Phương pháp giải một số dạng bài tập về điện năng – công suất điện.

Câu hỏi: Dạng 1: Tính điện năng, công suất điện, công suất tiêu thụ, điện năng của thiết bị điện
Sử dụng các công thức:
- Công của nguồn điện: \(A = E. I. T\) (J)
- Công suất của nguồn điện: \(P = \frac{A}{t} = EI\) (W)
- Công suất tiêu thụ của thiết bị điện: \(P = \frac{{{U^2}}}{R}R{I^2}\) (W)
- Điện năng tiêu thụ của thiết bị điện: A = U. I. T (J)
Dạng 2: Vận dụng định luật Jun-Lenxo
Nhiệt lượng tỏa ra của vật rắn: \(Q = {I^2}Rt\) (J) hay \(Q = \frac{{{U^2}}}{R}t = UIt\)
Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua: \(P = \frac{Q}{t} = {I^2}R\)
* Chú ý:
- Trong các công thức tính công, tính nhiệt lượng, đổi đơn vị thời gian ra giây (s)
- Mạch có bóng đèn: \({R_d} = \frac{{U_{dm}^2}}{{{P_{dm}}}}\) (coi như điện trở không phụ thuộc vào hiệu điện thế đặt vào đèn, không thay đổi theo nhiệt độ).
+ Nếu đèn sáng bình thường thì Ithực​ = Iđm​ (lúc này cũng có Uthực ​= Uđm​; Pthực​ = Pđm​)
+ Nếu Ithực​ < Iđm​ thì đèn mờ hơn bình thường.
+ Nếu Ithực​ >  Iđm​ thì đèn sáng hơn bình thường.
Bài tập ví dụ:
Bài 1: Cho đoạn mạch có điện trở \(10\Omega \), hiệu điện thế hai đầu mạch là 20 V. Trong 1 phút điện năng tiêu thụ của mạch là:
Hướng dẫn giải
Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch là:
\(A = UIt = \frac{{{U^2}}}{R}t = \frac{{{{20}^2}}}{{10}}. 60 = 2,4(kJ)\)
Bài 2: Cho đoạn mạch như hình vẽ, trong đó \(U = 9V,{R_1} = 1,5\Omega ,{R_2} = 4,5\Omega \). Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R2​ trong 2 phút?

Hướng dẫn giải
Ta có: \({R_1}nt{R_2} \Rightarrow {R_b} = {R_1} + {R_2} = 1,5 + 4,5 = 6\Omega \)
Cường độ dòng điện \(I = {I_1} = {I_2} = \frac{U}{{{R_b}}} = \frac{9}{6} = 1,5A\)
Nhiệt lượng tỏa ra trên R2​ trong 2 phút  = 120 giây là:
\(Q = {I^2}{R_2}t = 1,{5^2}. 4,5.120 = 1215J\)