Công thức tính hiệu suất của nguồn điện trong môn Vật lý lớp 11 được trình bày chi tiết để giúp học sinh ghi nhớ và áp dụng vào việc làm bài tập. Hãy cùng xem nhé.

Công thức tính độ hiệu quả của nguồn điện – Môn Vật lý lớp 11.

Việc định nghĩa là quá trình xác định ý nghĩa, phạm vi hoặc các thuộc tính của một khái niệm, một từ ngữ hoặc một khái niệm.

Mạch điện một chiều đầy đủ bao gồm nguồn điện, dây dẫn và các thiết bị tiêu thụ điện như điện trở hoặc bóng đèn. Phần của mạch điện không chứa nguồn được gọi là mạch ngoài, trong khi phần chỉ chứa nguồn được gọi là mạch trong.

Ví dụ:.

Khi có dòng điện chạy trong mạch, nguồn điện sẽ cung cấp điện năng cho cả mạch ngoài và mạch trong. Công của nguồn điện bằng tổng điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài và mạch trong, trong đó điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài được coi là có ích và điện năng tiêu thụ ở mạch trong được coi là hao phí.

Nguồn điện hiệu suất cao là mức độ sử dụng hữu ích của điện năng được cung cấp, được tính bằng tỉ lệ giữa điện năng tiêu thụ có ích và công suất của nguồn điện, được đo bằng phần trăm.

2. Công thức – Đơn vị đo lường.

Công thức tính hiệu suất H=AichAng=U.I.Tξ.I.T=Uξ.

Trong đó:.

H là chỉ số hiệu suất của nguồn điện, được đo bằng phần trăm (%).

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

Ang là đơn vị của nguồn điện, có đơn vị Jun (J);.

U là hiệu điện thế trên hai đầu mạch ngoài, có đơn vị volt (V);.

Ξ là điện áp của nguồn điện, có đơn vị volt (V).

I là cường độ dòng điện trong toàn mạch, có đơn vị ampe (A);.

T là khoảng thời gian dòng điện chạy trong mạch, được đo bằng đơn vị giây (s).

3. Mở rộng ra.

Bằng cách sử dụng công thức tính công suất tiêu thụ điện P và công suất của nguồn, chúng ta có thể tính toán hiệu suất của nguồn theo công thức sau: H=U.Iξ.I=PPng.

Trong trường hợp mạch bên ngoài chỉ bao gồm điện trở RN thì hiệu suất của nguồn còn được tính bằng phương trình:.

H=RNRN+r.

Khi biết hiệu suất của nguồn ta có thể suy ra điện năng tiêu thụ có ích hoặc công của nguồn điện.

H=AichAng⇒Aich=Ang.H⇒Ang=AichH.

4. Ví dụ điển hình.

Bài 1: Khi mắc một điện trở có giá trị 14 Ω vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong là 1 Ω, thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn là 8,4 V.

A) Đo cường độ dòng điện trong mạch và đo suất điện động của nguồn.

B) Đánh giá hiệu suất của nguồn điện.

Bài giải:.

A) Sử dụng quy tắc Ôm cho mạch bên ngoài, cường độ dòng điện là:.

I = UR=8,414 = 0,6(A).

Giá trị điện thế của nguồn điện là: ξ = I. (R + r) = 0,6. (14 + 1) = 9 (V).

Hiệu năng của nguồn điện là:

H = Uξ=8,49=0,933=93,3%.

Acquy trong bài 2 có suất điện động là 2V, điện trở là 1 Ω và mỗi giây nó chuyển 2,4 C điện từ cực âm sang cực dương của nguồn.

A) Sức mạnh điện mà acquy cung cấp trong một giờ.

B) Khi nối hai cực của acquy bằng một điện trở R có giá trị là 9 Ω, công suất tiêu thụ trên mạch ngoài là bao nhiêu? Hãy tính hiệu suất của acquy.

Bài giải:.

A) Năng lượng của acquy cung cấp trong một giờ là: Ang = q.Ξ = 2,4 . 2 = 4,8 J.

B) Khi kết nối hai đầu cực acquy với điện trở 9 Ω thì cường độ dòng điện trong mạch là:.

I=ξr+R=21+9= 0,2(A).

