I. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG SUẤT ĐIỆN

1. Công suất điện là gì?

Định nghĩa: Công suất điện là đại lượng vật lý đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của dòng điện, hay nói cách khác là tốc độ tiêu thụ điện năng của thiết bị điện.

Công thức định nghĩa: $$P = \frac{A}{t}$$

Trong đó:

• $P$: công suất điện, đơn vị là Watt (W)
• $A$: điện năng tiêu thụ (công của dòng điện), đơn vị là Joule (J)
• $t$: thời gian hoạt động, đơn vị là giây (s)

Ý nghĩa vật lý: Công suất điện cho biết trong 1 giây, dòng điện thực hiện được bao nhiêu Joule công, hoặc thiết bị tiêu thụ bao nhiêu Joule điện năng.

Ví dụ minh họa: Một bóng đèn có công suất 60W nghĩa là trong mỗi giây, bóng đèn tiêu thụ 60J điện năng để phát sáng.

2. Đơn vị công suất điện

Bảng đơn vị thường dùng:

Ví dụ quy đổi:

• Bóng đèn LED: 10W = 0.01kW
• Máy điều hòa: 1500W = 1.5kW
• Nhà máy điện: 500MW = 500,000kW

3. Các khái niệm liên quan

Công suất định mức:

• Là công suất ghi trên nhãn thiết bị điện
• Ví dụ: “220V – 100W” nghĩa là thiết bị hoạt động bình thường ở 220V với công suất 100W
• Đây là thông số do nhà sản xuất cung cấp

Công suất tiêu thụ:

• Là công suất thực tế khi thiết bị hoạt động
• Có thể khác công suất định mức tùy điều kiện sử dụng
• Ví dụ: Bóng đèn 220V-100W mắc vào 110V sẽ có công suất thực tế nhỏ hơn 100W

Công suất tỏa nhiệt:

• Là công suất điện chuyển thành nhiệt năng
• Áp dụng định luật Jun-Lenxơ (Joule-Lenz)
• Chỉ đúng với điện trở thuần (dây dẫn, bóng đèn sợi đốt, bếp điện)

4. Phân chia theo chương trình học

Lớp 9 (Vật lý cơ bản):

• Công suất điện cơ bản: $P = UI$
• Công suất tỏa nhiệt: định luật Jun-Lenxơ
• Điện năng tiêu thụ: $A = Pt$
• Tính tiền điện

Lớp 10 (Vật lý nâng cao):

• Định luật Ohm: $U = IR$
• Công thức kết hợp: $P = I^2R$, $P = \frac{U^2}{R}$
• Công suất trên mạch nối tiếp, song song
• Công suất trên đường dây tải điện

Lớp 11 (Mạch xoay chiều):

• Công suất trong mạch xoay chiều
• Hệ số công suất: $\cos\varphi$
• Công suất hiệu dụng, công suất phản kháng
• (Nội dung này không nằm trong phạm vi bài viết này)

II. CÔNG THỨC CÔNG SUẤT ĐIỆN CƠ BẢN (LỚP 9-10)

1. Công thức cơ bản nhất

📌 Công thức 1: Từ hiệu điện thế và cường độ dòng điện

Công thức quan trọng nhất: $$\boxed{P = UI}$$

Trong đó:

• $P$: công suất điện (W – Watt)
• $U$: hiệu điện thế (V – Volt)
• $I$: cường độ dòng điện (A – Ampe)

Đây là CÔNG THỨC GỐC – quan trọng nhất! Mọi công thức khác đều xuất phát từ đây.

Ví dụ 1: Một bóng đèn được mắc vào hiệu điện thế $U = 220V$, ampe kế đo được cường độ dòng điện $I = 0.5A$. Tính công suất bóng đèn.

Lời giải: $$P = UI = 220 \times 0.5 = 110W$$

Kết luận: Công suất bóng đèn là 110W.

