Công suất là gì? Công thức tính và đơn vị đo điện cho biết?

Công suất là gì? Công thức tính công suất ra sao? Công suất điện cho biết gì? Hãy cùng Goldsun khám phá chi tiết toàn bộ thông tin trên qua nội dung bên dưới nhé!

✅ Công suất	⭐ P
✅ Đơn vị đo	⭐ W
✅ Công thức tính	⭐ P = A/t = U.I
✅ Áp dụng	⭐ Lĩnh vực điện, cơ

Công suất là gì?

Công suất ℘ là một đại lượng cho biết công được thực hiện ΔW hay năng lượng biến đổi ΔE trong một khoảng thời gian T = Δt.

Công suất được ký hiệu là P – theo tiếng Latinh là Patestas, còn tiếng anh là Wattage

Công suất là thông số hiển thị giúp người sử dụng biết được sức mạnh của chính xác lượng điện năng tiêu thụ của thiết bị hay mức tiêu tốn bao nhiêu số điện trong 1 tháng.

Công thức tính công suất

Công thức tính công suất là P = A/t = U x I

Công suất điện có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ trong một đơn vị thời gian nhất định. Hoặc bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và tích cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó

Trong đó:

• P: Công suất (J/s – Jun/giây) hoặc (W –  Watt)
• A: Công thực hiện (N.m hoặc J)
• t: Thời gian thực hiện công (s – giây)

Cách quy đổi sang W

• 1KW = 1000W
• 1MW = 1.000.000W

Công thức tính công suất cơ và công suất điện

Trong thực tế ta có thể vận dụng công thức tính công suất và tính công suất cơ và công suất điện như sau:

Công thức tính công suất cơ

Chuyển động cơ học: P = (F x Δs)/Δt = F x v

Trong đó:

• P: Công suất
• F: Độ lớn lực tác dụng
• v: Vận tốc chuyển động
• Thời gian Δt và khoảng cách Δs

Đối với chuyển động tròn: P= (M x Δφ)/Δt = M x φ

Trong đó:

• P: Công suất
• M: Tác dụng của mômen M
• φ (omega): tốc độ góc
• Thời gian Δt và góc quay Δφ

Công suất cơ giúp người dùng đánh giá được năng suất hoạt động của thiết bị máy móc. Dựa trên số liệu công suất cơ mà chúng ta có thể dễ dàng lựa chọn được loại máy móc phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Ví dụ:

• Một máy kéo hoạt động dưới lực tác động F = 50N, chuyển động trong thời gian 2h, ở khoảng cách 5km.
• Vậy thì công suất cơ của máy kéo này được tính như sau: P = (F x Δs)/Δt = 20W.

Công suất điện

Mạch không điện trở: P = A/t = U x I

Mạch có điện trở: P = I2 x R = U2/R

Trong đó:

• U: Điện thế hai đầu đoạn mạch (V)
• I: Cường độ của dòng điện chạy trong mạch (A)
• R: Độ lớn điện trở (Om)
• t: Thời gian (s)

Công suất điện cho biết lượng điện năng sử dụng trong một đơn vị thời gian, công suất điện tiêu thụ có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trên một đơn vị thời gian.

Ngoài ra, công suất tiêu thụ điện còn được tính bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

Nhờ có công suất điện, ta có thể tính được mức độ tiêu thụ điện năng. Công suất tiêu thụ càng lớn sẽ tiêu tốn nhiều điện năng. Vì thế chúng ta càng cần đưa ra những biện pháp điều chỉnh mức độ tiêu thụ cho phù hợp.

Ví dụ:

• Mạch điện có hiệu điện thế U = 6V, cường độ dòng điện I= 3A. Theo đó, công suất của mạch điện này là: P= U x I = 6W

Đơn vị đo công suất

Trong hệ đo lường quốc tế, đơn vị đo công suất là Watt (viết tắt là W), lấy tên theo James Watt

• 1 Watt = 1 J/s

Ngoài ra, các tiền tố cũng được thêm vào đơn vị này để đo các công suất nhỏ hay lớn hơn như mW, MW.

