2 03 điện năng công suất điện lời GIẢI

Tài liệu chun đề Dịng điện khơng đổi

03. ĐIỆN NĂNG – CƠNG SUẤT ĐIỆN

Câu 1 [ĐVH]: Cơng của của dịng điện có đơn vị là
A. J.s
B. kWh.
C. W.
D. kVA.
HD: Cơng của dịng điện A  P.t có thể tính bằng các đơn vị J, W.s hoặc kWh. Chọn B.
Câu 2 [ĐVH]: Hai đầu đoạn mạch có điện thế khơng đổi. Nếu điện trở của đoạn mạch giảm hai lần
thì cơng suất điện của đoạn mạch
A. tăng hai lần.
B. giảm hai lần.
C. không đổi.
D. tăng bốn lần.
2
U
HD: P 
. Khi U khơng thay đổi nếu điện trở giảm hai lần thì công suất tăng hai lần. Chọn A.
R
Câu 3 [ĐVH]: Trong mạch điện chỉ có điện trở thuần, với thời gian như nhau, nếu cường độ dịng
điện giảm hai lần thì nhiệt lượng tỏa ra trên mạch
A. giảm hai lần.
B. tăng hai lần.
C. giảm bốn lần.
D. tăng bốn lần.
2
HD: Ta có nhiệt lượng toả ra là: Q  RI t
Với R và t như nhau, nếu I giảm 2 lần thì Q giảm 4 lần. Chọn C.
Câu 4 [ĐVH]: Tính điện năng tiêu thụ khi dịng điện có cường độ 1A chạy qua dây dẫn trong thời

gian 1 giờ, biết hiệu điện thế giữa hai đầu dây là 6V?
A. 21 mJ
B. 21,6 kJ
C. 24,6 J
D. 2,14 mJ.
HD: Điện năng tiêu thụ: A  Pt  UI.t  1.6.3600  21, 6 kJ . Chọn B.
Câu 5 [ĐVH]: Một nguồn điện có suất điện động 12V khi mắc nguồn điện này với một bóng đèn để
thành mạch điện kín thì nó cung cấp một dịng điện có cường độ 0,8A. Tính cơng của nguồn điện này
sản ra trong thời gian 15 phút?
A. 8640J
B. 6840J
C. 8800J
D. 660J.
HD: Công của nguồn điện: A ng  ξ.I.t  12.0,8.15.60  8640 J . Chọn A.
Câu 6 [ĐVH]: Một nguồn điện có suất điện động   12V và điện trở trong r  2 được mắc với
một mạch ngồi sao cho cường độ dịng điện qua nguồn bằng I  2A . Tính cơng của lực lạ và nhiệt
lượng tỏa ra trong nguồn trong thời gian t  30 phút và tính điện năng tiêu thụ của mạch ngoài trong
thời gian này?
A. 43200J;14400J; 28800J
B. 14400J; 43200J; 28800J
C. 14400J;1400J; 2880J
D. 4320J;140J; 2880J
HD: Ta có: U  ξ  rI  8 V  công của lực là : A  ξIt  43200 J .
Nhiệt lượng toả ra trong nguồn là : Q  rI 2 t  14400 J
Điện năng tiêu thụ của mạch ngoài là: UIt  8.2.30.60  28800 J . Chọn A.


Câu 7 [ĐVH]: Công suất tỏa nhiệt ở một vật dẫn không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây ?
A. Hiệu điện thế ở hai đầu vật dẫn.
B. Cường độ dòng điện qua vật dẫn.

