Trả lời nhanh
Đáp án A: số oát ghi trên dụng cụ điện cho biết công suất mà dụng cụ tiêu thụ khi hoạt động bình thường. Đó là công suất định mức, đạt được khi dụng cụ được dùng đúng với hiệu điện thế định mức ghi trên nó. Oát (W) là đơn vị của công suất, tức là lượng điện năng dụng cụ tiêu thụ trong mỗi giây.
Vì sao số oát là công suất định mức?
Trên bóng đèn, ấm điện, bàn là… thường có hai số liệu, ví dụ 220 V – 60 W. Số thứ nhất là hiệu điện thế định mức. Số thứ hai là công suất định mức.
Công suất cho biết tốc độ tiêu thụ điện năng: P = A / t. Vì 1 W = 1 J/s nên 60 W nghĩa là mỗi giây dụng cụ tiêu thụ 60 J điện năng, với điều kiện nó được mắc vào đúng 220 V.
Công suất tính theo công thức P = U·I hoặc P = U2/R. Nếu U thay đổi thì P cũng thay đổi, nên con số ghi trên nhãn chỉ đúng ở chế độ “hoạt động bình thường”.
Phân biệt: oát khác với kWh và với jun
Đây là chỗ học sinh hay nhầm khi gặp câu hỏi dạng này. Hãy so sánh:
| Đại lượng | Đơn vị | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| Công suất P | W (oát) | Điện năng tiêu thụ trong 1 giây, đo “nhanh hay chậm” |
| Điện năng / công A | J, kWh | Tổng lượng điện đã dùng trong cả quá trình |
| Hiệu điện thế U | V (vôn) | Mức “đẩy” của nguồn điện |
| Cường độ dòng điện I | A (ampe) | Dòng điện chạy qua dụng cụ |
Mẹo nhớ: oát là đơn vị “tốc độ”, còn kWh là đơn vị “quãng đường”. Công tơ điện ở nhà đếm kWh, còn nhãn trên đồ dùng ghi W.
Những cách hiểu sai thường gặp
- Cho rằng oát là điện năng dùng trong một giờ. Sai, đó là kWh. 1 kWh = 1000 W × 3600 s = 3,6.106 J.
- Cho rằng oát là hiệu điện thế hay cường độ dòng điện. Hai đại lượng này có đơn vị V và A.
- Cho rằng dụng cụ lúc nào cũng tiêu thụ đúng số oát ghi. Chỉ đúng khi U thực tế bằng U định mức. Nếu điện áp yếu, đèn sáng mờ vì công suất thực tế nhỏ hơn.
- Cho rằng số oát càng lớn thì dụng cụ càng “tốt”. Số oát lớn chỉ nghĩa là tiêu thụ điện nhanh hơn, nên cùng thời gian dùng sẽ tốn nhiều điện hơn.
Ví dụ minh hoạ
Bóng đèn ghi 220 V – 60 W (ví dụ tự đặt). Khi sáng bình thường:
- Cường độ dòng điện: I = P/U = 60/220 ≈ 0,27 A.
- Điện trở của dây tóc: R = U2/P = 2202/60 ≈ 807 Ω.
- Dùng 5 giờ: A = 60 W × 5 h = 300 Wh = 0,3 kWh.
Nếu mắc đèn này vào 110 V (coi R không đổi) thì P = 1102/807 ≈ 15 W, chỉ bằng một phần tư công suất định mức. Điện áp giảm một nửa thì công suất giảm bốn lần, vì P tỉ lệ với U2.
Bài tập luyện tập
- Ấm điện ghi 220 V – 1000 W dùng đúng hiệu điện thế định mức trong 2 giờ. Tính điện năng tiêu thụ theo kWh và theo J.
Đáp án: A = 1 kW × 2 h = 2 kWh = 2 × 3,6.106 = 7,2.106 J. - Bóng đèn ghi 12 V – 6 W sáng bình thường. Tính cường độ dòng điện và điện trở của đèn.
Đáp án: I = 6/12 = 0,5 A; R = 12/0,5 = 24 Ω. - Bàn là ghi 220 V – 1100 W. Khi dùng đúng định mức, dòng điện qua bàn là bao nhiêu?
Đáp án: I = 1100/220 = 5 A.
Ghi nhớ
- Số oát trên dụng cụ điện là công suất định mức.
- Nó cho biết điện năng dụng cụ tiêu thụ trong mỗi giây khi hoạt động bình thường.
- Gặp câu hỏi trắc nghiệm, hãy chọn phương án nhắc đến “công suất” và “hoạt động bình thường”. Các phương án nói về điện năng trong một khoảng thời gian dài hơn một giây, hay về hiệu điện thế, đều không đúng.
Câu hỏi thường gặp
Số oát ghi trên dụng cụ điện cho biết điều gì?
Cho biết công suất định mức, tức là công suất mà dụng cụ tiêu thụ khi hoạt động bình thường ở hiệu điện thế định mức. Ví dụ 60 W nghĩa là mỗi giây tiêu thụ 60 J điện năng.
Oát (W) và kilôoát giờ (kWh) khác nhau thế nào?
Oát là đơn vị công suất, còn kWh là đơn vị điện năng (công). 1 kWh là điện năng tiêu thụ khi dụng cụ công suất 1 kW hoạt động trong 1 giờ, bằng 3,6.10^6 J.
Nếu dùng sai hiệu điện thế định mức thì công suất có đổi không?
Có. Công suất thực tế P = U²/R nên thay đổi theo hiệu điện thế. Điện áp thấp hơn định mức thì công suất nhỏ hơn, đèn sáng yếu; điện áp cao hơn thì dễ làm hỏng dụng cụ.
Làm sao tính cường độ dòng điện từ số oát ghi trên dụng cụ?
Dùng công thức I = P/U với P là công suất định mức và U là hiệu điện thế định mức. Ví dụ đèn 220 V – 60 W có I = 60/220 ≈ 0,27 A.