Bài tập phần vận dụng (Bài 20 trang 56 SGK Vật Lý 9)

Bài 20 (trang 56 SGK Vật Lý 9): Một khu dân cư sử dụng công suất điện trung bình là 4,95 kW với hiệu điện thế 220V. Dây tải điện từ trạm cung cấp tới khu dân cư này có điện trở tổng cộng là 0,4Ω.

a. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây tại trạm cung cấp điện.

b. Tính tiền điện mà khu này phải trả trong một tháng (30 ngày), biết rằng thời gian dùng điện trong một ngày trung bình là 6 giờ và giá điện 700 đồng mỗi kW.h.

c. Tính điện năng hao phí trên đây tải điện trong một tháng.

Phương pháp giải:

+ Vận dụng biểu thức tính công suất \(P = UI\)

+ Sử dụng biểu thức định luật ôm: \(I = \dfrac{U}{R}\)

+ Sử dụng biểu thức tính điện năng tiêu thụ: \(A = Pt = {I^2}Rt\)

Lời giải chi tiết:

+ Gọi \({U_1}\) - là hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây tại trạm cung cấp điện

 \({U_2} = 220V\) - hiệu điện thế tới khu dân cư.

+ Công suất trung bình khu dân cư tiêu thụ: \({P_2} = 4,95kW = 4,{95.10^3} = 4950W\)

Ta suy ra, cường độ dòng điện trên đường dây truyền tải là: \(I = \dfrac{{{P_2}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{4950}}{{220}} = 22,5A\)

Hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây tại trạm cung cấp điện: \({U_1} = {U_2} + I.R = 220 + 22,5.0,4 = 229V\)

b) Ta có:

+ Điện năng tiêu thụ của khu dân cư trong một tháng (30 ngày): \(A = {P_2}t = 4,95.6.30 = 891kWh\)

+ Tiền điện mà khu dân cư này phải trả trong một tháng (30 ngày) là:

\(T = A.700 = 891.700 = 623700\) đồng

c) Điện năng hao phí trên đường dây trong một tháng là:

\(A = {I^2}R.t = 22,{5^2}.0,4.6.30 = 36450Wh = 36,45kWh\)