C. Thời gian dòng điện đi qua vật dẫn.
D. Điện trở của vật dẫn.
2
HD: Ta có: P  UI  RI nên cơng suất toả nhiệt khơng phụ thuộc vào thời gian dịng điện qua vật
dẫn. Chọn C.
Câu 8 [ĐVH]: Chọn câu sai. Đặt một hiệu điện thế U vào một điện trở R thì dịng điện chạy qua có
cường độ dịng điện I. Cơng suất tỏa nhiệt trên điện trở là:
A. P  I 2 R.
B. P  UI 2 .
C. P  UI .
D. P  U 2 / R.
U2
2
HD: Công suất tỏa nhiệt trên điện trở là: P  UI  RI 
. Chọn B.
R
Câu 9 [ĐVH]: Hai bóng đèn có cơng suất lần lượt là P1  P2 đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế
U . Cường độ dịng điện qua mỗi bóng đèn và điện trở của bóng đèn nào lớn hơn.
A. I1  I 2 và R1  R2
B. I1  I 2 và R1  R2

C. I1  I 2 và R1  R2

D. I1  I 2 và R1  R2

HD: Ta có: P  UI nên P1  P2  I1  I 2 (Do U khơng đổi).
Lại có: P 

U2
nên P1  P2  R1  R 2 . Chọn A.

R

Câu 10 [ĐVH]: Phát biểu nào sau đây là không đúng? Nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn
A. tỉ lệ thuận với điện trở của vật.
B. tỉ lệ thuận với thời gian dòng điện chạy qua vật.
C. tỉ lệ với bình thường cường độ dòng điện chạy qua vật.
D. tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn.
HD: Ta có: Q  RI 2 t  UIt nên nhiệt lượng tỷ lệ thuận với hiệu điện thế hai đầu vật dẫn đáp án D sai.
Chọn D.
Câu 11 [ĐVH]: Hai bóng đèn có hiệu điện thế định mức lần lượt bằng U1  36V và U 2  12V . Tìm tỉ
số các điện trở của chúng nếu công suất định mức của hai bóng đèn đó bằng nhau.
A. R1 / R2  2.
B. R1 / R2  3.
C. R1 / R2  6.
D. R1 / R2  9.
HD: Do P1  P2 

U12 U 22
R
U2

 1  12  9 . Chọn D.
R1 R 2
R 2 U2

Câu 12 [ĐVH]: Có hai điện trở R1 , R 2 mắc giữa hai điểm có hiệu điện thế 12V. Khi R1 , R 2 mắc nối
tiếp thì cơng suất của mạch là 4W. Khi R1 , R 2 mắc song song thì cơng suất của mạch là 18W. Giá trị

R1 , R 2 bằng?
A. R1  24, R 2  12

B. R1  4, R 2  2

C. R1  20, R 2  10

D. R1  2, 4, R 2  1, 2

HD: Khi mắc nối tiếp ta có: P 

U2
 4  R1  R 2  36  (1).
R1  R 2

 1
R1  R 2 1
U2
1 
 U2 

  R1R 2  288 (2).
  18 
R tđ
R
R
R
R
8
 1
2 
1 2

Từ (1) và (2) suy ra R1  24, R 2  12 . Chọn A.
Khi mắc song song ta có: P 


Câu 13 [ĐVH]: Một bàn là dung điện 220V. Có thể thay đổi giá trị điện trở cuộn dây bàn là này như
thế nào để dùng điện 110V mà công suất không thay đổi?
A. Tăng gấp đôi.
B. Tăng gấp bốn.
C. Giảm hai lần.
D. Giảm bốn lần.
2
2
U
U
R
U2 1
HD: Ta có cơng suất không đổi nên : 1  2  2  22  .
R1 R 2
R1 U1 4
Do đó ta cần giảm điện trở 4 lần. Chọn D.
Câu 14 [ĐVH]: Cho đoạn mạch có điện trở 10, hiệu điện thế 2 đầu mạch là 20V. Trong 1 phút điện
năng tiêu thụ của mạch là
A. 2,4 kJ.
B. 40 J.
C. 24 kJ.
D. 120 J.
2
2
U
20

