Khi học về dòng điện chắc hẳn các em quá quen với những khái niệm công suất mà dòng điện sinh ra. Hôm nay chúng ta cùng tìm hiểu một công thức tính công suất khác của dòng điện. Đó là công thức tính công suất mạch ngoài của dòng diện.
Xem thêm:
- Công thức tính công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là gì?
- Công thức tính công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch là gì?
- Công thức tính suất điện động của nguồn điện, bài tập có lời giải
- Công thức tính công suất tiêu thụ điện và bài tập có lời giải
Công suất mạch ngoài là gì?
Mạch ngoài của toàn mạch có thể là các điện trở hoặc các vật dẫn được coi như các điện trở nối liền hai cực của nguồn điện. Chúng ta cũng cần xác định và phân tích các điện trở được mắc với nhau nối tiếp hay song song để áp dụng định luật Ôm cho phù hợp.
Ví dụ: Dây dẫn bóng điện
Trong đoạn mạch của dòng điện bao gồm các mạch điện sau:
- Mạch điện chứa nguồn điện gọi là mạch trong
- Mạch chưa các điện trở hoặc các thiết bị điện là mạch ngoài
Vậy công suất mạch ngoài là tổng các điện trở ở nguồn điện.
Công thức tính công suất mạch ngoài dòng điện
Công thức tính công suất mạch ngoài dòng điện bằng tích của suất điện động của nguồn điện (ξ) và cường độ dòng điện chạy qua nguồn (I).
Pnguồn = ξ.I
Trong đó:
- Pnguồn là công suất nguồn điện chung (W)
- ξ là suất điện động của nguồn điện (V)
- I là cường độ dòng điện chạy qua nguồn điện (A)
Ứng dụng của công thức tính công suất mạch ngoài nguồn điện
Khi ta biết cách tính công suất của mạch ngoài nguồn điện thì ta có thể dễ dàng biết được các dòng điện tác động như thế nào lên công suất của nguồn điện. Từ đó ta cũng sẽ tính toán được cách mắc các nguồn điện như thế nào cho phù hợp nhất.
Hiện nay, hầu như ai cũng biết tới điện, ai cũng sử dụng điện. Chính vì vậy, hiểu được cách tính công suất mạch ngoài giúp bạn biết được lượng điện tiêu hao hay ảnh hưởng đến cường độ dòng điện. Như vậy dễ dàng xây dựng một nguồn điện có cường độ dòng điện tốt nhất. Hay khắc phục và xử lý sự cố khi nguồn điện có vấn đề.
Bài tập có lời giải
Câu 1:
Mắc một điện trở 28Ω vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong là 1Ω thì hiệu điện thế giữa hai cục của nguồn điện là 8,4 V. Tính công suất mạch ngoài của nguồn điện đó.
Lời giải:
Ta có, cường độ dòng điện:
I = U/R = 8,4/28 = 0,3 (A)
Như vậy ta có:
ξ = I(R +r) = IR + Ir = 8,4 + 0,3.1 = 8,7 (V)
Công suất mạch ngoài của nguồn điện là:
Png = ξ.I = 8,7. 0,3 = 2,61 (W)
Câu 2:
Acquy có r = 0,08Ω. Khi dòng điện qua acquy là 8A, nó cung cấp cho mạch ngoài một công suất bằng 8W. Hỏi khi dòng điện qua acquy là 12A, nó cung cấp cho mạch ngoài công suất bao nhiêu?
Lời giải:
Ta có hiệu điện thế mạch ngoài: U = E – rI.
Công suất cung cấp cho mạch ngoài: P = UI = (E – rI)I.
- Với I = 8A ⇒ P = (E – 0,08.8).8 = 8 ⇒ E = 1,64V.
- Với I = 12A ⇒ P = (1,64 – 0,08.12).12 = 8,16W.
Kết luận: Khi dòng điện qua acquy là 8A, nó cung cấp cho mạch ngoài công suất là P = 8,16W.
Như vậy, bài viết đã tổng hợp đầy đủ công thức tính công suất mạch ngoài và bài tập có lời giải. Hy vọng rằng các bạn có thể hiểu rõ và nhớ lâu hơn công thức tính công suất của dòng điện. Chúc các bạn học tập tốt.
