Công Suất Tính Điện Năng Tiêu Thụ Chi Tiết Có Ví Dụ

Trang chủ > Công Thức > Bài hiện tại.

I. GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN NĂNG

1. Điện năng là gì?

Định nghĩa: Điện năng (hay năng lượng điện) là dạng năng lượng của dòng điện, được chuyển hóa để thực hiện công việc như thắp sáng, tạo nhiệt, sinh công cơ học, vận hành các thiết bị điện.

Ký hiệu:

  • $A$ (trong Vật lý Việt Nam)
  • $W$ (Work/Energy – quốc tế)

Đơn vị đo lường:

Đơn vị chuẩn SI: Joule (J)

  • 1 Joule là công mà dòng điện thực hiện khi có công suất 1 watt trong 1 giây
  • Ký hiệu: J

Đơn vị thực tế: Kilowatt-giờ (kWh) – thường gọi là “số điện”

  • Đây là đơn vị được sử dụng trong hóa đơn tiền điện, ghi trên công tơ điện
  • Ký hiệu: kWh

Quy đổi giữa các đơn vị: $$1 \text{ kWh} = 3.6 \times 10^6 \text{ J} = 3,600,000 \text{ J}$$

2. Điện năng tiêu thụ là gì?

Điện năng tiêu thụ là tổng lượng điện năng mà các thiết bị điện sử dụng (tiêu tốn) trong một khoảng thời gian nhất định.

Ví dụ thực tế:

  • Bóng đèn 100W sáng liên tục trong 10 giờ sẽ tiêu thụ đúng 1 kWh điện năng
  • Tủ lạnh, máy giặt, điều hòa trong nhà đều tiêu thụ điện năng và được ghi lại trên công tơ điện
  • Hóa đơn tiền điện hàng tháng tính dựa trên số kWh (điện năng tiêu thụ)

Điện năng và công suất khác nhau:

  • Công suất (P): Tốc độ tiêu thụ điện năng (W, kW)
  • Điện năng (A): Tổng lượng điện đã dùng (J, kWh)
  • Quan hệ: Điện năng = Công suất × Thời gian

II. CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ

1. Công thức cơ bản (từ công suất)

📌 CÔNG THỨC 1: Từ P và t (QUAN TRỌNG NHẤT)

$$\boxed{A = P \cdot t}$$

Trong đó:

  • $A$: Điện năng tiêu thụ (J hoặc kWh)
  • $P$: Công suất của thiết bị (W hoặc kW)
  • $t$: Thời gian sử dụng (s hoặc h)

Đây là công thức CƠ BẢN NHẤT, DỄ NHỚ NHẤT và THƯỜNG DÙNG NHẤT!

Lưu ý về đơn vị:

Trường hợp 1: Tính theo đơn vị SI

  • Nếu $P$ tính bằng Watt (W)
  • Và $t$ tính bằng giây (s)
  • Thì $A$ có đơn vị Joule (J)

Trường hợp 2: Tính theo đơn vị thực tế (phổ biến hơn)

  • Nếu $P$ tính bằng Kilowatt (kW)
  • Và $t$ tính bằng giờ (h)
  • Thì $A$ có đơn vị Kilowatt-giờ (kWh)

Ví dụ 1: Tính điện năng tiêu thụ của bóng đèn

Một bóng đèn có công suất 60W sáng trong 5 giờ. Tính điện năng tiêu thụ?

Lời giải:

Cách 1: Tính theo kWh (đơn giản hơn)

  • Đổi: $P = 60W = 0.06kW$
  • Thời gian: $t = 5h$
  • Áp dụng công thức: $$A = P \times t = 0.06 \times 5 = 0.3 \text{ kWh}$$

Cách 2: Tính theo J

  • $P = 60W$
  • Đổi: $t = 5 \times 3600 = 18000s$
  • Áp dụng công thức: $$A = 60 \times 18000 = 1,080,000 \text{ J} = 1.08 \text{ MJ}$$

Kiểm tra: $0.3 \text{ kWh} = 0.3 \times 3.6 \times 10^6 = 1,080,000 \text{ J}$ ✓

Ví dụ 2: Tính điện năng của máy giặt

Máy giặt công suất 2000W chạy trong 30 phút. Tính điện năng tiêu thụ?