t
.60  2400 J  2, 4 kJ .
HD: Điện năng tiêu thụ của mạch trong 1 phút là: A  UIt 
R
10
Chọn A.
Câu 15 [ĐVH]: Một đoạn mạch thuần điện trở, trong 1 phút tiêu thụ một điện năng là 2 kJ, trong 2
giờ tiêu thụ điện năng là
A. 4 kJ.
B. 240 kJ.
C. 120 kJ.
D. 1000 J.
2.60
 240 kJ . Chọn B.
HD: Ta có: trong 2 giờ tiêu thụ điện năng là 2  kJ  .
1
Câu 16 [ĐVH]: Khi hai điện trở giống nhau mắc nối tiếp vào nguồn điện U thì cơng suất tiêu thụ của
chúng là 20W. Nếu các điện trở này được mắc song song và mắc vào nguồn điện U thì cơng suất tiêu
thụ là?
A. 20W
B. 25W
C. 90W
D. 80W.
R
HD: Khi mắc nối tiếp R tđ  2R  R1 , khi mắc song song ta có: R tđ   R 2 .
2
2
P R
U
1

Lại có: P 
 1  2   P2  4P1  80 W . Chọn D.
R
P2 R1 4
Câu 17 [ĐVH]: Cho đoạn mạch có hiệu điện thế hai đầu không đổi, khi điện trở trong mạch được
điều chỉnh tăng 2 lần thì trong cùng khoảng thời gian, năng lượng tiêu thụ của mạch
A. giảm 2 lần.
B. giảm 4 lần.
C. tăng 2 lần.
D. không đổi.
2
A
R
A
U
HD: Khi U khôi đổi. Năng lượng điện tiêu thụ: A 
t  1  2  2  A2  1 .
R
A 2 R1
2
Do đó năng lượng tiêu thụ của mạch giảm 2 lần. Chọn A.
Câu 18 [ĐVH]: Cho đoạn mạch có điện trở không đổi. Nếu hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch tăng 2
lần thì trong cùng khoảng thời gian, năng lượng tiêu thụ của mạch
A. tăng 4 lần.
B. tăng 2 lần.
C. không đổi.
D. giảm 2 lần.
2
2
A

U
U
HD: Khi R không đổi. Năng lượng điện tiêu thụ: A 
t  2  22  4 .
R
A1 U1
Do đó năng lượng điện tiêu thụ của mạch tăng lên 4 lần. Chọn A.
Câu 19 [ĐVH]: Trong một đoạn mạch có điện trở thuần khơng đổi, nếu muốn tăng cơng suất tỏa
nhiệt lên 4 lần thì phải
A. tăng hiệu điện thế lên 2 lần.
B. tăng hiệu điện thế lên 4 lần.
C. giảm hiệu điện thế lên 2 lần.
D. giảm hiệu điện thế lên 4 lần.


U2
t.
R
Muốn tăng công suất toả nhiệt lên 4 lần ta cần tăng hiệu điện thế lên 2 lần. Chọn A.

HD: Khi R khơng đổi ta có: P 

Câu 20 [ĐVH]: Một đoạn mạch thuần điện trở có hiệu điện thế 2 đầu khơng đổi thì trong 1 phút tiêu
thụ mất 40 J điện năng. Thời gian để mạch tiêu thụ hết 1 kJ điện năng là
A. 25 phút.
B. 50 phút.
C. 10 phút.
D. 4 phút.
2
P t

U
1000 t 2
HD: Ta có: P 
t 2  2 
  t 2  25 phút. Chọn A.
R
P1 t1
40
1
Câu 21 [ĐVH]: Dùng hiệu điện thế 9 V để thắp sang bóng đèn điện ghi 12V – 25W. Thời gian cần
thiết để bóng đèn sử dụng hết 1 kWh điện năng xấp xỉ
A. 71,11 h.
B. 81,11 h.
C. 91,11 h.
D. 111,11 h.
2
U
 5, 76 
HD: Điện trở của bóng đèn khơng đổi và bằng: R 
P
U '2
92
.t 
 t  71,11 h . Chọn A.
Mặt khác 1 kWh  1000 Wh 
R
5, 76
Câu 22 [ĐVH]: Một bếp điện đun hai lít nước ở nhiệt độ t1  200 C. Muốn đun sơi lượng nước đó
trong 20 phút thì bếp điện phải có cơng suất là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của nước
c  4,18kJ /  kg .K  và hiệu suất của bếp điện H  70%.

