BÀI GIẢNG vật lý 12 CÔNG SUẤT điện TIÊU THỤ của MẠCH điện XOAY CHIỀU hệ số CÔNG SUẤT

Bài 15 CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU.. HỆ SỐ CÔNG SUẤT BÀI TẬP VỀ MẠCH XOAY CHIỀU... Viết công thức tính tổng trở, điện áp hiệu dụng của mạch RLC theo điện áp hiệu dụng

Bài 15

CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH

ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT

BÀI TẬP VỀ MẠCH XOAY CHIỀU

Kiểm tra bài cũ

1 Phát biểu và viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn

Kiểm tra bài cũ

1 Phát biểu và viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn

mạch RLC nối tiếp

2 Viết công thức tính tổng trở, điện áp hiệu dụng của

mạch RLC theo điện áp hiệu dụng UR, UL, UC

ĐL Ôm: Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều

có RLC nối tiếp có giá trị băng thương số của điện áp hiệu dụng của mạch và tổng trở của mạch

) (Z L Z C R

U Z

U I









Cộng hưởng điện :

LC C

ĐỊNH NGHĨA CƯỜNG ĐỘ HIỆU DỤNG CỦA DÒNG

ĐIỆN XOAY CHIỀU

Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng

có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi , sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên

Cường độ, hiệu điện thế, suất điện động hiệu dụng:

I CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

u



Mạch

i

1 Biểu thức của công suất

Xét đoạn mạch xoay chiều, dòng điện qua

mạch: i= I cos2 t (1)

Điện áp hai đầu mạch u = U cos(2 t+) (2)

Công suất tức thời: p = ui =2UIcost.cos(t +)

=UIcos +cos(2t+)]

Công suất trung bình trong một chu kì T

P = p = UIcos +cos(2t+)]

cos = cos cos(2t+) = 0

Do đó: P = UIcos 

Mà:

I CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

II HỆ SỐ CÔNG SUẤT

1 Biểu thức của hệ số công suất

Trong công thức: P = UIcos

cos được gọi là hệ số công suất (hay hệ số cos)

UR





 cos

Vì  có giá trị tuyệt đối  900

II HỆ SỐ CÔNG SUẤT

1 Biểu thức của hệ số công suất P = UIcos

2 Ý nghĩa của hệ số công suất

Trong quá trình sử dụng và truyền tải điện năng bao giờ cũng có hao phí điện năng Việc nâng cao hệ số công suất làm giảm đáng

kể công suất hao phí đó

Công suất điện cần tải đi P = UIcos, với cos>0

Cường độ dòng điện chạy qua đường dây có điện trở r

II HỆ SỐ CÔNG SUẤT

UR





 cos

P = UIcos

Với mạch RLC

P = UIcos = I2R = UR2/R

Pbk = UI : Công suất biểu kiến (VA)

P = UIcos: Công suất tác dụng (J)

II HỆ SỐ CÔNG SUẤT

)(

cos

C

L Z Z

LZ R

CZ R

R



i    

)

( 4

10 3

F C

2 A

I0 = 3(A); I = 1,5

)(230)

()

 R R Z L Z C Z

và  = 100 (rad/s)

Từ biểu thức của i:

R R0,L C

4

1 tan

cos 2

uR cùng pha với i

R R0,L C

4 2

1 tan

) ( 2 10

2 2

Biểu thức uC

uC chậm pha so với i góc /2

R R0,L C

rad

R R

Z

AN

L AN

32,01

,0

3

1tan

)(  0 2  2  

26 , 0 100

Biểu thức u AN

) ( 10 10

30 10

) (

2 2

2 2

463 ,

0 100

cos(

10 30

) )(

248 ,

1 785

, 0 100

cos(

10 30

V t

u

V t

22



707 ,

0 2

2 2

10

10 cos

2 2

R



Của cuộn dây

Của mạch điện

Bài 2 Cho mạch điện RLC nối tiếp Dùng vôn kế nhiệt đo điện áp hiệu dụng ở 2 đầu đoạn mạch , 2 đầu tụ điện và 2 đầu cuộn dây thì số chỉ vôn kế tưong ứng là U ; UC;UL .Biết

U = UC = 2UL Tính hệ số công suất của mạch?

2

R

U U

   Giải:

Bài 3 Cho mạch điện xoay chiều gồm R,L,C nối tiếp Biết điện áp 2 đầu mạch : u  50 2 cos100t V( )

Điện áp hiệu dụng UL = 30V ;UC = 60V

a) Tính hệ số công suất mạch ?

b) Biết công suất tiêu thụ trong mạch P = 20W Xác định R,L,C ?

) ( 40 )

( )

10 120

100

1

F Z

Bài 4 :

Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở R độ tự cảm Lvà

tụ điên C mắc nối tiếp Các điện áp ở hai đầu đoạn mạch : U = 120V ;

2 đầu cuộn dây Ud = 120V ;ở hai đầu tụ điện UC = 120V

Xác định hệ số công suất của mạch ?

602

2 2

2

V U

U U

U U

C

C d

866,

02

3120

R R

