🔸 Công suất tỏa nhiệt là gì? Cách tính công suất tỏa nhiệt

Công suất tỏa nhiệt của ống dây và của điện trở chúng ta được tìm hiểu chi tiết trong chương trình học của môn Vật lý lớp 11. Bài viết dưới đây sẽ tổng hợp các kiến thức liên quan về chủ đề này. Cụ thể là cách tính công suất tỏa nhiệt, định luật Jun-Len-Xơ, công suất điện,…

Công suất tỏa nhiệt là gì?

Công suất tỏa nhiệt là công suất tỏa ra ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua. Đại lượng này đặc trưng cho tốc độ tỏa nhiệt của vật dẫn. Nó được tính bằng nhiệt lượng tỏa ra từ vật dẫn trong một đơn vị thời gian.

Như vậy, ta có công thức công suất tỏa nhiệt là:

Trong đó:

• P là công suất, đơn vị công suất tỏa nhiệt là W.
• Q là nhiệt lượng, đơn vị là J.
• R là điện trở, đơn vị là Ω.
• I là ký hiệu của cường độ dòng điện, đơn vị là A.

Công thức tính công suất tỏa nhiệt của điện trở là:

Q = I².R = U²/R

Trong đó, U là hiệu điện thế, đơn vị là V.

Từ các công thức trên, ta có thể thấy được công suất tỏa nhiệt của một vật dẫn không phụ thuộc vào thời gian mà dòng điện đi qua vật đó.

Định luật Jun-Len-xơ

• Phát biểu định luật: Nhiệt lượng tỏa ra ở một vật dẫn sẽ tỷ lệ thuận với điện trở, bình phương cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn.
• Công thức: Q = R.I².t

Trong đó:

• Q là ký hiệu biểu thị cho nhiệt lượng tỏa ra từ vật dẫn, đơn vị là J.
• R là ký hiệu điện trở của vật dẫn, đơn vị là Ω.
• I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn, đơn vị là A.
• t là thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn, đơn vị là s.

Mối quan hệ giữa đơn vị calo (cal) và Jun (J) như sau:

• 1J = 0,24 cal
• 1 cal = 4,18 cal

Như vậy, khi chúng ta tính Q theo đơn vị cal thì công thức của định luật Jun-Len-Xơ sẽ là: Q = 0,24.R.I².t

Công và công suất tỏa nhiệt của nguồn điện

Công của nguồn điện

Điện năng tiêu thụ trong toàn mạch bằng với công của các lực lạ bên trong nguồn điện. Nói cách khác, nó bằng công của nguồn điện.

Công thức: Ang = E.q = E.I.t

Trong đó:

• E là suất điện động của nguồn điện, đơn vị là V.
• q là điện lượng chuyển qua nguồn, đơn vị là C.
• I là cường độ dòng điện chạy qua nguồn, đơn vị là A.
• t là thời gian dòng điện chạy qua nguồn, đơn vị là s.

Công suất của nguồn điện

Công suất của nguồn điện bằng với công suất tiêu thụ điện năng trong toàn mạch.

Công thức:

Công suất của nguồn là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của nguồn điện đó. Đại lượng này được xác định bằng công của nguồn điện thực hiện trong một đơn vị thời gian.

Điện năng tiêu thụ và công suất điện

Điện năng tiêu thụ trong một đoạn mạch

Khi có dòng điện chạy qua, lượng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ để chuyển hóa thành dạng năng lượng khác được tính bằng công của lực điện dùng để dịch chuyển có hướng các điện tích.

Công thức: A = U.q = U.I.t

Trong đó:

• A là công của lực điện, đơn vị là J.
• U là hiệu điện thế của đoạn mạch, đơn vị là V.
• I là cường độ dòng điện của đoạn mạch, đơn vị là A.
• t là thời gian, đơn vị là s.
• q là lượng điện tích dịch chuyển qua đoạn mạch trong khoảng thời gian t, đơn vị là C.

Công suất điện

Công suất điện của một đoạn mạch chính là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó. Trị số của công suất điện bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian. Công suất điện sẽ được tính bằng tích của hiệu điện thế ở 2 đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch này.

Công thức:

Cách tính công suất tỏa nhiệt trên dây hoặc trên điện trở không hề khó. Mong rằng những khái niệm và công thức được giới thiệu trong bài viết này của kienthucmaymoc.com sẽ giúp bạn củng cố lại kiến thức đã học. Trong phần bài tập liên quan đến chủ đề này thì bài toán tính công suất tỏa nhiệt cực đại cũng thường hay gặp phải. Các bạn nên chú ý phần này để có kết quả học tốt hơn nhé!