A. 796W.
B. 769W.
C. 679W.
D. 697W.
HD: Nhiệt lượng cần thiết để nước sôi là: Q  mc.t  2.4,18. 100  20   668,8 kJ .
Điện năng cần thiết là: A  Q.

100 6688000
A

 P.t  P   796 W . Chọn A.
70
7
t

Câu 23 [ĐVH]: Dùng ấm điện có ghi 220V – 1000W ở điện áp 220V để đun sơi 2 lít nước từ nhiệt độ
250 C. Biết hiệu suất của ấm là 90%, nhiệt dung riêng của nước là 4190 J /  kg .K  , thời gian đun
nước là
A. 628,5 s.
B. 698 s.
C. 565,65 s.
D. 556 s.
HD: Nhiệt lượng cần thiết để nước sôi là: Q  mc.t  2.4190. 100  25   628500 J .
10
Q
100
Điện năng cần thiết là: A 
Q  Pt  t  9  698 s . Chọn B.
90
1000

Câu 24 [ĐVH]: Dùng ấm điện có ghi 220V – 1100W ở điện áp 220V để đun 2,5 lít nước từ nhiệt độ
200 C thì sau 15 phút nước sơi. Nhiệt dung riêng của nước là 4190 J /  kg .K  . Hiệu suất của ấm là
A. 80%.

B. 84, 64%.

C. 86, 46%.

D. 88, 4%.

HD: Nhiệt lượng cần thiết để nước sôi là: Q  mc.t  2,5.4190. 100  20   838000 J .
Điện năng ấm cung cấp là: A  Pt  1100.15.60  990000 J .
Q
Suy ra hiệu suất của ấm là: H  .100%  84, 64 % . Chọn B.
A
Câu 25 [ĐVH]: Dùng ấm điện có ghi 220V – 1000W ở điện áp 110V để đun 3 kg nước từ 450 C đến
khi bay hơi hết. Cho nhiệu dung riêng của nước lỏng bằng 4190 J / kg .K và ẩn nhiệt bay hơi bằng
260kJ / kg . Biết hiệu suất của ếp điện là 85%. Thời gian đun xấp xỉ là
A. 67,8 phút.
B. 87 phút.
C. 94,5 phút.
D. 115,4 phút.


U2
 48, 4 
P
U 2 1102


 250 W
Công suất khi mắc vào nguồn điện P 
R 48, 4

HD: Điện trở của ấm điện R 

Cơng có ích của ấm điện Pci  PH  212,5 W
Nhiệt lượng cung cấp cho ấm để đung sôi nước từ 450 C đến 1000 C và bay hơi là
Q  mct  mL  3.4190. 100  45   3.260.103  1471350 J
Thời gian đung là t 

Q
 6924 s  115, 4 phút. Chọn D.
P

Câu 26 [ĐVH]: Một bếp điện đun 2 lít nước ở nhiệt độ t1  20o C . Muốn đun sơi lượng nước đó trong
20 phút thì bếp điện phải có cơng suất bao nhiêu, biết nhiệt dung riêng của nước C  4,18kJ / (kg.K)
và hiệu suất của bếp điện H  70% ?
A. 796W
B. 697W
C. 110W
D. 150W
HD: Nhiệt lượng bếp cung cấp để đun sôi 2 lít nước là Q  mc  t 2  t1   668800 J
Gọi Pci là cơng suất có ích của bếp điện  Pci 
Công suất của bếp điện là P 

