Chào các em học sinh thân mến!

Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau phân tích và giải quyết câu hỏi trắc nghiệm đúng sai liên quan đến các thông số kỹ thuật của một thiết bị điện quen thuộc, đó là chiếc bàn là. Việc hiểu rõ các thông số ghi trên thiết bị điện giúp chúng ta sử dụng an toàn và hiệu quả, đồng thời củng cố kiến thức về điện năng và công suất.

Đề bài cho biết: Một bàn là có ghi 110V – 550W.

Đây là các thông số định mức của bàn là:

• Hiệu điện thế định mức (\(U_{đm}\)) là 110V.
• Công suất định mức (\(P_{đm}\)) là 550W.

Bây giờ, chúng ta sẽ lần lượt xem xét từng phát biểu để xác định tính đúng sai của chúng:

Câu 1.a: “Nếu mắc bàn là trên vào mạng điện có hiệu điện thế 100V thì bàn là sẽ bị hỏng.”

Trả lời: Sai

Giải thích chi tiết:

Hiệu điện thế định mức của bàn là là \(U_{đm} = 110V\). Khi mắc bàn là vào mạng điện có hiệu điện thế \(U_{thực tế} = 100V\), ta thấy rằng \(U_{thực tế} < U_{đm}\).

Khi hiệu điện thế thực tế nhỏ hơn hiệu điện thế định mức, bàn là sẽ hoạt động với công suất nhỏ hơn công suất định mức. Công suất tiêu thụ điện của bàn là được tính theo công thức \(P = \frac{U^2}{R}\) (trong đó R là điện trở của bàn là, coi như không đổi).

Vì \(U_{thực tế}\) nhỏ hơn \(U_{đm}\), nên \(P_{thực tế} = \frac{U_{thực tế}^2}{R} < \frac{U_{đm}^2}{R} = P_{đm}\).

Điều này có nghĩa là bàn là sẽ nóng chậm hơn, ủi không hiệu quả bằng khi hoạt động đúng định mức. Tuy nhiên, nó không hề bị hỏng. Thiết bị điện thường chỉ bị hỏng (cháy, nổ) khi hoạt động ở hiệu điện thế vượt quá định mức quá nhiều, dẫn đến dòng điện quá lớn và tỏa nhiệt quá mức. Hoạt động dưới định mức chỉ làm giảm hiệu suất, không gây hỏng hóc.

Câu 1.b: “Hiệu điện thế định mức của bàn là bằng 110V.”

Trả lời: Đúng

Giải thích chi tiết:

Theo quy ước quốc tế và cách ghi thông số kỹ thuật trên hầu hết các thiết bị điện, con số đầu tiên (đơn vị V – Volt) chính là hiệu điện thế định mức của thiết bị. Hiệu điện thế định mức (\(U_{đm}\)) là giá trị hiệu điện thế mà thiết bị được thiết kế để hoạt động ổn định và an toàn nhất, cho công suất đúng như công suất định mức.

Trong trường hợp này, “110V” chính là hiệu điện thế định mức của bàn là. Vì vậy, phát biểu này hoàn toàn chính xác.

Câu 1.c: “Công suất định mức của đèn là 550W.”

Trả lời: Đúng (với giả định có lỗi đánh máy)

Giải thích chi tiết:

Trong đề bài gốc, thiết bị được nhắc đến là “bàn là”, nhưng ở phát biểu này lại dùng từ “đèn”. Đây có thể là một lỗi đánh máy nhỏ trong đề bài. Nếu chúng ta hiểu rằng “đèn” ở đây là sự nhầm lẫn và ý muốn nói đến “bàn là” thì:

Theo các thông số ghi trên bàn là “110V – 550W”, con số thứ hai (đơn vị W – Watt) chính là công suất định mức (\(P_{đm}\)) của thiết bị.

Công suất định mức 550W cho biết lượng điện năng mà bàn là tiêu thụ trong một đơn vị thời gian khi nó hoạt động đúng hiệu điện thế định mức (110V).

Vì vậy, nếu chấp nhận đây là lỗi đánh máy và sửa “đèn” thành “bàn là”, thì phát biểu này là đúng.

Câu 1.d: “Khi bàn là hoạt động bình thường thì điện trở của nó bằng 5Ω.”

Trả lời: Sai

Giải thích chi tiết:

Khi bàn là hoạt động bình thường, nó hoạt động ở hiệu điện thế định mức (\(U_{đm} = 110V\)) và công suất định mức (\(P_{đm} = 550W\)).

Chúng ta có thể tính điện trở của bàn là từ công thức liên hệ giữa công suất, hiệu điện thế và điện trở trong mạch điện một chiều hoặc mạch xoay chiều thuần trở (như bàn là):

\(P = \frac{U^2}{R}\)

Từ công thức này, ta có thể suy ra công thức tính điện trở \(R\):

\(R = \frac{U_{đm}^2}{P_{đm}}\)

Thay các giá trị định mức đã cho vào công thức:

\(R = \frac{(110V)^2}{550W}\)

\(R = \frac{12100}{550}\)

\(R = 22 \Omega\)

Vậy, điện trở của bàn là khi hoạt động bình thường là \(22 \Omega\), không phải \(5 \Omega\). Do đó, phát biểu này là sai.

Hy vọng phần giải thích chi tiết này giúp các em hiểu rõ hơn về cách đọc và áp dụng các thông số kỹ thuật trên thiết bị điện, cũng như các công thức vật lý cơ bản liên quan đến điện năng và công suất. Chúc các em học tốt!