Bài giảng Vật lí 12 - Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều hệ số công suất

Bài giảng Vật lí 12 - Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều hệ số công suất trình bày công suất của mạch điện xoay chiều, biểu thức của công suất, điện năng tiêu thụ của mạch điện; hệ số công suất, biểu thức của hệ số công suất, tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng.

Bài 15. CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ                           CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU                           HỆ SỐ CÔNG SUẤT I- CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức công suất Đặt vào hai đầu mạch điện áp: u u = U cos ωt Cường độ dòng điện tức thời mạch: i = I cos ( ωt − ϕ ) ϕ i Mạch tiêu thụ độ lệch pha u so với i C1- Nhắc lại cơng thức tính cơng suất điện tiêu thụ mạch điện không đổi! P = UI Tại thời điểm t, dòng điện i mạch xoay chiều chạy theo chiều Áp dụng cơng thức tính cơng suất tiêu thụ mạch điện, ta có: … I- CƠNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức công suất - Công suất tiêu thụ tức thời mạch điện xoay chiều: p = ui - Công suất tiêu thụ điện trung bình đoạn mạch: � = UI cos ϕ (15.1) Điện tiêu thụ mạch điện Điện tiêu thụ mạch điện thời gian t là: W= t (15.2) *Chú ý: + Đơn vị cơng suất ốt (W), dụng cụ đo cơng suất ốt kế Watt kế RF I- CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức công suất - Công suất tiêu thụ tức thời mạch điện xoay chiều: p = ui - Cơng suất tiêu thụ điện trung bình đoạn mạch: � = UI cos ϕ (15.1) Điện tiêu thụ mạch điện Điện tiêu thụ mạch điện thời gian t là: W= t (15.2) *Chú ý: + Đơn vị cơng suất ốt (W), dụng cụ đo cơng suất ốt kế + Đơn vị điện Jun (J), dụng cụ đo điện công tơ điện Mỗi số công tơ điện là: 1kWh = 3600000 J Công tơ điện pha I- CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức công suất � = UI cos ϕ Điện tiêu thụ mạch điện W II- HỆ SỐ CÔNG SUẤT = t (15.1) (15.2) Biểu thức hệ số công suất Từ công thức (15.1), cos ϕ gọi hệ số công suất: P cosϕ = , UI cosϕ Tầm quan trọng hệ số cơng suất q trình cung cấp sử dụng điện - Với điện áp U cường độ dòng điện I, đoạn mạch có cosϕ lớn cơng suất tiêu thụ P lớn - Các động cơ, máy điện vận hành ổn định có cơng suất P khơng đổi P => I = U cosϕ I- CƠNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức công suất � = UI cos ϕ Điện tiêu thụ mạch điện W II- HỆ SỐ CÔNG SUẤT = t Biểu thức hệ số công suất cosϕ = (15.1) (15.2) P ,0 UI cosϕ Tầm quan trọng hệ số công suất trình cung cấp sử dụng điện - Với điện áp U cường độ dòng điện I, đoạn mạch có cosϕ lớn cơng suất tiêu thụ P lớn - Các động cơ, máy điện vận hành ổn định có cơng suất P không đổi P => I U cosϕ P = - Cơng suất hao phí dây tải: P hp = rI = r U cos 2ϕ Nếu cosϕ nhỏ => Php lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh công ty điện lực Kết luận: Để nâng cao hiệu sử dụng tiết kiệm điện cần nâng cao hệ số cơng suất I- CƠNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức công suất � = UI cos ϕ Điện tiêu thụ mạch điện W II- HỆ SỐ CÔNG SUẤT (15.1) = t Biểu thức hệ số công suất cosϕ = (15.2) P ,0 UI cosϕ Tầm quan trọng hệ số cơng suất q trình cung cấp sử dụng điện Kết luận: Để nâng cao hiệu sử dụng tiết kiệm điện cần nâng cao hệ số cơng suất Tính hệ số công suất mạch điện RLC nối tiếp cosϕ = UR R (15.3) = U Z UL U - Công suất tiêu thụ mạch: R � = UI cos ϕ = UI = I R Z (15.4) P công suất tỏa nhiệt R ULC O UC UR I Bảng 15.1 Vài ví dụ cosϕ Mạch cosϕ = cos R ϕ C R C R R2 + L R R Z ω 2C L R = ZL R R + (ω L ) C2- Hãy điền đầy đủ thơng tin vào cịn trống bảng 15.1 CỦNG CỐ- VẬN DỤNG Câu Hãy chọn câu Hệ số công suất mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với Z L=ZC: A B C phụ thuộc R D phụ thuộc ZC/ ZL CỦNG CỐ- VẬN DỤNG Câu Hãy chọn câu Hệ số công suất mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với Z L=ZC: A B C phụ thuộc R D phụ thuộc ZC/ ZL Khi ZL = ZC mạch xảy cộng hưởng điện => Z = R R R U U2 => cosϕ = = = 1=> P max = UI max = U = Z R R R CỦNG CỐ- VẬN DỤNG Câu Biểu thức sau biểu thức tổng qt để tính cơng suất trung bình mạch điện xoay chiều? A.� = I R B.� = UI cos ϕ (Chỉ mạch R,L,C nối tiếp) U2 C.� = R (- Khi mạch có R mạch R,L,C nối tiếp có cộng hưởng ) D.� = I Z DẶN DÒ - Học cũ: Nắm vững kiến thức củng cố - Giải tập lại 2, 4, 5, 6, trang 85 SGK => Chuẩn bị cho tiết tập Chúc các em học  tập thật tốt!!!  Tạm biệt! ... I- CƠNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức công suất - Công suất tiêu thụ tức thời mạch điện xoay chiều: p = ui - Công suất tiêu thụ điện trung bình đoạn mạch: � = UI cos ϕ (15.1) Điện tiêu. .. thức công suất - Công suất tiêu thụ tức thời mạch điện xoay chiều: p = ui - Công suất tiêu thụ điện trung bình đoạn mạch: � = UI cos ϕ (15.1) Điện tiêu thụ mạch điện Điện tiêu thụ mạch điện thời... cần nâng cao hệ số cơng suất I- CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức công suất � = UI cos ϕ Điện tiêu thụ mạch điện W II- HỆ SỐ CÔNG SUẤT (15.1) = t Biểu thức hệ số công suất cosϕ = (15.2)