Q
 573,33 W
t

Pci
 796 W. Chọn A.
H

Câu 27 [ĐVH]: Dùng bếp điện có cơng suất P  600W , hiệu suất H  80% để đun 1,5 lít nước ở
nhiệt độ t1  20o C . Hỏi sau bao lâu nước sẽ sôi biết nhiệt dung riêng của nước là C  4,18kJ / (kg.K)
?
A. 1044s
B. 1200s
C. 986s
D. 1045s
3
HD: Nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước là Q  mc  t 2  t1   1,5.4,18.10 100  20   501600 J
Công suất có ích của bếp điện Pci  P.H  600.0,8  480 W
Thời gian để đun sôi nước t 

Q
 1045 s. Chọn D
Pci

Câu 28 [ĐVH]: Trên nhãn ấm điện có ghi (220V-1000W) cho biết ý nghĩa trên số ghi trên. Sử dụng
ấm điện với hiệu điện thế 220V để đun sơi 2 lít nước từ nhiệt độ 25o C . Tính thời gian đun sơi nước,
biết hiệu suất ấm là 90% và nhiệt dung riêng của nước là 4190J/(kg.K)
A. 700s
B. 698s
C. 480s
D. 560s
HD: Nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước là Q  mc  t 2  t1   2.4190 100  25   628500 J
Cơng suất có ích của bếp điện Pci  P.H  1000.0,9  900 W
Thời gian để đun sôi nước t 

Q
 698 s. Chọn B.
Pci

Câu 29 [ĐVH]: Một phân xưởng cơ khí sử dụng một động cơ điện xoay chiều có hiệu suất 80%. Khi
động cơ hoạt động sinh ra một công suất cơ là 7,5kW. Biết mỗi ngày động cơ hoạt động 8 giờ và giá
tiền của một “số” điện công nghiệp là 2000 đồng. Trong một tháng (30 ngày), số tiền mà phân xưởng
đó phải trả cho ngành điện là:
A. 1.350.000 đồng.
B. 5.400.000 đồng.
C. 4.500.000 đồng.
D. 2.700.000 đồng.
P
7,5
 9,375 kW
HD: Cơng suất tồn phẩn của động cơ Ptp  ci 
H 0,8


 Trong 8h năng lượng mà động cơ tiêu thụ là Q8h  Ptp .8  75 kWh
 Trong 1 tháng năng lượng mà động cơ tiêu thụ là Q t  30Q8h  2250 kWh
 Số tiền phân xưởng đó phải trả là T  2000Q t  4.500.000 . Chọn C.
Câu 30 [ĐVH]: Một phân xưởng cơ khí sử dụng một động cơ điện xoay chiều có hiệu suất 80%. Khi
động cơ hoạt động sinh ra một công suất cơ là 7,5kW. Biết rằng, mỗi ngày động cơ hoạt động 8 giờ và
giá tiền của một “số” điện công nghiệp là 1200 đồng. Trong một tháng (30 ngày), số tiền mà phân
xưởng đó phải trả cho ngành điện là:
A. 1.350.000 đồng.
B. 5.400.000 đồng.
C. 675.000 đồng.

D. 2.700.000 đồng.
P
7,5
 9,375 kW
HD: Cơng suất tồn phẩn của động cơ Ptp  ci 
H 0,8

 Trong 8h năng lượng mà động cơ tiêu thụ là Q8h  Ptp .8  75 kWh
 Trong 1 tháng năng lượng mà động cơ tiêu thụ là Q t  30Q8h  2250 kWh
 Số tiền phân xưởng đó phải trả là T  1200Q t  2.700.000 . Chọn D.
Câu 31* [ĐVH]: Một động cơ hoạt động với điện áp U  220V sản ra một công suất cơ học
PC  321W , biết điện trở trong động cơ là r  4 . Hiệu suất của động cơ bằng?
A. 95%
B. 85%
C. 97,2%
2
HD: Ta có Ptp  Pci  Php  UI  321  I r  I  1,5 A