Lời giải:

  • Công suất: $P = 2000W = 2kW$
  • Thời gian: $t = 30 \text{ phút} = 0.5h$
  • Điện năng: $$A = P \times t = 2 \times 0.5 = 1 \text{ kWh}$$

Ý nghĩa: Máy giặt này tiêu thụ 1 “số điện” khi hoạt động 30 phút.

2. Công thức mở rộng (từ U và I)

📌 CÔNG THỨC 2: Từ U, I, t

$$\boxed{A = U \cdot I \cdot t}$$

Trong đó:

  • $U$: Hiệu điện thế (Volt – V)
  • $I$: Cường độ dòng điện (Ampere – A)
  • $t$: Thời gian (giây – s)
  • $A$: Điện năng (Joule – J)

Giải thích: Vì công suất $P = U \times I$, nên: $$A = U \cdot I \cdot t = P \cdot t$$

Khi nào dùng công thức này?

  • Khi đề bài cho biết điện áp và dòng điện
  • Khi không cho trực tiếp công suất
  • Trong các bài toán về dòng điện và mạch điện

Ví dụ 3: Tính điện năng từ U và I

Một thiết bị điện hoạt động ở hiệu điện thế $U = 220V$, dòng điện chạy qua là $I = 5A$ trong thời gian 2 giờ. Tính điện năng tiêu thụ?

Lời giải:

Bước 1: Đổi thời gian sang giây $$t = 2 \text{ giờ} = 2 \times 3600 = 7200 \text{ s}$$

Bước 2: Áp dụng công thức $$A = U \times I \times t = 220 \times 5 \times 7200$$ $$= 7,920,000 \text{ J}$$

Bước 3: Đổi sang kWh $$A = \frac{7,920,000}{3,600,000} = 2.2 \text{ kWh}$$

Hoặc tính nhanh:

  • Công suất: $P = UI = 220 \times 5 = 1100W = 1.1kW$
  • Điện năng: $A = 1.1 \times 2 = 2.2kWh$ ✓

3. Công thức từ điện trở

Hai công thức này áp dụng cho điện trở thuần (dây đốt nóng, bóng đèn sợi đốt, dây nung…).

📌 CÔNG THỨC 3: Từ I, R, t

$$\boxed{A = I^2 \cdot R \cdot t}$$

Trong đó:

  • $I$: Cường độ dòng điện (A)
  • $R$: Điện trở (Ohm – Ω)
  • $t$: Thời gian (s)

Nguồn gốc: Từ định luật Ohm $U = IR$ và $A = UIt$: $$A = U \cdot I \cdot t = (IR) \cdot I \cdot t = I^2Rt$$

📌 CÔNG THỨC 4: Từ U, R, t

$$\boxed{A = \frac{U^2}{R} \cdot t}$$

Trong đó:

  • $U$: Hiệu điện thế (V)
  • $R$: Điện trở (Ω)
  • $t$: Thời gian (s)

Nguồn gốc: Từ định luật Ohm $I = \frac{U}{R}$ và $A = UIt$: $$A = U \cdot I \cdot t = U \cdot \frac{U}{R} \cdot t = \frac{U^2}{R}t$$

Ví dụ 4: Tính điện năng của dây nung

Một dây nung có điện trở $R = 50Ω$, được mắc vào hiệu điện thế $U = 220V$ và hoạt động trong 1 giờ. Tính điện năng tiêu hao?

Lời giải:

Bước 1: Đổi thời gian $$t = 1 \text{ giờ} = 3600 \text{ s}$$

Bước 2: Áp dụng công thức $A = \frac{U^2}{R}t$ $$A = \frac{220^2}{50} \times 3600$$ $$= \frac{48400}{50} \times 3600$$ $$= 968 \times 3600 = 3,484,800 \text{ J}$$

Bước 3: Đổi sang kWh $$A = \frac{3,484,800}{3,600,000} \approx 0.968 \text{ kWh}$$

4. Tổng hợp công thức

Biết đại lượng Công thức tính A Khi nào dùng
P, t $A = Pt$ Phổ biến nhất – biết công suất thiết bị
U, I, t $A = UIt$ Biết điện áp và dòng điện
I, R, t $A = I^2Rt$ Dòng điện qua điện trở thuần
U, R, t $A = \frac{U^2}{R}t$ Điện áp đặt vào điện trở thuần

