiệu điện thế liên hệ với nhau qua biểu thức:$I = \frac{U}{R}$

R là hằng số => đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn có dạng giống đồ thị hàm số $y = ax$ là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ.

Ta có: $Q = {I^2}Rt$

Lại có: $I = \dfrac{U}{R}$

=> Nhiệt lượng $Q$ còn được tính bởi các công thức khác:

$Q = UIt = \dfrac{{{U^2}}}{R}t$

Cường độ dòng điện qua bóng đèn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn.

=> khi hiệu điện thế tăng 1,2 lần thì cường độ dòng điện cũng tăng 1,2 lần

Khi dịch chuyển con chạy của biến trở dần về đầu N thì điện trở của mạch sẽ tăng lên, mà hiệu điện thế không đổi

=>  Số chỉ ampe kế ${I_A}$ sẽ giảm dần đi

Điện trở dùng trong kĩ thuật thường có trị số rất lớn, có thể lên tới vài trăm mêgaom

Biểu thức của định luật Ôm: $I = \dfrac{U}{R}$

Ta có: Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn: $Q = {I^2}Rt$

=> Khi đồng thời giảm điện trở của dây dẫn, cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn đi một nửa: $I' = \dfrac{I}{2},R' = \dfrac{R}{2},t' = \dfrac{t}{2}$ 

Nhiệt lượng tỏa ra trên dây khi đó: $Q' = I{'^2}R't' = \dfrac{{{I^2}}}{4}.\dfrac{R}{2}\dfrac{t}{2} = \dfrac{{{I^2}Rt}}{{16}}$

=> Nhiệt lượng sẽ giảm đi 16 lần

Công suất điện cho biết lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian.

B, C, D - là các đặc điểm của đoạn mạch mắc nối tiếp

A - không phải là đặc điểm của đoạn mạch mắc nối tiếp vì: đoạn mạch có những điểm nối chung của nhiều điện trở thì có thể là mạch rẽ nhánh, phân nhánh => đó không phải là mạch nối tiếp

Dòng điện có cường độ 70mA nếu đi qua cơ thể người là nguy hiểm

Tỷ số giữa phần năng lượng có ích được chuyển hóa từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ được gọi là hiệu suất sử dụng điện năng.

Công thức: $H = \frac{{{A_1}}}{A}.100\%$

Ta có, nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t$

Nhiệt lượng $Q$ được dùng để đun nóng nước có khối lượng ${m_1}$ , nhiệt dung riêng ${c_1}$ và cốc đựng nước có khối lượng ${m_2}$, nhiệt dung riêng ${c_2}$ tăng từ nhiệt độ ${t_1}^0C$ lên ${t_2}^0C$ được liên hệ với nhau bởi công thức:

$Q = {m_1}{c_1}\left( {{t_2} - {t_1}} \right) + {m_2}{c_2}\left( {{t_2} - {t_1}} \right)$

=> A, B, D - đúng

C - sai

- Đèn LED: điện năng biến đổi thành quang năng và nhiệt năng.

- Nồi cơm điện: điện năng biến đổi thành nhiệt năng và quang năng.

- Quạt điện, máy bơm nước: điện năng biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng.

=> Các phương án:

A, B, D  - sai

C - đúng

Từ hệ thức của định luật Ôm ta có: $I = \frac{U}{R} \Rightarrow R = \frac{U}{I}$

Vậy để xác định R cần biết U và I.

Mà đo cường độ dòng điện I cần ampe kế; đo hiệu điện thế U cần vôn kế.

$\Rightarrow$ Có thể xác định điện trở của một vật dẫn bằng vôn kế và ampe kế.

Mạch gồm ${R_1}\,nt\,{R_2}$ nên:

$I = {I_1} = {I_2} = \dfrac{U}{{{R_{td}}}} = \dfrac{U}{{{R_1} + {R_2}}} = \dfrac{{12}}{{40 + 80}} = 0,1A$

Hiệu điện thế ở hai đầu điện trở R₁: ${U_1} = {I_1}{R_1} = 0,1.40 = 4V$

Điện trở tương đương của đoạn mạch:

${R_{td}} = \dfrac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}} = \dfrac{{8.2}}{{8 + 2}} = 1,6\Omega$

Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính: $I = \dfrac{U}{{{R_{td}}}} = \dfrac{{3,2}}{{1,6}} = 2A$

Cách giải:

Cứ 1m dây có điện trở trung bình là 0,02Ω

500m dây có điện trở trung bình là x (Ω)  $\Rightarrow x = \frac{{0,02.500}}{1} = 10\Omega$

Ta có:

+ $m = DV = D.Sl \to l = \frac{m}{{D{\rm{S}}}} = \frac{{0,5}}{{{{8900.1.10}^{ - 6}}}} = 56,2m$

+ Điện trở của cuộn dây : $R = \rho \frac{l}{S} = 1,{7.10^{ - 8}}.\frac{{56,2}}{{{{10}^{ - 6}}}} = 0,955\Omega$

Khi số chỉ vôn kế là 3V thì số chỉ ampe kế sẽ là: ${I_A} = \frac{{{U_V}}}{R} = \frac{3}{{12}} = 0,25{\rm{A}}$

Hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở khi đó: ${U_b} = U - {U_V} = 12 - 3 = 9V$

Điện trở của biến trở khi đó là: ${R_b} = \frac{{{U_b}}}{I} = \frac{9}{{0,25}} = 36\Omega$

Ta có:

+ Công suất có ích để nâng vật là: $P = \frac{A}{t} = \frac{{P.h}}{t} = \frac{{2000.15}}{{40}} = 750W$

Nếu bỏ qua công suất hao phí, để nâng được vật trên thì phải dùng động cơ điện có công suất:

$P \ge 750W$

Ta suy ra, công suất thích hợp cho máy nâng từ các đáp án là: $P = 0,8k{\rm{W}} = 800{\rm{W}}$

Ta có:

+ Số chỉ trên bóng đèn cho biết hiệu điện thế định mức và công suất định mức: $U = 6V,P = 3{\rm{W}}$

+ Khi đèn sáng bình thường thì dòng điện chạy qua đèn có giá trị: $I = \dfrac{P}{U} = \dfrac{3}{6} = 0,5{\rm{A}}$

+ Từ các giá trị ghi trên bóng đèn, ta có:

$\left\{ \begin{array}{l}U = 220V\\P = 100W\end{array} \right.$

+ Lượng điện năng mà bóng đèn tiêu thụ là:

 $A = P.t = 100.4.30 = 12000{\rm{W}}h = 12k{\rm{W}}h$

a. Điện năng sử dụng của bóng đèn LED là:

${{A}_{1}}={{P}_{1}}.t=0,009.16000=144\,\,\left( kWh \right)$

Điện năng sử dụng của bóng đèn compact là:

${{A}_{2}}={{P}_{2}}.t=0,02.8000=160\,\,\left( kWh \right)$

b. Đối với bóng đèn LED, số tiền phải trả là:

${{T}_{1}}=40000+144.2000=328000\,\,\left( dong \right)$

Đối với bóng đèn compact, trong 16 000 giờ cần 2 bóng

Số tiền phải trả khi sử dụng bóng đèn compact là:

${{T}_{2}}=60000.2+160.2000=440000\,\,\left( dong \right)$

c. Sử dụng bóng đèn LED có lợi hơn vì:

- Tiết kiệm được 112000 đồng cho 16 000 giờ sử dụng

- Hạn chế quá tải điện trong giờ cao điểm

- Tiết kiệm điện năng cho sản xuất

l₁ = 2,88m; d₁ = 0,6 mm; R₁ = R₂ ; d₂ = 0,4mm; l₂ = ?

+ Đường kính của dây là d₁ = 0,6mm, suy ra tiết diện dây là: ${S_1} = \dfrac{{\pi d_1^2}}{4}$

+ Đường kính dây giảm xuống còn d₂ = 0,4mm, suy ra tiết diện dây là: ${S_2} = \dfrac{{\pi d_2^2}}{4}$

 + Ta có: $\dfrac{{{l_1}}}{{{R_1}{S_1}}} = \dfrac{{{l_2}}}{{{R_2}{S_2}}}$

Thay R₁ = R₂ (vì không thay đổi điện trở của dây nung) ta được:

$\begin{array}{l}\dfrac{{{l_1}}}{{{R_1}{S_1}}} = \dfrac{{{l_2}}}{{{R_1}{S_2}}} \Leftrightarrow \dfrac{{{l_1}}}{{{S_1}}} = \dfrac{{{l_2}}}{{{S_2}}} \Rightarrow \dfrac{{{l_1}}}{{{l_2}}} = \dfrac{{{S_1}}}{{{S_2}}} = \dfrac{{\dfrac{{\pi d_1^2}}{4}}}{{\dfrac{{\pi d_2^2}}{4}}} = {\left( {\dfrac{{{d_1}}}{{{d_2}}}} \right)^2} = {\left( {\dfrac{{0,6}}{{0,4}}} \right)^2} = \dfrac{9}{4}\\ \Rightarrow {l_2} = \dfrac{{4{l_1}}}{9} = 1,28m\end{array}$

- Công suất tiêu thụ của quạt (P = 15W) gồm:

+ Công suất có ích (Công suất cơ học làm quạt quay):

${P_{co\,hoc}} = 85\% .P$

+ Công suất hao phí (Công suất tỏa nhiệt làm quạt nóng lên):

${P_{toa\,nhiet}} = {I^2}R = P - {P_{co\,hoc}}$

- Cường độ dòng điện qua quạt: $I = \dfrac{{{P_{dm}}}}{{{U_{dm}}}} = \dfrac{{15}}{{12}} = 1,25A$

- Công suất cơ học: ${P_{co\,hoc}} = 85\% .P = 85\% .15 = 12,75W$

- Công suất tỏa nhiệt: ${P_{toa\,nhiet}} = P - {P_{co\,hoc}} = 15 - 12,75 = 2,25W$

Điện trở của quạt: $R = \dfrac{{{P_{toa\,nhiet}}}}{{{I^2}}} = \dfrac{{2,25}}{{1,{{25}^2}}} = 1,44\Omega$