Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC TIÊU - Phát biểu được định nghĩa và thiết lập được công thức của công suất trung bình tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều.. - Phát biểu được định nghĩa của hệ số công suất.[r]
(1)Ngày soạn 02 / 11 / 2012 Tiết 41: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT I MỤC TIÊU - Phát biểu định nghĩa và thiết lập công thức công suất trung bình tiêu thụ mạch điện xoay chiều - Phát biểu định nghĩa hệ số công suất - Nêu vai trò hệ số công suất mạch điện xoay chiều - Viết công thức hệ số công suất mạch RLC nối tiếp II CHUẨN BỊ Giáo viên: Học sinh: Ôn lại các kiến thức mạch RLC nối tiếp III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động Kiểm tra bài cũ Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức H Viết các biểu thức quan hệ Trả lời các câu hỏi + U 2=U 2R +(U 2L − U 2R ) U điện áp U với Ur , UL ; UC; GV + I= Z quan hệ u và i đoạn Nhận xét và bổ sung câu 2 Z L− ZC mạch xoay chiều chứa R, L, C trả lời bạn + R 2+ ¿ nối tiếp? Z=√ ¿ + Lệch pha: tan ϕ= Z L− ZC R Nếu tan >0 u sớm pha i Nếu tan <0 u trễ pha i Hoạt động 2: Tìm hiểu công suất mạch điện xoay chiều Hoạt động GV Hoạt động HS - Biểu thức tính công suất điện U2 P RI UI tiêu thụ mạch điện không R đổi là gì? - Xét mạch điện xoay chiều hình vẽ p = ui - Tại thời điểm t, i cos cos [cos( ) mạch chạy theo chiều nào đó xem thời điểm t, dòng cos( )] điện mạch là dòng chiều công suất tiêu thụ mạch thời điểm t? - Giá trị trung bình công suất điện chu kì: - Vì cos không đổi nên P p UI cos cos(2 t ) - Trong đó cos có giá trị nào? - Còn cos(2t ) là hàm tuần hoàn t, với chu kì bao cos cos 2 T 2 T ) - Chu kì 2 ( Kiến thức I Công suất mạch điện xoay chiều Biểu thức công suất - Điện áp hai đầu mạch: u = U cost - Cường độ dòng điện tức thời mạch: i = I cos(t+ ) - Công suất tức thời mạch điện xoay chiều: p = ui = 2UIcostcos(t+ ) = UI[cos + cos(2t+ (2) nhiêu? - Trong khoảng thời gian T/2 T, hàm cos(2t + ) luôn có giá trị trị tuyệt đối, trái dấu thời điểm t, t + T/4 T 2T cos 2 (t ) cos (2 t ) 4 cos(2t ) cos(2t ) Vậy )] - Công suất điện tiêu thụ trung bình chu kì: P = UIcos (1) - Nếu thời gian dùng điện t >> T, thì P là công suất tiêu thụ điện trung bình mạch thời gian đó (U, I không thay đổi) Điện tiêu thụ mạch điện W = P.t (2) P = UIcos cos(2 t ) 0 Hoạt động 3: Tìm hiểu hệ số công suất Hoạt động GV Hoạt động HS - Hệ số công suất có giá trị - Vì || không vượt quá khoảng nào? 900 nên cos - Y/c HS hoàn thành C2 - Chỉ có L: cos = - Gồm R nt L: cos - Các thiết bị tiêu thụ điện nhà máy có L i nói chung lệch pha so với u Khi vận hành ổn định P trung bình giữ không đổi Công suất trung bình các nhà máy? - Nếu r là điện trở dây dẫn công suất hao phí trên đường dây tải điện? Hệ số công suất ảnh hưởng nào? - Mặt khác biểu thức tìm ? R2 L P = UIcos với cos > Tầm quan trọng hệ số công suất - Các động cơ, máy vận hành ổn đinh, công P suất trung bình giữ Php rI r U cos 2 không đổi và bằng: - Nếu cos nhỏ Php P = UIcos với cos > lớn, ảnh hưởng đến sản P I xuất kinh doanh công UI cos ti điện lực P I UI cos Php rI r - Nhà nước quy định: cos I 0,85 - Giả sử điện áp hai đầu mạch điện là: u = U cost - Cường độ dòng điện tức thời mạch: i = I cos(t+ ) - Định luật Ôm cho đoạn mạch có biểu thức? R Kiến thức II Hệ số công suất Biểu thức hệ số công suất - Từ công thức (1), cos gọi là hệ số công suất U R ( L ) C U Z L C tan R R cos Z - Nếu cos nhỏ Php lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh công ti điện lực Tính hệ số công suất mạch điện R, L, C nối tiếp cos R Z hay cos - Bằng công suất toả nhiệt trên R P U cos 2 R R ( L ) C - Công suất trung bình tiêu thụ mạch: (3) P UI cos U UR Z Z - Từ đây ta có thể rút biểu thức cos? U R RI - Có nhận xét gì công suất Z trung bình tiêu thụ mạch? Hoạt động 4: Củng cố - Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động Hoạt động GV Kiến thức HS - Yêu cầu HS làm lớp các - Ghi câu hỏi và Bài (Trang 85 SGK ) chọn C bài tập 2,3,4 trang 85 SGK bài tập nhà Bài Chọn B - Nêu câu hỏi và bài tập - Ghi nhà chuẩn bị cho bài - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau sau * (4)