Mối liên hệ giữa các công thức:

Tất cả đều xuất phát từ công thức cơ bản $A = Pt$, kết hợp với:

  • $P = UI$ (công suất)
  • $U = IR$ (định luật Ohm)
  • $P = I^2R = \frac{U^2}{R}$ (công suất trên điện trở)

III. ĐƠN VỊ VÀ QUY ĐỔI

1. Đơn vị Joule (J)

Đơn vị chuẩn SI (Hệ đơn vị quốc tế):

Joule (ký hiệu: J) là đơn vị đo công và năng lượng trong hệ SI.

Định nghĩa:

  • 1 Joule là công của dòng điện có cường độ 1 Ampere chạy qua hiệu điện thế 1 Volt trong 1 giây
  • Công thức: $1J = 1W \times 1s = 1V \times 1A \times 1s$

Bội số của Joule:

  • 1 kJ (kilojoule) = 1,000 J = $10^3$ J
  • 1 MJ (megajoule) = 1,000,000 J = $10^6$ J

2. Đơn vị kWh (Kilowatt-giờ)

Đơn vị thực tế – “Số điện”:

kWh (kilowatt-giờ) là đơn vị đo điện năng phổ biến trong đời sống, được ghi trên công tơ điện và hóa đơn tiền điện.

Định nghĩa:

  • 1 kWh là điện năng mà thiết bị có công suất 1 kilowatt (1000W) tiêu thụ trong 1 giờ
  • Công thức: $1 \text{ kWh} = 1 \text{ kW} \times 1 \text{ h} = 1000W \times 3600s$

Quy đổi chuẩn: $$\boxed{1 \text{ kWh} = 3,600,000 \text{ J} = 3.6 \times 10^6 \text{ J}}$$

Tại sao dùng kWh thay vì J?

  • Số đo hợp lý, dễ đọc cho sinh hoạt (không quá lớn như Joule)
  • Dễ tính toán tiền điện
  • Được sử dụng trên công tơ điện và hóa đơn
  • Thuận tiện cho việc thống kê tiêu thụ điện

Ví dụ so sánh:

  • Gia đình dùng 150 kWh/tháng → dễ hiểu
  • Gia đình dùng 540,000,000 J/tháng → khó hình dung

3. Bảng quy đổi đầy đủ

Từ đơn vị Sang đơn vị Công thức quy đổi Ví dụ
J kWh Chia cho $3.6 \times 10^6$ $7,200,000 \text{ J} = 2 \text{ kWh}$
kWh J Nhân với $3.6 \times 10^6$ $0.5 \text{ kWh} = 1,800,000 \text{ J}$
Wh kWh Chia cho 1000 $500 \text{ Wh} = 0.5 \text{ kWh}$
kWh Wh Nhân với 1000 $1.5 \text{ kWh} = 1500 \text{ Wh}$
W kW Chia cho 1000 $2500 \text{ W} = 2.5 \text{ kW}$
kW W Nhân với 1000 $1.2 \text{ kW} = 1200 \text{ W}$

Ví dụ quy đổi:

Ví dụ 1: Đổi 7,200,000 J sang kWh $$A = \frac{7,200,000}{3,600,000} = 2 \text{ kWh}$$

Ví dụ 2: Đổi 0.5 kWh sang J $$A = 0.5 \times 3,600,000 = 1,800,000 \text{ J}$$

4. Quy đổi đơn vị thời gian

Khi tính điện năng, thời gian cần được đổi sang đơn vị phù hợp:

Đơn vị thời gian Quy đổi sang giây Quy đổi sang giờ
1 giây 1 s $\frac{1}{3600}$ h
1 phút 60 s $\frac{1}{60}$ h
1 giờ 3600 s 1 h
30 phút 1800 s 0.5 h
2 giờ 30 phút 9000 s 2.5 h
1 ngày 86,400 s 24 h
1 tháng (30 ngày) 2,592,000 s 720 h

Mẹo nhớ:

  • 1 giờ = 3600 giây (nhớ: 60 × 60)
  • 1 phút = 60 giây
  • Đổi phút sang giờ: chia cho 60

IV. TÍNH TIỀN ĐIỆN

1. Công thức tính tiền điện

Công thức cơ bản:

$$\boxed{\text{Tiền điện} = A \times \text{Đơn giá}}$$

Trong đó:

  • $A$: Điện năng tiêu thụ trong tháng (kWh) – còn gọi là “số điện”
  • Đơn giá: Giá tiền điện cho mỗi kWh (đồng/kWh hoặc VNĐ/kWh)

Ví dụ đơn giản:

Gia đình tiêu thụ 150 kWh trong tháng, giá điện trung bình 2000 đồng/kWh.

Tính tiền: $$\text{Tiền điện} = 150 \times 2000 = 300,000 \text{ đồng}$$

2. Bậc thang giá điện sinh hoạt (Việt Nam)

Tại Việt Nam, giá điện sinh hoạt được tính theo bậc thang lũy tiến, nghĩa là càng dùng nhiều điện thì giá mỗi kWh càng tăng.

Bảng giá điện sinh hoạt (tham khảo):

Bậc Mức tiêu thụ (kWh/tháng) Giá (VNĐ/kWh)
Bậc 1 0 – 50 ~1,678
Bậc 2 51 – 100 ~1,734
Bậc 3 101 – 200 ~2,014
Bậc 4 201 – 300 ~2,536
Bậc 5 301 – 400 ~2,834
Bậc 6 Trên 400 ~2,927

Lưu ý: Giá trên là tham khảo năm 2024, có thể thay đổi theo quy định của EVN và Nhà nước. Chưa bao gồm VAT 8%.

Cách tính theo bậc thang:

Số tiền điện được tính lũy tiến từ bậc thấp đến bậc cao.

3. Ví dụ tính tiền theo bậc thang

Ví dụ: Gia đình tiêu thụ 180 kWh trong tháng. Tính tiền điện?

Lời giải:

Bậc 1: 50 kWh đầu tiên $$\text{Tiền}_1 = 50 \times 1,678 = 83,900 \text{ đồng}$$

Bậc 2: 50 kWh tiếp theo (từ 51 đến 100) $$\text{Tiền}_2 = 50 \times 1,734 = 86,700 \text{ đồng}$$

Bậc 3: 80 kWh còn lại (từ 101 đến 180) $$\text{Tiền}_3 = 80 \times 2,014 = 161,120 \text{ đồng}$$

Tổng tiền điện (chưa VAT): $$\text{Tổng} = 83,900 + 86,700 + 161,120 = 331,720 \text{ đồng}$$

Thêm VAT 8%: $$\text{Tiền cuối cùng} = 331,720 \times 1.08 = 358,258 \text{ đồng}$$

4. Cách đọc công tơ điện

Công tơ điện (hay đồng hồ điện) là thiết bị đo và ghi nhận lượng điện tiêu thụ.

Công thức tính số điện tiêu thụ:

$$\boxed{\text{Số điện tiêu thụ} = \text{Chỉ số cuối tháng} – \text{Chỉ số đầu tháng}}$$

Ví dụ:

  • Chỉ số công tơ đầu tháng 5: 1500 kWh
  • Chỉ số công tơ cuối tháng 5: 1650 kWh
  • Điện tiêu thụ trong tháng 5: $1650 – 1500 = 150 \text{ kWh}$

Các loại công tơ:

  • Công tơ cơ: Có đĩa quay, số hiện trên các ô xoay
  • Công tơ điện tử: Hiển thị số trên màn hình LCD
  • Công tơ thông minh: Kết nối internet, theo dõi từ xa

V. TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG

1. Nguyên tắc tiết kiệm từ công thức $A = Pt$

Từ công thức cơ bản $A = P \times t$, để giảm điện năng tiêu thụ $A$, có hai cách:

Cách 1: Giảm công suất P

  • Sử dụng thiết bị có công suất thấp hơn nhưng vẫn đáp ứng nhu cầu
  • Thay đổi công nghệ tiết kiệm năng lượng

Cách 2: Giảm thời gian sử dụng t

  • Tắt thiết bị khi không sử dụng
  • Sử dụng có kế hoạch, tránh lãng phí

Ví dụ minh họa:

Để tiết kiệm điện cho bóng đèn sáng 5h/ngày:

