Bài 4 trong sách giáo khoa Vật Lí 9 tập trung vào khái niệm hiệu suất của nguồn điện, một yếu tố quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả hoạt động của nguồn điện. Bài viết này sẽ đi sâu vào phân tích nội dung bài 4, giúp bạn đọc nắm vững kiến thức từ cơ bản đến nâng cao.
Hiểu Rõ Khái Niệm Công Và Hiệu Suất Của Nguồn Điện
Công Của Nguồn Điện
Nguồn điện, khi hoạt động, sẽ tạo ra một dòng điện có cường độ I chạy qua một đoạn mạch trong thời gian t. Lượng điện năng mà nguồn điện cung cấp được tính bằng công của nguồn điện, được tính theo công thức:
A = E.I.t
Trong đó:
- A là công của nguồn điện (J)
- E là suất điện động của nguồn điện (V)
- I là cường độ dòng điện (A)
- t là thời gian dòng điện chạy qua mạch (s)
[image-1|cong-cua-nguon-dien|Công của nguồn điện|An illustration showing the concept of work done by an electric source. It should visually represent the formula A = E.I.t, potentially with a circuit diagram including a source, a resistor, and an ammeter. The image should clearly label each variable in the formula.]
Hiệu Suất Của Nguồn Điện
Trong thực tế, nguồn điện luôn có điện trở trong r. Khi dòng điện chạy qua nguồn, một phần năng lượng sẽ bị tiêu hao dưới dạng nhiệt năng trên điện trở trong này.
Hiệu suất của nguồn điện (H) là tỉ số giữa công có ích (Aích) và công toàn phần (Atp) do nguồn điện cung cấp.
H = (Aích / Atp) . 100%
Trong đó:
- Aích = U.I.t (Công có ích – năng lượng cung cấp cho mạch ngoài)
- Atp = E.I.t (Công toàn phần – tổng năng lượng do nguồn sinh ra)
- U là hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện (V)
Từ đó, ta có thể suy ra:
H = (U / E) . 100%
Hiệu suất của nguồn điện luôn nhỏ hơn 100% do sự tiêu hao năng lượng trên điện trở trong.
Bài Tập Vận Dụng
Để hiểu rõ hơn về công và hiệu suất của nguồn điện, chúng ta sẽ cùng đi giải một số bài tập vận dụng trong sách giáo khoa Vật Lí 9 bài 4.
[image-2|bai-tap-van-dung-hieu-suat-nguon-dien|Bài tập vận dụng về hiệu suất nguồn điện| An image of an open physics textbook, focusing on a page with a solved example problem related to calculating the efficiency of an electrical source. The problem should involve calculating the useful work, total work, and efficiency of a source connected to a simple circuit.]
Ví dụ: Một nguồn điện có suất điện động 12V, điện trở trong 2Ω cung cấp điện cho mạch ngoài là một bóng đèn có điện trở 10Ω. Tính:
a) Hiệu suất của nguồn điện.
b) Công suất tiêu thụ của mạch ngoài và công suất tiêu hao trong nguồn điện.
Giải:
a) Cường độ dòng điện chạy qua mạch: I = E / (R + r) = 12V / (10Ω + 2Ω) = 1A
Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện: U = I.R = 1A . 10Ω = 10V
Hiệu suất của nguồn điện: H = (U / E) . 100% = (10V / 12V) . 100% = 83.33%
b) Công suất tiêu thụ của mạch ngoài: Pngoai = U.I = 10V . 1A = 10W
Công suất tiêu hao trong nguồn điện: Ptrong = I^2.r = 1A^2 . 2Ω = 2W
Kết Luận
Bài 4 trong sách giáo khoa Vật Lí 9 cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản về công và hiệu suất của nguồn điện. Việc nắm vững những kiến thức này sẽ giúp học sinh giải quyết các bài tập liên quan và ứng dụng vào thực tế một cách hiệu quả.
Bạn có muốn tìm hiểu thêm về:
- Cách giải phương trình bậc nhất một ẩn? Hãy xem Giải Phương Trình Bậc Nhất Một Ẩn.
- Cách giải bài tập vật lí 9 bài 10? Truy cập Giải Bài Tập Lí 9 Bài 10 để biết thêm chi tiết.
Nếu bạn cần hỗ trợ, vui lòng liên hệ:
- Số Điện Thoại: 0372999996
- Email: [email protected]
- Địa chỉ: 236 Cầu Giấy, Hà Nội.
Chúng tôi có đội ngũ chăm sóc khách hàng 24/7.