Hƣớng dẫn giả
2.2.2.Điện năng và công suất điện Định luật Jun ─ Len-xơ
Bài 1: Theo định luật Jun - Len-xơ, nhiệt lƣợng toả ra bởi dòng điện tỉ lệ với thời gian dòng điện đi qua dây dẫn. Tại sao dòng điện đi qua dây dẫn suốt cả buổi tối mà dây dẫn không bị nóng sáng?
Bài 2: Một toa tàu đƣợc chiếu sáng bằng năm bóng đèn điện mắc nối tiếp. Hỏi điện năng tiêu thụ có giảm không nếu giảm số đèn xuống còn bốn?
Bài 3: Một dây đèn trang trí gồm các bóng đèn cùng loại 12V mắc vào mạch điện có hiệu điện thế 220V. Các đèn đang sáng bình thƣờng, đột nhiên một bóng bị đứt tóc. Bạn Minh đã thay bằng một bóng 12V khác thì khi cắm điện, bóng mới
34 thay bị đứt ngay. Sau đó bạn lại thay bằng một bóng 6V thì khi cắm điện cả dây đèn sáng ổn định. Hãy dự đoán nguyên nhân của hiện tƣợng nghịch lí nêu trên.
Hƣớng dẫn giải
Bài 1: Vì có sự toả nhiệt ra không gian xung quanh. Khi nhiệt lƣợng nhƣờng cho môi trƣờng xung quanh bằng nhiệt lƣợng toả ra ở dây dẫn thì có sự cân bằng nhiệt động giữa dây dẫn và môi trƣờng xung quanh, cho nên sự tăng nhiệt độ của dây dẫn bị ngừng lại.
Bài 2: Điện năng tiêu thụ tăng vì:
- Hiệu điện thế đặt vào mạch vẫn giữ nguyên là U
- Bóng đèn là loại dụng cụ chỉ chứa điện trở nên khi giảm số bóng đèn thì R giảm. Điện năng tiêu thụ đƣợc tính: A U2t
R
Điện năng tiêu thụ tăng.
Bài 3: Để dự đoán đƣợc hiện tƣợng phải nắm đƣợc điều kiện để các dụng cụ tiêu thụ điện hoạt động bình thƣờng: tức là phải đặt vào mạch gần với công suất định mức và hiệu điện thế của các dụng cụ tiêu thụ điện.
- Ở bài này hiệu điện thế đặt vào bóng đèn đã bằng với hiệu điện thế định mức thì lỗi là do tƣơng quan giữa công suất thực và công suất định mức của bóng đèn. Giả sử các đèn ban đầu thuộc loại 12V-5W. Lúc đầu nếu Minh thay đèn hỏng bằng loại đèn 12V và công suất định mức nhỏ hơn 5W thì đèn sẽ đứt ngay vì công suất thực nhỏ hơn rất nhiều công suất định mức. Lần sau nếu Minh thay bằng đèn 6V-3W thì các đèn sẽ sáng ổn định hơn vì công suất thực của các bóng sẽ gần bằng hoặc nhỏ hơn công suất định mức.