Một đơn vị đo công suất hay gặp khác dùng để chỉ công suất động cơ là mã lực (viết tắt là HP).

• 1 HP = 0,746 kW tại Anh
• 1 CV = 0,736 kW tại Pháp

Trong truyền tải điện, đơn vị đo công suất hay dùng là kVA (kilô Volt Ampe):

• 1 kVA = 1000 VA

Ý nghĩa của công suất

Công suất tiêu thụ điện luôn là chủ đề nhận được sự quan tâm của nhiều người. Đặc biệt đối với các hộ gia đình, để tính toán và theo dõi hóa đơn tiền điện. Từ đó cân đối việc sử dụng sao cho hợp lý và tiết kiệm nhất.

• Mức tiêu thụ điện hàng tháng: Trên các thiết bị điện đều có ghi các thông số kỹ thuật rõ ràng để người dùng dễ dàng nhận biết. Ví dụ công suất của máy rửa xe là 1500W, nếu máy hoạt động liên tục trong vòng 30 phút thì số điện tiêu thụ sẽ là 0,75 kw số điện. Người dùng có thể tính toán được mức tiêu tốn bao nhiêu số điện 1 tháng, căn cứ vào đó để tính toán số tiền điện cần phải chi trả trong tháng đó.
• Điện năng tiêu thụ của từng thiết bị: P là đại lượng xác định hay thông số biểu thị cho người sử dụng biết chính xác số lượng điện năng tiêu thụ của thiết bị. Từ đó sẽ biết được thiết bị nào tiêu tốn nhiều năng lượng điện, thiết bị nào tiết kiệm điện.
• Khả năng hoạt động của thiết bị điện: Ngoài ra, ý nghĩa của công suất ghi trên các thiết bị điện giúp người dùng tính được công suất hoạt động của từng thiết bị điện. Từ đó có thể lựa chọn các thiết bị có công suất phù hợp với điều kiện kinh tế cũng như đáp ứng được nhu cầu sử dụng của gia đình.
• Tính toán lượng điện, số tiền điện chi trả: Hay dựa vào công suất đó mà người dùng dễ dàng tính toán được lượng điện điện tiêu thụ trong gia đình mỗi tháng. Nắm được công suất tiêu thụ điện, công suất hoạt động của từng thiết bị khác nhau. Giúp cân đối tài chính, có kế hoạch sử dụng hợp lý nhằm tiết kiệm điện, ngân sách cho gia đình.

Ví dụ về tính công suất tiêu thụ đồ dùng điện trong nhà

Sau đây Goldsun sẽ ví dụ cách tính công suất tiêu thu đồ dùng điện trong nhà cho các bạn dễ hình dung như sau:

“Một bóng điện chiếu sáng có công suất ghi trên thiết bị là P = 40W, mỗi ngày chiếu sáng 8 tiếng. Tính tổng lượng điện tiêu thụ của bóng đèn trong 1 tháng“

Lời giải:

• Do bóng đèn có P là 40W và chiếu sáng 8 tiếng 1 ngày thì số điện năng tiêu thụ 1 ngày là: 40 x 8 = 320W
• Vậy điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong 1 tháng là: 320 x 30 = 9600W = 9,6kW (~10 số điện)

Các thiết bị điện khách nhau thì công suất cũng được xác định tương tự như trên.

Khi tổng hợp tất cả công suất của thiết bị điện sẽ cho ta công suất tiêu thụ của toàn bộ tòa nhà. Từ đó có thể lựa chọn máy phát điện công nghiệp phù hợp.

Tổng hợp lời giải trong SGK Vật Lý 8

Sau đây sẽ là tổng hợp lời giải mà Goldsun giải đáp như sau:

Câu C1 trang 52 sách giáo khoa Vật Lý 8

Nội dung câu hỏi “Tính công thưc hiện được của anh An và anh Dũng”

Lời giải như sau:

Theo đề bài thì: s =4m

• Trọng lượng của 10 viên gạch là: P1= 10.16 = 160 N.
• Trọng lượng của 15 viên gạch là: P2 = 15.16 = 240N.