2. Công thức với điện trở (kết hợp định luật Ohm)

Định luật Ohm: $$U = IR \quad \text{hay} \quad I = \frac{U}{R}$$

Kết hợp với công thức $P = UI$, ta có:

📌 Công thức 2: Khi biết I và R

Thay $U = IR$ vào $P = UI$: $$\boxed{P = I^2R}$$

Khi nào dùng: Biết cường độ dòng điện và điện trở

Ví dụ 2: Dòng điện $I = 2A$ chạy qua điện trở $R = 50\Omega$. Tính công suất.

Lời giải: $$P = I^2R = 2^2 \times 50 = 4 \times 50 = 200W$$

Kết luận: Công suất là 200W.

📌 Công thức 3: Khi biết U và R

Thay $I = \frac{U}{R}$ vào $P = UI$: $$\boxed{P = \frac{U^2}{R}}$$

Khi nào dùng: Biết hiệu điện thế và điện trở

Ví dụ 3: Điện trở $R = 484\Omega$ được mắc vào hiệu điện thế $U = 220V$. Tính công suất.

Lời giải: $$P = \frac{U^2}{R} = \frac{220^2}{484} = \frac{48,400}{484} = 100W$$

Kết luận: Công suất là 100W.

3. Tóm tắt 3 công thức vàng

Bảng so sánh:

Mẹo ghi nhớ siêu đơn giản:

Chỉ cần nhớ công thức gốc $P = UI$, rồi kết hợp với định luật Ohm ($U = IR$) sẽ suy ra được 2 công thức còn lại!

Sơ đồ suy luận:

P = UI  + U = IR  →  P = I²R
P = UI  + I = U/R  →  P = U²/R

4. Công thức điện năng tiêu thụ

Mối quan hệ giữa điện năng và công suất:

Từ công thức $P = \frac{A}{t}$, ta có:

$$\boxed{A = Pt}$$

Trong đó:

• $A$: điện năng tiêu thụ
• $P$: công suất
• $t$: thời gian hoạt động

Đơn vị trong hệ SI:

• $A$: Joule (J)
• $P$: Watt (W)
• $t$: giây (s)

Đơn vị thực tế (số điện):

$$A \text{ (kWh)} = P \text{ (kW)} \times t \text{ (giờ)}$$

Lưu ý quan trọng:

• 1 kWh = 1 số điện
• 1 kWh = 3,600,000 J (vì 1kW = 1000W, 1h = 3600s)

Ví dụ 4: Một bàn ủi có công suất 1000W hoạt động trong 2 giờ. Tính điện năng tiêu thụ.

Lời giải:

Cách 1 (đơn vị J):

• Đổi: $t = 2h = 2 \times 3600 = 7200s$
• $A = Pt = 1000 \times 7200 = 7,200,000J = 7.2MJ$

Cách 2 (đơn vị kWh – tiện hơn):

• Đổi: $P = 1000W = 1kW$
• $A = Pt = 1kW \times 2h = 2kWh$

Kết luận: Bàn ủi tiêu thụ 2kWh điện năng (tương đương 2 số điện).

III. CÔNG THỨC CÔNG SUẤT TỎA NHIỆT

1. Định luật Jun-Lenxơ (Joule-Lenz)

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

Công thức: $$\boxed{Q = I^2Rt}$$

Trong đó:

• $Q$: nhiệt lượng tỏa ra (J – Joule)
• $I$: cường độ dòng điện (A – Ampe)
• $R$: điện trở của dây dẫn (Ω – Ohm)
• $t$: thời gian (s – giây)

Ví dụ 5: Dòng điện $I = 5A$ chạy qua điện trở $R = 20\Omega$ trong thời gian 10 phút. Tính nhiệt lượng tỏa ra.

Lời giải:

• Đổi thời gian: $t = 10 \text{ phút} = 10 \times 60 = 600s$
• Áp dụng công thức: $$Q = I^2Rt = 5^2 \times 20 \times 600 = 25 \times 20 \times 600 = 300,000J$$

Kết luận: Nhiệt lượng tỏa ra là 300,000J = 300kJ.

2. Công suất tỏa nhiệt

Định nghĩa: Công suất tỏa nhiệt là nhiệt lượng tỏa ra trong một đơn vị thời gian.