D. 87%

Cơng suất tồn phần của mạch Ptp  UI  330 W
Hiệu suất của động cơ là P 

Pci 321

 97, 2% . Chọn C.
Ptp 330

Câu 32* [ĐVH]: Một động cơ có điện trở trong rp  6 được mắc với một bộ acquy có suất điện
động   32V . Cường độ dịng điện qua động cơ là 2A và cơng suất tiêu thụ của động cơ là 60W. Hãy

tính hiệu suất của bộ acquy (hiểu theo nghĩa tỉ số giữa công có ích và cơng tồn phần của acquy)?
A. 56,25%
B. 56%
C. 65,25%
D. 65%
HD: Cơng suất tồn phẩn của acquy Ptp  I  64 W
Cơng có ích của động cơ Pci  Pdc  Php  60  22.6  36 W
36
.100  56, 25% . Chọn A.
64
Câu 33* [ĐVH]: Muốn dùng quạt điện (110V-110W) ở mạng điện có hiệu điện thế U  220V, người

 Hiệu suất của acquy H 

ta mắc nối tiếp quạt nối đó với một bóng đèn có hiệu điện thế định mức U đ  220V . Muốn cho quạt
điện làm việc bình thường thì bóng đèn đó phải có cơng suất định mức là Pđ bằng bao nhiêu và khi
mắc như vậy thì cơng suất tiêu thụ thực tế của bóng đèn là bao nhiêu?
A. 220W,110W
B. 440W,110W
C. 110W,110W
2
U
 110 
HD: Điện trở của quạt điện r 
P
U
Muốn quạt điện hoạt độngg bình thường  I   1 A
r
Cơng suất định mức của bóng đèn Pdm  UI  220.1  220 W
Hiệu điện thế hai đầu bóng đèn U d  U  U q  110 V

 Công suất tiêu thụ thực tế  Ptt  U d I  110.1  110 W. Chọn A.

D. 120W,220W


Câu 34* [ĐVH]: Người ta dùng một ấm nhơm có khối lượng m1  0, 4kg để đun một lượng nước

m 2  2kg thì sau 20 phút nước sẽ sơi, bếp điện có hiệu suất H  60% và được dùng ở mạng điện có
hiệu điện thế U  220V. Nhiệt độ ban dầu của nước là t1  20o C , nhiệt dung riêng của nhôm là

C1  920J / (kg.K) và nhiệt dung riêng của nước là C2  4,18kJ / (kg.K) . Tính nhiệt lượng cần cung
cấp cho ấm nước và dòng điện chạy qua bếp điện?
A. 240698J; I  4  A 

B. 698240J; I  4, 4  A 

C. 502463J; I  2  A 

D. 356986J; I  1 A 

HD: Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước để đun sôi nước là
Q  Q1  Q 2  m1c1 100  t1   m 2 c 2 100  t 2   698240 J
Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước là Q ' 
Dòng điện chạy qua bếp là I 

Q
 1163733 J
H

Q'
 4, 4 A. Chọn B.
Ut

Câu 35 [ĐVH]: Dẫn một đường dây điện sợi đôi từ mạng điện chung tới một ngơi nhà cách đó 20 m.
Biết mỗi sợi dây có một lỗi đồng với thiết diện bằng 0,5 mm2 với điện trở suất của đồng là
1,8.108 m. Hiệu điện thế ở cuối đường dây, ngay tại lối vào nhà là 220 V. Trong nhà sử dụng các
đèn dây tóc nóng sáng với tổng cơng suất 330 W trung bình 5 giờ mỗi ngày. Nhiệt lượng tỏa ra trên
đường dây dẫn trong vòng 30 ngày xấp xỉ bằng
A. 147 kJ.
B. 0,486 kWh.
C. 149 kJ.
D. 0,648 kWh.

HD: Điện trở của đường dây là R    0, 72 
S
P 330
 1,5 A
Cường độ dòng điện chạy qua mạch I  
U 220
Công suất tỏa nhiệt trên đường dây P  I 2 R  1, 62 W
Nhiệt lượng tỏa ra trên đường dây dẫn trong vòng 30 ngày là Q  Pt  48, 6 Wh  0, 486 kWh.
Chọn B