cong-suat-dien-tieu-thu

Slide 1 1 TRÖÔØNG THPT NGUYEÃN TRUNG TRÖÏC GD BẠC LIÊU GV Nguyễn Văn Sơn 2 KIỂM TRA BÀI CŨ 1) Viết công thức tính tổng trở của mạch RLC nối tiếp 2) Viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối t[.]

TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRUNG TRỰC GD BẠC LIÊU GV: Ngũn Văn Sơn KIỂM TRA BÀI CŨ 1) Viết công thức tính tổng trở mạch RLC nối tiếp Z = R + (Z L − ZC )2 2) Viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp U I= Z 3) Viết biểu thức xác định độ lệch pha u i Z L − ZC tan ϕ = R CÔNG TY ĐIỆN LỰC BÀI TOÁN CUNG CẤP & SỬ DỤNG ĐIỆN? NƠI TIÊU THỤ ĐiỆN Bài 15 Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CƠNG SUẤT I Cơng suất mạch điện xoay chiều 1/ Biểu thức công suất - Công suất điên tiêu thụ trung bình mạch điện xoay chiều là: P = UI cos ϕ II Hệ số công suất 1/ Biểu thức hệ số công suất cos ϕ : Hệ số công suất ( Do ≤ ϕ ≤ 90 → ≤ cos ϕ ≤ 1) - Cơng suất mạch điện có R, L, C nối tiếp: Em cho biết đơn UR R Với ϕ :độ lệch pha u i cos ϕ = tiêu = = vị điện U Z 2/ Điện tiêu thụ mạch điện thụ? - Điện tiêu thụ mạch điện thời gian t: W = P.t Đơn vị: W.h; KW.h; J (1J= 1W.1s) R R + (Z L − ZC )2 Lưu ý: Trong cơng thức tính hệ số cơng suất trên, mạch điện khuyết đại lượng ta coi đại lượng khơng - Cơng suất trung bình tiêu thụ mạch điện xoay chiều là: P = UI cos ϕ (1) U R P= (2) Z P = I R (3) Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CƠNG SUẤT I Cơng suất mạch điện xoay chiều 1/ Biểu thức công suất 2/ Điện tiêu thụ mạch điện Gọi r điện trở đường dây tải điện - Cơng suất hao phí đường dây tải điện P Hệ số công suất ảnh Php hệ = r.I số =r Ta nâng cao 1/ Biểu thức hệ số công suất U2 cos2ϕ II Hệ số cơng suất hưởng thếbằng tớicơng suất hao phí lớn +Nếu cos ϕ nhỏ công suất cách làm tổn thất nhiều điện đường dây truyền tải phí? công suất hao nào? - Các động điện, vận hành ổn định, +Để làm giảm công suất hao phí ta phải nâng 2/ Tầm quan trọng hệ số cơng suất q trình cung cấp sử dụng điện cơng suất trung bình giữ khơng đổi: cao hệ số công suất P= UIcosϕ với cosϕ > - CĐDĐ hiệu dụng truyền tải qua đường dây là: P I= Ucosϕ Cơng suất hao phí P Php = r.I = r U2 cos2ϕ cosϕ > Hệ số công suất cosϕ nhỏ (ϕ lớn) cơng suất hao phí dây lớn Để giảm hao phí, cần làm gì? Các sở tiêu thụ điện phải bố trí mạch cho hệ số công suất cosϕ lớn giảm ϕ Trong máy móc, động điện có cuộn dây UL r U ϕ  UR r U LC  I Để tăng cosϕ (giảm ϕ) cần làm gì?  UL  UC r U ϕ  I  UR Mắc thêm tụ điện TỤ BÙ HẠ THẾ TỤ BÙ TRUNG THẾ LẮP TỤ BÙ Ở CÁC CƠ SỞ TIÊU THỤ ĐIỆN VÀI LOẠI TỤ BÙ KHÁC 10 CỦNG CỐ Cơng suất trung bình tiêu thụ mạch điện xoay chiều bất kỳ: P = UIcosϕ ϕ: độ lệch pha u i ( Do ≤ ϕ ≤ 900 → ≤ cos ϕ ≤ 1) Hệ số công suất mạch điện xoay chiều : UR R cosϕ = = U Z - Khi cơng suất tiêu thụ mạch điện xoay chiều : P = UI cos ϕ (1) U R P = (2) Z P = I R (3) + Mạch có L C L C - Độ lệch pha u i: ϕ = ± π => cosϕ=0 => P = Pmin = => Mạch khơng tiêu thụ điện + Mạch có R mạch R-L-C có cộng hưởng - Độ lệch pha u i: ϕ =0 => cosϕ=1 => P = Pmax = UI Cơng suất hao phí đường dây tải điện : P Php = r.I = r U2 cos2ϕ + Để giảm công suất hao phí ta nâng cao 11 hệ số cơng suất VẬN DỤNG Câu 1: Hệ số công suất mạch điện xoay chiều R-L-C nối tiếp, với ZL=ZC là: A B không xác định C D phụ thuộc R Vì ZL=ZC → Z = R + (Z L − ZC )2 R R cosϕ = = = Z R 12 VẬN DỤNG Câu 2: Hệ số công suất đoạn mạch xoay chiều trường hợp sau đây: A Đoạn mạch có điện trở B Đoạn mạch có tụ điện mắc nối tiếp với cuộn cảm C Đoạn mạch chứa R tụ điện D Đoạn mạch chứa R cuộn cảm cos ϕ = R R + (Z − Z ) 2 L C = 0 + (Z − Z ) 2 L C =0 13 VẬN DỤNG Câu 3: Một đoạn mạch xoay chiều có biểu thức điện áp đầu mạch cường độ dòng điện qua mạch là: π u = 100 cos(100π t + )(V ) i = 2 cos100π t ( A) Công suất tiêu thụ mạch điện là: A 200W B 100W C 50W D 86,6W π P = UIcosϕ = 100.2.cos = 100W 14 VẬN DỤNG Câu 4: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Điện áp hiệu dụng phần tử nói là: 40V; 80V; 50V Hệ số công suất đoạn mạch là: A 0,8 B 0,6 C 0,25 D 0,71 UR UR 40 cosϕ = = = = 0,8 U U R + (U L − U C ) 50 15 VẬN DỤNG Câu 5: Một mạch xoay chiều R-L-C có biểu thức dòng điện qua mạch là: i = 2cos100π t(A) Biết điện trở R = 50Ω Công suất tiêu thụ mạch bằng: A 50W B 100W C 200W D 400W I0 2 I= = = 2( A) 2 P = RI = 50.2 = 200W 2 16 VẬN DỤNG Câu 6: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch 100V, tần số f=50Hz 100 Biết R = 100Ω; L = H ; C = µF π π Cơng suất tiêu thụ mạch bằng: A 50W B 100W 100 100 −6 10 −4 C= µF = 10 F = F π π π rad ω = 2πf = 100π ( ) s Z L = Lω = 200Ω ZC = = 100Ω Cω C 200W D 100 2W U 2R P = = 50W Z 17 Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN KHƠNG ĐỔI Em định nghĩa dịng điện khơng đổi? CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU - Cơng Xét mạch chiều hình vẽ.chu kì suấtđiện điệnxoay tiêu thụ TBnhư T Mạch P = ip = UI cos ϕ + UI cos(2ωt + ϕ ) Trong thực tế để tính ~ UI cos ϕ điện tức thời - Giả sử=cường độ dịng Dịng điện khơng đổi dịng điện có chiều cường độ khơng đổi theo thời gian công suất tiêu thụ Emsuấthãy biểu mạch là:dùng điện t (t >> T) P Em viết biểu thức tính cơng điện viết - Nếu thời gian tiêu thụ mạch điện không thức đổi? củađiện mạch người áp tức công ta suất tiêu thụ trung bình Mạch I + U - thời gian (vớiđiện U, Ithế không đổi) hai -đầu Khi đó,đóhiệu tức thời dùng cơng suất tb thời hai đầu đoạn mạch là: hay công suất tức đoạn mạch? u = U cos(ωt + ϕ ) thời? - Công suất tiêu thụ mạch Công suất tiêu thụ mạch điện không đổi: P = UI i = I cos ωt thời điểm t (công suất tức thời) là: p = ui = 2UI cos(ωt ) cos(ωt + ϕ ) = UI cos ϕ + UI cos(2ωt + ϕ ) 18 BIỂU THỨC HỆ SỐ CƠNG SUẤT cos ϕ Mạch Nhìn vào giản đồ vector Em LO cho nhận R biết góc ϕ U giá trịCtrong khoảng nào? Từ suy cosϕ có giá trị R khoảng nào? C R R + Z C2 L R R +Z 2 L R R + ( Z L2 − Z C2 ) UR U I U LC Oϕ =ϕ0 →Uϕcos ϕ = R II OO UR U UCC I U π ϕU=R I→ R cos ϕ = R0 cos ϕ = =2 = U C U UC I Z R + Z C2 U R I R cos ϕ = = U I Z R = R + ( Z L2 − Z C2 ) 19