📌 Công thức công suất tỏa nhiệt:

Từ $Q = I^2Rt$, ta có: $$\boxed{P = \frac{Q}{t} = I^2R}$$

Hoặc các dạng khác: $$P = \frac{U^2}{R} = UI$$

Kết luận quan trọng:

Trên điện trở thuần (dây nung, bếp điện, bóng đèn sợi đốt), công suất tỏa nhiệt bằng đúng công suất điện tiêu thụ, vì điện năng chuyển hóa hoàn toàn thành nhiệt năng.

Lưu ý: Công thức này KHÔNG áp dụng cho:

• Động cơ điện (có phần năng lượng chuyển thành cơ năng)
• Quạt điện (có phần năng lượng chuyển thành động năng)
• Bóng đèn LED (có phần năng lượng thất thoát dưới dạng khác)

3. Các dạng công thức tỏa nhiệt

Bảng tổng hợp:

Mối liên hệ: $$Q = Pt = I^2Rt = \frac{U^2}{R}t = UIt$$

4. Ứng dụng định luật Jun-Lenxơ

Các thiết bị sử dụng hiệu ứng nhiệt của dòng điện:

Bếp điện – Nấu nướng bằng nhiệt năng từ dây nung
Ấm đun nước điện – Đun sôi nước bằng dây điện trở
Bàn ủi – Làm nóng đế là bằng điện trở nung
Máy sưởi – Tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh
Dây nung lò điện – Nung chảy kim loại, nung gốm sứ
Bóng đèn sợi đốt – Phát sáng do dây tóc nóng sáng

Ví dụ 6 (Ứng dụng thực tế): Một ấm đun nước có công suất 1000W hoạt động trong 5 phút. Tính nhiệt lượng tỏa ra.

Lời giải:

• Đổi thời gian: $t = 5 \text{ phút} = 5 \times 60 = 300s$
• Áp dụng công thức: $$Q = Pt = 1000 \times 300 = 300,000J = 300kJ$$

Kết luận: Nhiệt lượng tỏa ra là 300kJ, dùng để đun nóng nước.

IV. CÔNG SUẤT TIÊU THỤ TRÊN ĐOẠN MẠCH

1. Mạch nối tiếp

Sơ đồ mạch nối tiếp:

[Nguồn] ──── R₁ ──── R₂ ──── R₃ ────

Đặc điểm:

• Dòng điện qua các điện trở giống nhau: $I_1 = I_2 = I_3 = I$
• Hiệu điện thế chia ra: $U = U_1 + U_2 + U_3$
• Điện trở tương đương: $R_{tđ} = R_1 + R_2 + R_3$

Công suất tổng: $$\boxed{P_{tổng} = P_1 + P_2 + P_3 + … + P_n}$$

Tỉ lệ công suất:

Vì dòng điện chung ($I$ giống nhau), từ $P = I^2R$: $$\boxed{\frac{P_1}{P_2} = \frac{I^2R_1}{I^2R_2} = \frac{R_1}{R_2}}$$

Kết luận quan trọng: Trong mạch nối tiếp:

Điện trở càng lớn → Công suất tiêu thụ càng lớn

Ví dụ 7: Hai bóng đèn có điện trở $R_1 = 100\Omega$ và $R_2 = 200\Omega$ mắc nối tiếp, dòng điện qua mạch $I = 1A$. Tính công suất mỗi bóng và công suất tổng.

Lời giải:

• Công suất bóng 1: $$P_1 = I^2R_1 = 1^2 \times 100 = 100W$$
• Công suất bóng 2: $$P_2 = I^2R_2 = 1^2 \times 200 = 200W$$
• Công suất tổng: $$P_{tổng} = P_1 + P_2 = 100 + 200 = 300W$$

Kiểm tra: $\frac{P_1}{P_2} = \frac{100}{200} = \frac{1}{2} = \frac{R_1}{R_2} = \frac{100}{200}$ ✓

Nhận xét: Bóng đèn có điện trở lớn hơn (R₂) sáng hơn vì tiêu thụ công suất lớn hơn.