  • Giảm P: Đổi từ bóng 60W → 9W LED: giảm 85%
  • Giảm t: Chỉ sáng 3h/ngày thay vì 5h: giảm 40%
  • Cả hai: Vừa đổi LED vừa giảm thời gian: giảm tối đa

2. Các biện pháp tiết kiệm cụ thể

a) Thay đổi thiết bị tiết kiệm năng lượng

Thay bóng đèn:

  • Bóng sợi đốt (60W)Bóng LED (9W)
  • Tiết kiệm: ~85% điện năng
  • Độ sáng tương đương
  • Tuổi thọ LED cao gấp 10 lần

Thay tủ lạnh:

  • Tủ lạnh thườngTủ lạnh Inverter
  • Tiết kiệm: 30-40% điện năng
  • Hoạt động êm hơn, bền hơn

Thay điều hòa:

  • Điều hòa thườngĐiều hòa Inverter
  • Tiết kiệm: 40-50% điện năng
  • Làm mát nhanh hơn, ổn định hơn

b) Sử dụng thiết bị hợp lý

Điều hòa không khí:

  • Đặt nhiệt độ 25-26°C (mỗi độ giảm → tăng 5% điện)
  • Đóng cửa khi bật điều hòa
  • Vệ sinh máy định kỳ
  • Không bật điều hòa khi không có người

Tủ lạnh:

  • Đặt ở nơi thoáng mát, cách tường 10cm
  • Không để nhiệt độ quá thấp
  • Không mở cửa quá lâu
  • Không để thức ăn nóng vào tủ

Máy giặt:

  • Giặt đầy máy mới chạy
  • Dùng chương trình nước lạnh
  • Không dùng máy sấy nếu không cần thiết

Bình nước nóng:

  • Tắt khi không dùng (ban ngày)
  • Đặt nhiệt độ 50-60°C
  • Giảm thời gian tắm

c) Thói quen sử dụng điện tốt

Tắt đèn khi ra khỏi phòng

Ngắt nguồn hoàn toàn – không để chế độ chờ (standby)

  • TV, máy tính, sạc điện thoại vẫn tiêu thụ điện ở chế độ chờ
  • Dùng ổ cắm có công tắc để ngắt dễ dàng

Tận dụng ánh sáng tự nhiên ban ngày

Sử dụng thiết bị vào giờ thấp điểm (nếu có bảng giá theo giờ)

Bảo dưỡng thiết bị định kỳ để hoạt động hiệu quả

3. Ví dụ so sánh tiết kiệm

So sánh: Bóng đèn sợi đốt 60W vs Bóng LED 9W

Điều kiện:

  • Sáng 5 giờ/ngày
  • Sử dụng 30 ngày/tháng
  • Giá điện: 2000 đồng/kWh

Bóng sợi đốt 60W:

  • Công suất: $P_1 = 60W = 0.06kW$
  • Điện năng: $A_1 = 0.06 \times 5 \times 30 = 9 \text{ kWh}$
  • Tiền điện: $9 \times 2000 = 18,000$ đồng/tháng

Bóng LED 9W:

  • Công suất: $P_2 = 9W = 0.009kW$
  • Điện năng: $A_2 = 0.009 \times 5 \times 30 = 1.35 \text{ kWh}$
  • Tiền điện: $1.35 \times 2000 = 2,700$ đồng/tháng

So sánh:

  • Tiết kiệm điện năng: $9 – 1.35 = 7.65 \text{ kWh}$ (~85%)
  • Tiết kiệm tiền: $18,000 – 2,700 = 15,300$ đồng/tháng
  • Tiết kiệm 1 năm: $15,300 \times 12 = 183,600$ đồng

Kết luận: Thay đổi từ bóng sợi đốt sang LED giúp tiết kiệm 85% điện năng!

