Điện là nguồn năng lượng không thể thiếu trong cuộc sống, đặc biệt là thời kỳ học kỹ thuật, máy móc lên ngôi như hiện nay. Tuy nhiên không phải ai cũng biết cách tính lượng điện năng tiêu thụ. Cũng như không phải ai cũng biết trong quá trình truyền tải điện, một lượng điện sẽ bị tiêu hao. Chính vì vậy, để hiểu thêm về vấn đề này quý vị không nên bỏ lỡ bài viết dưới đây.
Nội dung chính
Điện năng là gì?
Điện năng là năng lượng của dòng điện được truyền trong một đơn vị thời gian. Điện năng có vai trò là cung cấp nguồn năng lượng cho các thiết bị, máy móc giúp chúng có thể hoạt động được.
Chẳng hạn như điện thoại di động sử dụng năng lượng từ pin để cung cấp năng lượng cho nó có thể hoạt động, loa ( tạo ra âm thanh) và bộ xử lý của nó (cho các hoạt động logic), v.v. Tương tự như các máy tiêu thụ năng lượng điện & tạo ra cơ nguồn điện & lò sưởi tạo ra năng lượng nhiệt.
Theo hệ thống đo lường quốc tế (SI) thì điện năng được đo bằng Watt (đọc là Oát), được ký hiệu là W. Được đặt theo tên của nhà vật lý người Scotland, James Watt.
Cách quy đổi sang W:
1KW = 1000W
1MW = 1.000.000W
Công thức tính điện năng tiêu thụ
Để tính lượng điện năng tiêu thụ chúng ta có thể chia ra làm hai trường hợp riêng biệt đó là điện năng tiêu thụ của dòng điện và điện năng tiêu thụ của thiết bị điện.
Cách tính điện năng tiêu thụ của dòng điện
Điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch được tính theo công thức sau:
A=U|q|=U.I.t
Trong đó:
- A: là điện năng tiêu thụ của đoạn mạch đó được đo bằng (J)
- U: là hiệu điện thế giữa hai đầu của đoạn mạch đo bằng (V)
- q: là điện lượng hay lượng điện dịch chuyển trong đoạn mạch (C)
- I: là cường độ dòng điện không đổi ở đoạn mạch đo bằng (A)
- t: là thời gian mà điện lượng dịch chuyển trong đoạn mạch (s)
Ví dụ minh họa: Một đoạn mạch có hiệu điện thế 110V với điện trở R = 80Ω. Tính mức điện năng tiêu thụ của đoạn mạch đó trong 1 h.
Đầu tiên ta cần xác định được giá trị của các đại lượng U, I và t. Trong ví dụ này, chúng ta đã có U và t vì vậy chúng ta chỉ cần tìm I.
Dựa theo định định luật Ohm chúng ta có công thức:
I = U/R = 110/80 = 1,75A
Ta có lượng điện tiêu thụ cho đoạn mạch này là A = U.I.t= 110.1,75.3600 = 54,45 (J).
Công thức tính điện năng tiêu thụ của thiết bị điện
Để tính lượng điện năng tiêu thụ cho một thiết bị điện chúng ta sử dụng công thức sau:
A = P.t
Trong đó:
- A: là điện năng tiêu thụ của thiết bị (số điện)
- P: là công suất định mức được ghi trên thiết bị điện (W)
- t: là thời gian thiết bị dùng điện (s)
1 số điện = 1KWh = 1000W x 3600s = 3600000J
Ví dụ minh họa
Tính lượng điện năng tiêu thụ của một chiếc máy nén khí có công suất 1,1KW trong 1 ngày. Nếu coi quá trình hoạt động là liên tục.
Vì công suất của máy nén khí này là 1,1KW nên ta có thể hiểu là mỗi giờ chiếc máy bơm hơi nén khí này sẽ tiêu tốn 1,1 số điện.
Do đó trong vòng 1 ngày sẽ là 1,1 x 24 = 26,4 kWh
Từ kết quả này ta có thể thấy. Nếu vận hành liên tục trong một ngày, chiếc máy nén khí này sẽ tiêu tốn 26,4 số điện. Số điện nhân với đơn giá sẽ ra được số tiền điện mà người dùng phải trả.
Bài viết nên đọc: Công suất điện là gì? Cách tính công suất điện Xoay Chiều | 1 Pha | 3 Pha
Công thức tính lượng điện năng hao phí
Nhiều người thường nghĩ lượng điện có bao nhiêu thì sẽ được truyền tải đi bấy nhiêu. Nhưng không, khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn điện thì sẽ có hiện tượng tỏa nhiệt trên đường dây dẫn tới tình trạng hao phí một lượng điện năng.
Công suất hao phí điện trên đường dây tải điện có tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây. Cụ thể được biểu hiện bằng công thức sau:
Php = I2R = (P2R)/U2
Trong đó:
- Php: là công suất hao phí dòng điện (W)
- I: là cường độ dòng điện (A)
- R: là điện trở (Ω)
- U: là hiệu điện thế (V)
Để làm giảm lượng điện hao phí trong quá trình truyền tải điện thì chúng ta có thể thực hiện các cách thức sau:
Giảm điện trở R của đường dây tải điện bằng cách:
- Tăng tiết diện dây dẫn
- Sử dụng các loại dây dẫn điện tốt, có điện trở suất nhỏ
Tăng hiệu điện thế hai đầu dây truyền tải điện bằng cách đặt các máy biến thế ở hai đầu dây. Đây là cách thức phổ biến và được ưa chuộng nhất nhờ chi phí hợp lý.
Qua bài viết này hẳn quý vị đã hiểu hơn về điện năng là gì cũng như cách tính lượng điện tiêu thụ và điện hao phí. Hy vọng quý khách có thể ứng dụng những thông tin này vào cuộc sống thường ngày.
