Bài 14.6 trang 41 SBT Vật lý 9

Đề bài

Một quạt điện dùng trên xe ôtô có ghi 12V-15W.

a. Cần phải mắc quạt vào hiệu điện thế là bao nhiêu để nó chạy bình thường? Tính cường độ dòng điện chạy qua quạt khi đó.

b. Tính điện năng mà quạt sử dụng trong một giờ khi chạy bình thường.

c. Khi quạt chạy, điện năng được biến đổi thành các dạng năng lượng nào? Cho rằng hiệu suất của quạt là 85%, Tính điện trở của quạt.

Lời giải chi tiết

Tóm tắt:

\(U = 12 V, P = 15 W\)

a) Cách mắc để quạt chạy bình thường. \(I =? A\)

b) \(A =? t = 1h = 3600s\)

c) Quạt chạy điện năng biến thành dạng năng lượng nào? \(H = 85%\). \(R_\text{quạt}\) =?

Giải:

a) Phải mắc quạt vào hiệu điện thế định mức \(U = 12V\).

Điện trở của quạt là: \(R = \dfrac{{{U^2}}}{P} = \dfrac{{{{12}^2}}}{{15}} = 9,6\Omega  \)

Cường độ dòng điện chạy qua quạt là: \(I = \dfrac{U}{R} = \dfrac{{12}}{{9,6}} = 1,25{\text{A}}\)

b) Điện năng quạt tiêu thụ trong 1 giờ là:

\(A = UIt \\= 12 × 1,25 × 3600 \\= 54000J = 0,015 kW.h\)

c) Điện năng được biến đổi thành cơ năng và nhiệt năng

Phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng trong 1 giây là:

\({P_{nh}} = P.\left( {1 - H} \right) \\=15 \times 0,15 = 2,25J.\)

Điện trở của quạt là:  \(R = \dfrac{{{P_{nh}}}}{{{I^2}}} = 1,44\Omega \)