Hướng dẫn chi tiết các công thức điện lượng và cách áp dụng vào thực tế

Điện lượng là một khái niệm quan trọng giúp chúng ta tính được số điện năng mà gia đình đã sử dụng, cũng như có thể áp dụng giải nhiều bài tập phức tạp trong vật lý lớp 11. Vậy bạn đã biết về khái niệm và công thức điện lượng hay chưa, ngay trong bài viết sau, Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa sẽ giải đáp chi tiết thắc mắc này nhé!

1. Điện lượng là gì?

Để hiểu chính xác về các công thức điện lượng, trước tiên bạn cần nắm rõ khái niệm của điện lượng và ý nghĩa của nó trong đời sống ngày nay.

1.1 Khái niệm của điện lượng.

Điện lượng là một thuật ngữ luôn nhận được sự quan tâm và thắc mắc của nhiều người từ xưa đến nay, bởi nó là yếu tố giúp họ tính toán được số điện năng cũng như chi phí hàng tháng mà họ phải chi trả tiền điện.

Khi nắm được điện lượng của toàn bộ các thiết bị điện trong gia đình, họ sẽ dễ dàng điều chỉnh và kiểm soát mức chi tiêu hợp lý phù hợp với nhu cầu của mỗi hộ gia đình.

Hiểu một cách đơn giản hơn thì điện lượng chính là lượng điện năng tiêu thụ của hộ gia đình trong khoảng thời gian nhất định, thường là một tháng. Lượng điện năng tiêu thụ sẽ bao gồm lượng điện của những thiết bị sử dụng điện trong nhà như máy giặt, tủ lạnh, tivi, bóng đèn, hệ thống bơm nước,…

Vậy làm sao để tính được mức điện năng qua công thức điện lượng? Trước hết, bạn cần biết chính xác công suất tiêu thụ của thiết bị đó là bao nhiêu, từ đó vận dụng vào công suất. Hiện nay, các nhà sản xuất luôn dán dẵn bảng thông số trên các thiết bị điện, vì vậy bạn chỉ cần theo dõi bảng để xác định đúng công suất.

Bên cạnh đó, trong lĩnh vực vật lý, điện lượng còn thể hiện số lượng điện mang của diện tích. Điện lượng có ký hiệu là q.

1.2 Vì sao cần công thức tính điện lượng?

Bởi chi tiêu luôn là vấn đề cân não mà mọi gia đình đều phải đôi mặt mỗi tháng. Và với tiêu chí tối ưu hóa việc sử dụng, vừa hiện đại tiện nghi mà vẫn tiết kiệm chi phí. Để giải quyết nỗi lo đó thì chúng ta cần sử dụng đến công thức tính điện lượng.

Ngoài ra, nhờ vào công thức tính điện lượng, bạn có thể nhanh chóng giải bất kỳ bài tập nào trong chương trình vật lý lớp 11.

2. Chi tiết các công thức điện lượng.

Hiện nay, người ta thực hiện nhiều cách khác nhau để tính lượng điện năng trên các thiết bị điện. Tuy nhiên, dưới đây vẫn là các công thức tính chính xác nhất:

2.1 Công thức tính lượng điện năng tiêu thụ.

Bạn có thể áp dụng công thức A = P x t để tính mức điện lượng trong các thiết bị mà gia đình sử dụng. Trong đó:

• A: Là lượng điện năng tiêu thụ (tính bằng J).
• P: Là công suất tiêu thụ của thiết bị điện (kW).
• t: Là khoảng thời gian sử dụng thiết bị (đơn vị giờ).

Đây là công thức được sử dụng phổ biến bởi nó cho ra một kết quả khá chính xác. Để hiểu rõ hơn, ta sẽ lấy ví dụ về một chiếc tủ lạnh có công suất là 120W hoạt động trong 24h, dựa trên công thức tính điện lượng bạn có thể tìm ra lượng điện năng tiêu thụ của tủ lạnh.

Trước hết cần đổi W sang kW là 120W =  0,12kW. Sau đó áp dụng công thức, ta được lượng năng tiêu thụ của tủ lạnh là 0,12kW x 24h = 2,88kW/h.

2.2 Công thức tính điện lượng qua tiết diện dây dẫn.

Với vật lý 11, bạn có thể sử dụng công thức tính điện lượng trong các trường hợp dưới đây.

• Điện lượng qua tiết diện dây dẫn S trong thời gian t: q = i x t.
• Điện lượng qua tiết diện dây dẫn S trong thời gian từ t1 đến t2: Δq = i x Δt (Δt = t2 – t1).

Lưu ý: Khi bấm máy tính cần chuyển sang chế độ rad.

3. Áp dụng công thức điện lượng vào một số bài tập vật lý 11.

Hãy thử áp dụng công thức vào các bài tập dưới đây để xem bạn đã hiểu rõ về điện lượng hay chưa nhé.

Câu 1: Cho dòng điện xoay chiều i = 2sin100πt (A) qua một dây dẫn S. Hỏi điện lượng đi qua tiết diện dây S trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,15s là :

A.0

B.4/100π (C)

C.3/100π (C)

D.6/100π (C)

Lời giải: i = Δq/Δt => q = -2cos100πt2/100π – -2cos100πt1/100π với t1 = 0s, t2 = 0,15s => q = 4/100π. Chọn B.

Câu 2: Một dòng điện xoay chiều có hình sin chạy qua đoạn mạch có biểu thức cường độ i = I0cos(ωt – π/2) với I0 > 0. Tính từ lúc t = 0s, điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trên đoạn mạch đó trong thời gian bằng nửa chu kì của dòng điện là:

A. 0  

B. 2I0/ω  

C. πI0√2/ω  

D. πI0/(ω√2)

Lời giải: 0,5T = π/ω

i = Δq/Δt => q = I0cos(ωt2 – π/2) – I0cos(ωt2 – π/2) = I0sin(ωt2 – π/2)/ω – I0cos(ωt2 – π/2)/ω = 2I0/ω với t2 = π/ω, t1= 0. Chọn B.

Và đó là những thông tin về công thức điện lượng mà Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa muốn chia sẻ đến bạn. Hy vọng có thể hữu ích trong việc tính và kiểm soát lượng điện năng tiêu thụ hàng tháng cũng như hỗ trợ việc học tập suôn sẻ hơn. Chân thành cảm ơn các bạn đã dành thời gian tham khảo bài viết của Limosa.