Khi đó:

• Công của An thực hiện là: A1 = P1.s = 160.4 = 640J.
• Công của Dũng thực hiện là: A2 = P2.s = 240.4 = 960J.

Câu C2 trang 52 sách giáo khoa Vật Lý 8

Nội dung câu hỏi: “Trong các phương án sau đây, có thể chọn những phương án nào để biết ai là người làm việc khỏe hơn?”

1. So sánh công thực hiện được của hai người, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
2. So sánh thời gian kéo gạch lên cao của hai người, ai làm mất ít thời gian hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.
3. So sánh thời gian của hai người để thực hiện được cùng một công, ai làm việc mất ít thời gian hơn (thực hiện công nhanh hơn) thì người đó làm việc khỏe hơn.
4. So sánh công của hai người thực hiện trong cùng một thời gian, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.

Đáp áp: Phương án 3, 4, đều đúng

Để biết ai là người làm việc khoẻ hơn:

• So sánh thời gian của hai người để thực hiện được cùng một công, ai làm việc mất ít thời gian hơn (thực hiện công nhanh hơn) thì người đó làm việc khỏe hơn.
• Hoặc so sánh công của hai người thực hiện được trong cùng một thời gian, ai thực hiện được công lớn hơn thì người đó làm việc khỏe hơn.

Câu C3 trang 52 sách giáo khoa Vật Lý 8

Từ kết quả của C2, hãy tìm từ thích hợp cho các chỗ trống của kết luận sau:

Anh …(1)… làm việc khỏe hơn vì …(2)…

Đáp án:

• An kéo được 10 viên gạch trong 50 giây, do đó mỗi giây An kéo được 10/50 = 1/5 viên gạch.
• Dũng kéo được 15 viên gạch trong 60 giây, do đó mỗi giây Dũng kéo được 15/60 = 1/4 viên gạch.

Do đó, Anh Dũng làm việc khỏe hơn vì khối lượng gạch mà anh Dũng kéo nhiều hơn anh An trong một lần/

Câu C4 trang 53 Sách giáo khoa Vật Lý 8

Tính công suất của anh An và anh Dũng trong ví dụ ở đầu bài học (trong câu hỏi 1)

Lời giải câu C4 trang 53 sách giáo khoa Vật Lý 8 như sau:

• Công suất của An là: P1 = A1/t1 = 640/50 = 12,8W
• Công suất của Dũng là: P2 = A2/t2 = 960/60 = 16W

Câu C5 trang 53 SGK Vật Lý 8

Để cày một sào đất, người ta dùng trâu cày thì mất 2 giờ, nhưng nếu dùng máy cày Bông Sen thì chỉ mất 20 phút.

Hỏi trâu hay máy cày có công suất lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu lần?

Đáp án câu C5 trang 53 Sách giáo khoa Vật Lý 8:

• Cùng cày một sào đất nghĩa là thực hiện công A như nhau: A = A1 = A2.
• Thời gian thực hiện công A1 của trâu cày là: t1 = 2 giờ = 2.60 phút = 120 phút.
• Thời gian thực hiện công A2 của máy cày là: t2 = 20 phút.
• Công suất khi dùng trâu là: P1 = A1/t1
• Công suất khi dùng máy cày là: P2 = A2/t2
• Ta có: P1/P2 = (A1/t1):(A2/t2) = (A1/A2).(t2/t1) = t2/t1 = 20/120 = 1/6 (vì A1 = A2)
• P2 = 6P1

⇒ Vậy công suất khi dùng máy cày có công suất lớn hơn khi dùng trâu là 6 lần

Trên đây là thông tin về công suất là gì? mà Goldsun đã tổng hợp. Hy vọng qua bài viết bạn sẽ hiểu rõ hơn về công thức tính công suất cũng như công suất điện cho biết điều gì?

Nếu các bạn quan tâm tới các thông tin về lĩnh vực điện thì có thể theo dõi các bài viết mới nhất của chúng tôi nhé!