2. Mạch song song

Sơ đồ mạch song song:

        ┌─── R₁ ───┐
[Nguồn] ├─── R₂ ───┤
        └─── R₃ ───┘

Đặc điểm:

• Hiệu điện thế hai đầu các điện trở giống nhau: $U_1 = U_2 = U_3 = U$
• Dòng điện chia ra: $I = I_1 + I_2 + I_3$
• Điện trở tương đương: $\frac{1}{R_{tđ}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}$

Công suất tổng: $$\boxed{P_{tổng} = P_1 + P_2 + P_3 + … + P_n}$$

Tỉ lệ công suất:

Vì hiệu điện thế chung ($U$ giống nhau), từ $P = \frac{U^2}{R}$: $$\boxed{\frac{P_1}{P_2} = \frac{U^2/R_1}{U^2/R_2} = \frac{R_2}{R_1}}$$

Kết luận quan trọng: Trong mạch song song:

Điện trở càng nhỏ → Công suất tiêu thụ càng lớn (ngược với nối tiếp!)

Ví dụ 8: Hai bóng đèn “220V – 100W” và “220V – 60W” mắc song song vào nguồn 220V. Tính công suất tổng.

Lời giải:

Vì mắc song song vào đúng hiệu điện thế định mức nên mỗi bóng hoạt động đúng công suất định mức:

$$P_{tổng} = P_1 + P_2 = 100 + 60 = 160W$$

Kiểm tra: Tính điện trở từng bóng:

• $R_1 = \frac{U^2}{P_1} = \frac{220^2}{100} = 484\Omega$
• $R_2 = \frac{U^2}{P_2} = \frac{220^2}{60} \approx 807\Omega$

Tỉ lệ: $\frac{P_1}{P_2} = \frac{100}{60} = \frac{5}{3}$ và $\frac{R_2}{R_1} = \frac{807}{484} \approx \frac{5}{3}$ ✓

3. So sánh nối tiếp và song song

Bảng so sánh chi tiết:

Ghi nhớ:

• Nối tiếp: “Cùng dòng, khác thế” – R lớn thì P lớn
• Song song: “Cùng thế, khác dòng” – R nhỏ thì P lớn

V. CÔNG SUẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN

1. Công suất hao phí

Bài toán: Khi truyền tải điện năng đi xa, trên đường dây dẫn luôn bị hao phí một phần điện năng dưới dạng nhiệt.

Công thức công suất hao phí trên dây dẫn:

Dạng 1 (từ dòng điện): $$\boxed{P_{hp} = I^2R_{dây}}$$

Dạng 2 (từ công suất truyền tải):

Vì $I = \frac{P}{U}$, nên: $$\boxed{P_{hp} = \frac{P^2R_{dây}}{U^2}}$$

Trong đó:

• $P_{hp}$: công suất hao phí trên đường dây
• $I$: cường độ dòng điện truyền tải
• $R_{dây}$: điện trở của dây dẫn
• $P$: công suất truyền đi
• $U$: hiệu điện thế truyền tải

Ví dụ 9: Một đường dây có điện trở $R_{dây} = 10\Omega$ truyền tải điện năng với dòng điện $I = 20A$. Tính công suất hao phí.

Lời giải: $$P_{hp} = I^2R_{dây} = 20^2 \times 10 = 400 \times 10 = 4,000W = 4kW$$

Kết luận: Công suất hao phí là 4kW.

2. Hiệu suất truyền tải điện

Định nghĩa: Hiệu suất truyền tải là tỉ số giữa công suất nơi tiêu thụ và công suất nơi phát.

Công thức: $$\boxed{\eta = \frac{P_{tiêu thụ}}{P_{phát}} \times 100\%}$$

Hoặc: $$\boxed{\eta = \frac{P – P_{hp}}{P} \times 100\% = \left(1 – \frac{P_{hp}}{P}\right) \times 100\%}$$

Trong đó:

• $\eta$: hiệu suất truyền tải (%)
• $P_{tiêu thụ}$: công suất tại nơi tiêu thụ
• $P_{phát}$: công suất tại nhà máy phát điện
• $P_{hp}$: công suất hao phí

Ví dụ 10: Nhà máy điện truyền đi công suất 100kW, công suất hao phí là 5kW. Tính hiệu suất.