Công suất tiêu thụ của mạch bên 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 quả của nguồn là:

H=AichAng=PPng=0,360,4=0,9=90%.

Bài 3: Một nguồn điện có suất điện động 12 V và điện trở trong 2 W. Khi nối điện trở R vào hai cực của nguồn điện thành mạch kín, công suất tiêu thụ trên điện trở R là 16 W. Hãy tính giá trị của điện trở R và hiệu suất của nguồn.

Bài giải:.

Công suất tiêu thụ qua điện trở R là:

P = I2R = (ξR+r)2R.

Đối với 16 = 122R2 + 4R + 4R.

Ð R2 – 5R + 4 = 0.

Nếu R = R1 = 4 W hoặc R = R2 = 1 W.

Khi R = R1 = 4 Ω thì H =R1R1+r= 67%.

Khi R = R2 = 1 W thì H =R2R2+r= 33%.

Xem thêm tập hợp công thức môn Vật lý lớp 11 đủ và chi tiết khác.

Công thức tính lực điện tĩnh tốt nhất | Phương pháp tính lực tĩnh điện.

Công thức quy tắc Cu-lông tốt nhất | Phương pháp thực hiện bài tập quy tắc Cu-lông.

Công thức tính lực tương tác giữa hai điện tích điểm là cách tính lực tương tác giữa chúng.

Công thức tính độ mạnh của trường điện tốt nhất | Phương pháp tính độ mạnh của trường điện.

Công thức tính độ mạnh của trường điện tổng hợp tốt nhất | Phương pháp tính độ mạnh của trường điện tổng hợp.

Công thức tính cường độ điện trường tại trung điểm hay nhất | Cách tính cường độ điện trường tại trung điểm.

Cách tính sức mạnh của trường điện giữa hai bản tụ rất đơn giản.

Cách tính độ mạnh của trường điện tạo ra bởi điện tích q là công thức tính như sau:

Công thức tính công của lực điện tốt nhất | Cách tính công của lực điện hiệu quả.

Công thức tính năng lượng điện của điện tích tốt nhất | Phương pháp tính năng lượng điện của điện tích.

Cách tính điện thế tốt nhất | Công thức tính điện thế.

Công thức tính hiệu điện thế tốt nhất | Phương pháp tính hiệu điện thế.

Công thức tính capacitor tốt nhất | Phương pháp tính capacitor.

Công thức tính tụ điện liên tiếp tốt nhất | Phương pháp tính tụ điện liên tiếp.

Công thức tính tụ điện kết nối song song tốt nhất | Phương pháp tính tụ điện kết nối song song.

Công thức tính năng lượng điện tích tốt nhất | Phương pháp tính năng lượng điện tích.

Công thức tính độ mạnh của dòng điện.

Công thức tính điện thế.

Công thức tính tiêu thụ năng lượng trong nguồn điện có điện trở nội.

Công thức tính lượng điện đã tiêu thụ.

Công thức tính công suất phát nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chảy qua.

Công thức tính sản lượng của nguồn điện.

Cách tính công suất của nguồn điện.

Công thức quy tắc Jun – Len hóa.

Công thức tính độ hiệu quả của nguồn điện.

Công thức tính năng suất của bếp điện khi hâm nóng nước.

Công thức quy định luật ôm áp dụng cho toàn bộ mạch.

Công thức tính cường độ dòng điện khi ngắn mạch.

Công thức tính hiệu điện thế và kháng điện của nguồn điện.

Công thức tính dung lượng pin của bộ nguồn.

Công thức tính trở kháng.

Công thức quy tắc Faraday.

Công thức tính dung lượng điện hóa.

Công thức tính khối lượng vật được giải thoát.

Công thức tính động lượng.

Công thức tính động lực từ.

Công thức tính tác động từ tổ hợp.

Công thức tính lực động từ tại trung tâm vòng dây.

Công thức tính từ trường của dòng điện.

Công thức tính lực Lorentz.

Công thức tính đường kính quỹ đạo của electron.

Công thức tính từ truyền thông.

Công thức tính từ thông tối đa.

Công thức tính hiệu điện động cảm ứng.

Công thức tính từ số riêng.

Công thức tính độ tự tin của ống dây.

Công thức tính điện thế tự cảm.

Công thức tính lượng năng lượng từ trường của ống dây.