Bài 15 Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT I. Công suất của mạch điện xoay chiều 1/ Biểu thức của công suất 2/ Điện năng tiêu thụ của mạch điện II. Hệ số công suất 1/ Biểu thức của hệ số công suất 2/ Tầm quan trọng của hệ số công suất 3/ Tính hệ số công suất của mạch điện R, L, C nối tiếp NỘI DUNG BÀI Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT I. Công suất của mạch điện xoay chiều 1/ Biểu thức của công suất - Cho biết biểu thức tính công suất điện tiêu thụ trong mạch điện không đổi là gì? 2 2 U P RI UI R = = = I. Công suất của mạch điện xoay chiều 1/ Biểu thức của công suất Mạch i ~ - Xét mạch điện xoay chiều như hình vẽ. - Tại một thời điểm t, i trong mạch chạy theo 1 chiều nào đó → Ta có thể xem tại thời điểm t, dòng điện trong mạch là dòng 1 chiều Vậy công suất tiêu thụ trong mạch tại thời điểm t là gì? p = ui Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT - Điện áp hai đầu mạch: u = U 2 cosωt - Cường độ dòng điện tức thời trong mạch: i = I 2 cos(ωt+ ϕ) I. Công suất của mạch điện xoay chiều 1/ Biểu thức của công suất - Công suất tức thời của mạch điện xoay chiều: p = ui = 2UIcosωtcos(ωt+ ϕ) = UI[cosϕ + cos(2ωt+ ϕ)] - Công suất điện tiêu thụ trung bình trong một chu kì: P = UIcosϕ Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT - Vì cos ϕ không đổi nên cos cos ϕ ϕ = (15.1) cos(2 ω ϕ + =) 0t Và trong một chu kỳ thì: - Nếu thời gian dùng điện t >> T, thì P cũng là công suất tiêu thụ điện trung bình của mạch trong thời gian đó (U, I không thay đổi). Điện năng tiêu thụ trong mạch điện trong thời gian t: W = P.t 2/ Điện năng tiêu thụ của mạch điện (15.2) II. Hệ số công suất 1/ Biểu thức của hệ số công suất 2/ Tầm quan trọng của hệ số công suất - Các động cơ, máy khi vận hành ổn đinh, công suất trung bình được giữ không đổi và bằng: P = UIcosϕ với cosϕ > 0 - Nếu cosϕ nhỏ → P hp sẽ lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh của công ty điện lực. Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT - Từ công thức , cosϕ được gọi là hệ số công suất. P = UIcosϕ - Vì cosϕ có giá trị tuyệt đối không vượt quá 90 0 nên: 0 ≤ cosϕ ≤ 1 I = P Ucosϕ Dòng điện (r là điện trở trên đường dây tải) U 2 P hp = r.I 2 = r P 2 cos 2 ϕ 1 Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT cosϕMạch R C R R L L 22 ω LR R + 1 C 0 ?0 ? 2 2 1 ω C R R + 3/ Tính hệ số công suất của mạch điện R, L, C nối tiếp cos ϕ = R U U hay cos 2 2 1 ( ) R R L C ϕ ω ω = + − - Công suất trung bình tiêu thụ trong mạch: cos 2 2 U R P UI U Z Z U R RI Z ϕ = = = = ÷ Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT U U R U L U LC U C O ϕ I - Vậy công suất tiêu thụ trong mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp bằng công suất tỏa nhiệt. cos R Z ϕ = => . Bài 15 Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT I. Công suất của mạch điện xoay chiều 1/. DUNG BÀI Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT I. Công suất của mạch điện xoay chiều 1/. UIcosϕ Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT - Vì cos ϕ không đổi nên cos cos ϕ ϕ = (15. 1) cos(2 ω