Lời giải: $$\eta = \frac{P – P_{hp}}{P} \times 100% = \frac{100 – 5}{100} \times 100% = \frac{95}{100} \times 100% = 95%$$

Kết luận: Hiệu suất truyền tải là 95%.

3. Giảm hao phí bằng cách tăng hiệu điện thế

Phân tích từ công thức: $$P_{hp} = \frac{P^2R_{dây}}{U^2}$$

Nhận xét:

• $P_{hp}$ tỉ lệ nghịch với bình phương $U$
• Khi tăng $U$ lên $n$ lần → $P_{hp}$ giảm đi $n^2$ lần

Kết luận quan trọng:

Để giảm hao phí khi truyền tải điện năng đi xa, cần tăng hiệu điện thế truyền tải lên rất cao.

Đây chính là lý do tại sao đường dây truyền tải điện đi xa sử dụng điện áp siêu cao:

• 110,000V (110kV)
• 220,000V (220kV)
• 500,000V (500kV)

Ví dụ 11: Ban đầu truyền tải điện với $U_1 = 10kV$, công suất hao phí là $P_{hp1} = 40kW$. Nếu tăng hiệu điện thế lên $U_2 = 100kV$ (tăng 10 lần), công suất hao phí mới là bao nhiêu?

Lời giải:

Vì $P_{hp}$ tỉ lệ nghịch với $U^2$: $$\frac{P_{hp2}}{P_{hp1}} = \frac{U_1^2}{U_2^2} = \left(\frac{U_1}{U_2}\right)^2 = \left(\frac{10}{100}\right)^2 = \left(\frac{1}{10}\right)^2 = \frac{1}{100}$$

Vậy: $$P_{hp2} = \frac{P_{hp1}}{100} = \frac{40}{100} = 0.4kW$$

Kết luận: Công suất hao phí giảm từ 40kW xuống còn 0.4kW (giảm 100 lần!).

VI. BẢNG CÔNG THỨC TỔNG HỢP

A. Công suất điện cơ bản

B. Công suất tỏa nhiệt (Định luật Jun-Lenxơ)

Lưu ý: Chỉ áp dụng cho điện trở thuần.

C. Điện năng tiêu thụ

D. Công suất trên mạch điện

E. Truyền tải điện năng

VII. CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Tính công suất từ U và I

Đề bài: Một bóng đèn được mắc vào hiệu điện thế $U = 12V$, ampe kế chỉ cường độ dòng điện $I = 0.8A$. Tính công suất bóng đèn.

Lời giải:

Áp dụng công thức: $$P = UI = 12 \times 0.8 = 9.6W$$

Đáp số: Công suất bóng đèn là 9.6W.

Dạng 2: Tính công suất từ thông số định mức

Đề bài: Một bóng đèn có ghi “220V – 100W”. Tính: a) Điện trở của bóng đèn b) Cường độ dòng điện định mức

Lời giải:

Câu a) Tính điện trở:

Từ công thức $P = \frac{U^2}{R}$, suy ra: $$R = \frac{U^2}{P} = \frac{220^2}{100} = \frac{48,400}{100} = 484\Omega$$

Câu b) Tính cường độ dòng điện:

Từ công thức $P = UI$, suy ra: $$I = \frac{P}{U} = \frac{100}{220} = \frac{10}{22} = \frac{5}{11} \approx 0.45A$$

Đáp số:

• a) Điện trở: $R = 484\Omega$
• b) Dòng điện: $I \approx 0.45A$

Dạng 3: Tính nhiệt lượng tỏa ra

Đề bài: Một bếp điện có điện trở $R = 50\Omega$ được mắc vào hiệu điện thế $U = 220V$ trong thời gian 30 phút. Tính nhiệt lượng tỏa ra.

Lời giải:

Bước 1: Đổi thời gian: $$t = 30 \text{ phút} = 30 \times 60 = 1800s$$

Bước 2: Tính nhiệt lượng: $$Q = \frac{U^2}{R}t = \frac{220^2}{50} \times 1800 = \frac{48,400}{50} \times 1800 = 968 \times 1800 = 1,742,400J$$

Bước 3: Đổi sang đơn vị lớn hơn: $$Q = 1,742,400J \approx 1,742kJ \approx 1.74MJ$$

Đáp số: Nhiệt lượng tỏa ra là khoảng 1,742kJ.

