Công của dòng điện là gì? Định nghĩa, công thức, cách tính

Công của dòng điện là gì?

- Công của dòng điện là số đo lượng điện năng mà một mạch điện tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.

- Công dòng điện sinh ra trong một đoạn mạch là số đo lượng điện năng mà một mạch điện tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác tại đoạn mạch đó.

- Công của dòng điện được đo bằng công của lực điện thực hiện khi dịch chuyển có hướng các điện tích.

Công thức tính công của dòng điện

A = Pt = U.I.t

Trong đó:

A: Công của dòng điện (J)
P: Công suất (W)
U: Hiệu điện thế (V)
I: Cường độ dòng điện (A)
t: Thời gian (s)

(1J = 1W.1s = 1V.1A.1s; 1 số điện = 1kWh = 1kW.1h = 1000W.3600s = 3600000J)

Ngoài ra, công của dòng điện còn được tính bởi công thức:

A = I^{2}Rt
hoặc A = \frac{U^{2}}{R}t

Dụng cụ đo công của dòng điện là gì?

- Công của dòng điện được đo bằng công tơ điện. Khi các dụng cụ và thiết bị tiêu thụ điện năng hoạt động, đĩa tròn của công tơ quay, số chỉ của công tơ tăng dần. Lượng tăng thêm của số chỉ này là số đếm của công tơ. Công tơ điện hay còn được gọi là đồng hồ điện, điện năng kế là thiết bị dùng để đo lượng điện năng tiêu thụ của các thiết bị điện, hệ thống điện,… 

- Công tơ điện có cấu tạo gồm hai cuộn dây, một cuộn dây được nối với nguồn điện và một cuộn dây được nối với tải tiêu thụ. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây được nối với nguồn điện, nó sẽ tạo ra một từ trường. Từ trường này sẽ tác dụng lên cuộn dây được nối với tải tiêu thụ, làm cho cuộn dây này quay. Số vòng quay của cuộn dây tỉ lệ thuận với lượng điện năng tiêu thụ.

Công tơ điện dùng để đo công của dòng điện

- Công tơ điện có hai loại chính là công tơ điện cơ và công tơ điện điện tử.

+ Công tơ điện cơ sử dụng nguyên lý cơ học để đo lượng điện năng tiêu thụ.

+ Công tơ điện điện tử sử dụng nguyên lý điện tử để đo lượng điện năng tiêu thụ.

- Công dụng của công tơ điện:

+ Công tơ điện thể hiện chính xác mức độ tiêu thụ điện của các thiết bị điện;
+ Giúp người dùng điện theo dõi và kiểm soát dòng điện tiêu thụ;
+ Ổn định dòng điện xoay chiều;

- Công tơ điện được sử dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất. Nó được sử dụng để tính toán chi phí sử dụng điện của các hộ gia đình, doanh nghiệp và các tổ chức khác. Công tơ điện được lắp đặt ở đầu đường dây điện cấp cho các hộ gia đình và doanh nghiệp. Công tơ điện được kiểm định định kỳ để đảm bảo độ chính xác của kết quả đo.

Ý nghĩa của công của dòng điện

- Công của dòng điện là đại lượng quan trọng trong kỹ thuật điện. Nó được sử dụng để tính toán điện năng tiêu thụ của các thiết bị điện, từ đó xác định chi phí sử dụng điện.

- Công của dòng điện cũng được sử dụng để tính toán hiệu suất của các thiết bị điện. Hiệu suất của một thiết bị điện được xác định bằng tỷ số giữa công suất điện thực tế của thiết bị với công suất điện danh định của thiết bị.

Các thuật ngữ liên quan đến công của dòng điện

Điện năng

Điện năng là năng lượng của dòng điện. Điện năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, trong đó có phần năng lượng có ích và có phần năng lượng vô ích.

Định luật Jun - Len-xơ

- Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.

- Hệ thức: Q = I²Rt

Trong đó:

Q: nhiệt lượng tỏa ra từ vật dẫn (J)
R: điện trở của vật dẫn (Ω)
I: cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn (A)
t: thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn (s)

Công suất điện

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

- Công thức tính công suất điện là: P = A/t = U.I

Trong đó:

I là cường độ dòng điện (A)
U là hiệu điện thế (V)
t là thời gian (s)

Điện trở

Điện trở là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó.

Công thức tính điện trở: R = U/I

Trong đó:

R là điện trở (Ω)
U là hiệu điện thế (V)
I là cường độ dòng điện (A)

Điện áp

Điện áp hay hiệu điện thế là sự chênh lệch giữa hai điểm trong không gian, được biểu thị bằng đơn vị vôn (V). Điện áp được định nghĩa là công thực hiện di chuyển của một hạt điện tích trong trường tĩnh điện từ vị trí này đến vị trí kia.

Công thức tính điện áp: U = I.R

Trong đó:

U là điện áp (V)
I là cường độ dòng điện (A)
R là điện trở (Ω)

Cường độ dòng điện

- Cường độ dòng điện là đại lượng vật lý đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện, được biểu thị bằng đơn vị ampe (A). Cường độ dòng điện được định nghĩa là lượng điện tích đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian.

- Công thức tính cường độ dòng điện là: I = Q / t

Trong đó:

I là cường độ dòng điện (A)
Q là lượng điện tích (C)
t là thời gian (s)