VI. BẢNG CÔNG THỨC TỔNG HỢP

A. Công thức điện năng

Dạng công thức Biểu thức Khi nào sử dụng
Cơ bản (quan trọng nhất) $A = Pt$ Biết công suất và thời gian
Từ điện áp và dòng điện $A = UIt$ Biết U và I
Từ dòng điện và điện trở $A = I^2Rt$ Biết I và R (điện trở thuần)
Từ điện áp và điện trở $A = \frac{U^2}{R}t$ Biết U và R (điện trở thuần)

B. Quy đổi đơn vị

Chuyển đổi Công thức Ví dụ
J → kWh Chia cho $3.6 \times 10^6$ $3,600,000 \text{ J} = 1 \text{ kWh}$
kWh → J Nhân với $3.6 \times 10^6$ $2 \text{ kWh} = 7,200,000 \text{ J}$
W → kW Chia cho 1000 $2500 \text{ W} = 2.5 \text{ kW}$
kW → W Nhân với 1000 $1.5 \text{ kW} = 1500 \text{ W}$
Giờ → Giây Nhân với 3600 $2 \text{ h} = 7200 \text{ s}$
Phút → Giờ Chia cho 60 $30 \text{ phút} = 0.5 \text{ h}$

C. Tính tiền điện

Công thức Biểu thức Ghi chú
Tiền điện $\text{Tiền} = A \times \text{Đơn giá}$ A tính bằng kWh
Số điện tiêu thụ $A = \text{Chỉ số cuối} – \text{Chỉ số đầu}$ Đọc từ công tơ
Công suất từ U, I $P = UI$ Để tính A = Pt

VII. BÀI TẬP MẪU

Bài tập 1: Tính điện năng cơ bản

Đề bài: Một bàn ủi có công suất 1200W hoạt động trong 30 phút. Tính điện năng tiêu thụ theo đơn vị kWh và J?

Lời giải:

Cách 1: Tính theo kWh

  • Công suất: $P = 1200W = 1.2kW$
  • Thời gian: $t = 30 \text{ phút} = 0.5h$
  • Điện năng: $$A = P \times t = 1.2 \times 0.5 = 0.6 \text{ kWh}$$

Cách 2: Tính theo J

  • Công suất: $P = 1200W$
  • Thời gian: $t = 30 \times 60 = 1800s$
  • Điện năng: $$A = P \times t = 1200 \times 1800 = 2,160,000 \text{ J} = 2.16 \text{ MJ}$$

Kiểm tra: $0.6 \text{ kWh} \times 3.6 \times 10^6 = 2,160,000 \text{ J}$ ✓

Bài tập 2: Tính tiền điện

Đề bài: Một gia đình tiêu thụ 120 kWh điện trong tháng. Giá điện trung bình là 1900 đồng/kWh. Tính số tiền điện phải trả?

Lời giải:

Áp dụng công thức: $$\text{Tiền điện} = A \times \text{Đơn giá}$$ $$= 120 \times 1900$$ $$= 228,000 \text{ đồng}$$

Kết luận: Gia đình phải trả 228,000 đồng tiền điện trong tháng đó.

Bài tập 3: Tính thời gian sử dụng

Đề bài: Một chiếc tivi có công suất 150W tiêu thụ tổng cộng 4.5 kWh điện. Hỏi tivi đã hoạt động trong bao lâu?

Lời giải:

Từ công thức $A = Pt$, suy ra: $$t = \frac{A}{P}$$

Đổi đơn vị: $P = 150W = 0.15kW$

Tính thời gian: $$t = \frac{4.5}{0.15} = 30 \text{ giờ}$$

Kết luận: Tivi đã hoạt động 30 giờ.

Bài tập 4: So sánh tiết kiệm

Đề bài: Một gia đình quyết định thay bóng đèn 40W bằng bóng LED 6W. Biết đèn sáng 8 giờ/ngày. Tính: a) Tiết kiệm bao nhiêu kWh trong 1 tháng (30 ngày)? b) Tiết kiệm bao nhiêu tiền nếu giá điện 2000 đồng/kWh?