Dạng 4: Tính điện năng và tiền điện

Đề bài: Một tủ lạnh có công suất 150W hoạt động 24 giờ/ngày trong 30 ngày. Giá điện là 2,500đ/kWh. Tính: a) Điện năng tiêu thụ trong 1 tháng b) Tiền điện phải trả

Lời giải:

Câu a) Điện năng tiêu thụ:

Đổi công suất: $P = 150W = 0.15kW$

Thời gian trong 1 tháng: $t = 24h \times 30 = 720h$

Điện năng: $$A = Pt = 0.15 \times 720 = 108kWh$$

Câu b) Tiền điện: $$\text{Tiền} = 108 \times 2,500 = 270,000đ$$

Đáp số:

• a) Điện năng: 108kWh
• b) Tiền điện: 270,000 đồng

Dạng 5: Mạch nối tiếp

Đề bài: Hai điện trở $R_1 = 20\Omega$ và $R_2 = 30\Omega$ mắc nối tiếp, hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch $U = 10V$. Tính công suất tiêu thụ của mỗi điện trở.

Lời giải:

Bước 1: Tính điện trở tương đương: $$R_{tđ} = R_1 + R_2 = 20 + 30 = 50\Omega$$

Bước 2: Tính cường độ dòng điện chung: $$I = \frac{U}{R_{tđ}} = \frac{10}{50} = 0.2A$$

Bước 3: Tính công suất mỗi điện trở: $$P_1 = I^2R_1 = 0.2^2 \times 20 = 0.04 \times 20 = 0.8W$$ $$P_2 = I^2R_2 = 0.2^2 \times 30 = 0.04 \times 30 = 1.2W$$

Kiểm tra: $P_{tổng} = P_1 + P_2 = 0.8 + 1.2 = 2W$

Hoặc: $P_{tổng} = \frac{U^2}{R_{tđ}} = \frac{100}{50} = 2W$ ✓

Đáp số: $P_1 = 0.8W$, $P_2 = 1.2W$

Dạng 6: Công suất hao phí trên đường dây

Đề bài: Truyền tải điện năng với công suất $P = 200kW$, hiệu điện thế $U = 10kV$ qua đường dây có điện trở $R_{dây} = 5\Omega$. Tính: a) Cường độ dòng điện trên dây b) Công suất hao phí

Lời giải:

Câu a) Cường độ dòng điện: $$I = \frac{P}{U} = \frac{200,000}{10,000} = 20A$$

Câu b) Công suất hao phí: $$P_{hp} = I^2R_{dây} = 20^2 \times 5 = 400 \times 5 = 2,000W = 2kW$$

Đáp số:

• a) Dòng điện: $I = 20A$
• b) Công suất hao phí: $P_{hp} = 2kW$

VIII. MẸO VÀ LƯU Ý

1. Mẹo nhớ công thức

Nhớ công thức gốc:

$$\boxed{P = UI}$$

Đây là công thức QUAN TRỌNG NHẤT!

Kết hợp với định luật Ohm ($U = IR$ hoặc $I = \frac{U}{R}$) sẽ suy ra tất cả công thức khác:

• $P = UI = I(IR) = I^2R$
• $P = UI = \left(\frac{U}{R}\right)U = \frac{U^2}{R}$

Công suất tỏa nhiệt:

Nhớ: Chỉ áp dụng cho điện trở thuần (bếp điện, dây nung, bóng đèn sợi đốt)

Công thức dùng nhiều nhất: $$P = I^2R$$

Mạch điện:

Nối tiếp:

• “Cùng dòng I” → Dùng công thức $P = I^2R$
• R lớn hơn → P lớn hơn

Song song:

• “Cùng hiệu điện thế U” → Dùng công thức $P = \frac{U^2}{R}$
• R nhỏ hơn → P lớn hơn

2. Các sai lầm thường gặp

❌ SAI LẦM 1: Nhầm đơn vị

Sai:

• 1kW = 100W ❌

Đúng:

• 1kW = 1,000W ✓

Quy đổi đúng:

• kW ↔ W: nhân/chia 1000
• MW = 1,000 kW = 1,000,000 W

❌ SAI LẦM 2: Nhầm kWh với W

Phải phân biệt:

• W (Watt): Đơn vị công suất
• kWh (kilowatt giờ): Đơn vị điện năng (số điện)

Công thức:

• Công suất: $P$ (W)
• Điện năng: $A = P \times t$ (kWh)

❌ SAI LẦM 3: Quên bình phương trong $P = I^2R$

Sai:

• $P = IR$ ❌

Đúng:

• $P = I^2R$ (có bình phương!) ✓

❌ SAI LẦM 4: Nhầm tỉ lệ nối tiếp/song song

Nối tiếp: $$\frac{P_1}{P_2} = \frac{R_1}{R_2}$$ (cùng chiều)

Song song: $$\frac{P_1}{P_2} = \frac{R_2}{R_1}$$ (ngược chiều!)

❌ SAI LẦM 5: Dùng sai công thức tỏa nhiệt

Sai: Dùng $Q = I^2Rt$ cho động cơ, quạt điện ❌

Đúng: Chỉ dùng cho điện trở thuần (bếp, dây nung, bóng đèn sợi đốt) ✓

3. Lưu ý quan trọng

1 số điện = 1 kWh (đơn vị điện năng thực tế)

Công suất định mức ≠ Công suất thực tế
(Công suất thực tế phụ thuộc điều kiện hoạt động)

Chỉ dùng $Q = I^2Rt$ khi điện năng toàn bộ chuyển thành nhiệt

Tăng U lên n lần → $P_{hp}$ giảm $n^2$ lần (truyền tải điện)

Luôn kiểm tra đơn vị: kW, W, kWh, J phải thống nhất

IX. KẾT LUẬN

Bài viết đã trình bày hệ thống công thức công suất điện đầy đủ:

3 công thức vàng về công suất:

• $P = UI$ (công thức gốc – quan trọng nhất)
• $P = I^2R$ (khi biết I và R)
• $P = \frac{U^2}{R}$ (khi biết U và R)

Công suất tỏa nhiệt (định luật Jun-Lenxơ):

• Nhiệt lượng: $Q = I^2Rt$
• Công suất: $P = I^2R$
• Áp dụng cho điện trở thuần

Điện năng tiêu thụ:

• $A = Pt$ (J hoặc kWh)
• 1 số điện = 1 kWh = 3,600,000 J

Công suất trên mạch điện:

• Nối tiếp: $\frac{P_1}{P_2} = \frac{R_1}{R_2}$ (R lớn → P lớn)
• Song song: $\frac{P_1}{P_2} = \frac{R_2}{R_1}$ (R nhỏ → P lớn)

Truyền tải điện năng:

• Công suất hao phí: $P_{hp} = I^2R_{dây} = \frac{P^2R_{dây}}{U^2}$
• Hiệu suất: $\eta = \frac{P – P_{hp}}{P} \times 100%$
• Tăng U để giảm hao phí

Phân biệt rõ ràng

Lời khuyên học tập

📌 Nhớ công thức gốc: $P = UI$ – Từ đây suy ra tất cả!

📌 Công suất tỏa nhiệt: $P = I^2R$ – Dùng nhiều nhất, chỉ cho điện trở thuần

📌 Phân biệt mạch nối tiếp/song song: Nối tiếp (I chung), song song (U chung)

📌 Chú ý đơn vị: W vs kWh, kW vs W – Đổi đơn vị cẩn thận

📌 Làm nhiều bài tập: Luyện tập đa dạng các dạng để thành thạo

📌 Kiểm tra kết quả: Luôn verify bằng công thức khác hoặc định luật bảo toàn

Cô Trần Thị Bình

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn Tổ Lý – Hóa – Sinh tại Edus

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Vật lý, Hoá Học, Bằng Thạc sĩ, Chức danh nghề nghiệp Giáo viên THPT – Hạng II, Tin học ứng dụng cơ bản, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 12+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Gia Định