Lời giải:

Câu a) Tính điện năng tiết kiệm:

Bóng đèn cũ 40W: $$A_1 = P_1 \times t = 0.04 \times 8 \times 30 = 9.6 \text{ kWh}$$

Bóng LED 6W: $$A_2 = P_2 \times t = 0.006 \times 8 \times 30 = 1.44 \text{ kWh}$$

Điện năng tiết kiệm: $$\Delta A = A_1 – A_2 = 9.6 – 1.44 = 8.16 \text{ kWh/tháng}$$

Câu b) Tính tiền tiết kiệm: $$\text{Tiền tiết kiệm} = 8.16 \times 2000 = 16,320 \text{ đồng/tháng}$$

Tiết kiệm 1 năm: $$16,320 \times 12 = 195,840 \text{ đồng/năm}$$

Kết luận:

  • Tiết kiệm 8.16 kWh/tháng (85%)
  • Tiết kiệm ~16,300 đồng/tháng
  • Tiết kiệm ~196,000 đồng/năm

Bài tập 5: Tính từ U, I

Đề bài: Một quạt điện hoạt động ở hiệu điện thế $U = 220V$, dòng điện chạy qua quạt là $I = 0.3A$ trong thời gian 5 giờ. Tính: a) Công suất của quạt b) Điện năng tiêu thụ c) Tiền điện phải trả nếu giá 2000 đồng/kWh

Lời giải:

Câu a) Công suất: $$P = U \times I = 220 \times 0.3 = 66W = 0.066kW$$

Câu b) Điện năng: $$A = P \times t = 0.066 \times 5 = 0.33 \text{ kWh}$$

Hoặc dùng công thức: $$A = U \times I \times t = 220 \times 0.3 \times 5 \times 3600 = 1,188,000 \text{ J} = 0.33 \text{ kWh}$$

Câu c) Tiền điện: $$\text{Tiền} = 0.33 \times 2000 = 660 \text{ đồng}$$

Kết luận:

  • Công suất: 66W
  • Điện năng: 0.33 kWh
  • Tiền điện: 660 đồng

Bài tập 6: Bài toán tổng hợp gia đình

Đề bài: Một gia đình có các thiết bị điện:

  • Tủ lạnh công suất 150W, hoạt động 24 giờ/ngày
  • Điều hòa công suất 1500W, hoạt động 8 giờ/ngày
  • 10 bóng đèn LED mỗi bóng 20W, sáng 5 giờ/ngày

Tính tổng tiền điện phải trả trong 1 tháng (30 ngày), biết giá điện trung bình 2000 đồng/kWh?

Lời giải:

Bước 1: Tính điện năng từng thiết bị

Tủ lạnh: $$A_1 = P_1 \times t_1 = 0.15 \times 24 \times 30 = 108 \text{ kWh}$$

Điều hòa: $$A_2 = P_2 \times t_2 = 1.5 \times 8 \times 30 = 360 \text{ kWh}$$

Đèn LED (10 bóng):

  • Công suất tổng: $P_3 = 10 \times 20 = 200W = 0.2kW$
  • Điện năng: $A_3 = 0.2 \times 5 \times 30 = 30 \text{ kWh}$

Bước 2: Tính tổng điện năng $$A_{tổng} = A_1 + A_2 + A_3 = 108 + 360 + 30 = 498 \text{ kWh}$$

Bước 3: Tính tiền điện $$\text{Tiền điện} = 498 \times 2000 = 996,000 \text{ đồng}$$

Kết luận:

  • Tổng điện năng tiêu thụ: 498 kWh/tháng
  • Tiền điện: 996,000 đồng/tháng (~1 triệu đồng)

Phân tích:

  • Điều hòa chiếm 72% (360/498)
  • Tủ lạnh chiếm 22% (108/498)
  • Đèn chiếm 6% (30/498) → Nên tập trung tiết kiệm ở điều hòa

VIII. KẾT LUẬN

Bài viết đã trình bày đầy đủ và chi tiết về công thức điện năng tiêu thụ:

Công thức cơ bản (quan trọng nhất): $$A = P \times t$$

Các công thức mở rộng:

  • $A = UIt$ (từ điện áp và dòng điện)
  • $A = I^2Rt$ (từ dòng điện và điện trở)
  • $A = \frac{U^2}{R}t$ (từ điện áp và điện trở)

Đơn vị đo:

  • Joule (J) – đơn vị SI chuẩn
  • Kilowatt-giờ (kWh) – đơn vị thực tế
  • Quy đổi: $1 \text{ kWh} = 3.6 \times 10^6 \text{ J}$

Tính tiền điện: $$\text{Tiền điện} = A \times \text{Đơn giá}$$

6 bài tập mẫu có lời giải chi tiết

Biện pháp tiết kiệm điện thiết thực

Cô Trần Thị Bình

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