Công ty Cổ phần Mạng giáo dục Bạch Kim - 27 Huỳnh Thúc Kháng, Đống Đa, Hà Nội
Trang bìa
Trang bìa:
TIẾT 15: CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT Kiểm tra bài cũ
Câu hỏi 1:
Câu hỏi 1:Đặt vào 2 đầu đoạn mạch R, L, C nối tiếp (Cuộn dây thuần cảm) một điện áp xuay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng trên các phần tử R, L, C lần lượt là 30 V, 50 V, 90 V. Thay tụ C bằng tụ C’ thì mạch có cộng hưởng. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu điện trở R là:
A. 50V
B.100V
C.latex(70sqrt2 V
D.latex(100sqrt2 V
Câu hỏi 2:
Câu hỏi 2: Chọn câu đúng. Đoạn mach R,L,C nối tiếp có R= 40Ω, Zc=30Ω, ωL=30Ω. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u=120latex(sqrt(2)cos100pit(V). Biểu thức của dòng điện tức thời trong mạch là:
A. i=3cos(latex(100pit-pi/2)) (A)
B. i=3latex(sqrt2)
C. i=3coslatex(100pit) (A)
C. i=6cos(latex(100pit-pi/4)) (A)
Công suất của mạch điện
Biểu thức của công suất:
I. CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. 1. Biểu thức của công suất - Xét đoạn mạch xoay chiều, dòng điện qua mạch i=latex(Isqrt2cosomegat - Điện áp hai đầu mạch u=Ulatex(sqrt2cos(omegat phi) - Công suất tức thời p=u.i=2.U.Ilatex(cosomegat.cos(omegat phi)=U.I.[cosphi cos(2omegat phi)] - Công suất trung bình một chu kỳ T P=latex(bar(p)=UI[bar(cosphi) bar(cos(2omegat phi))] Mà: latex(barcosphi=cosphi); latex(bar(cos(2omegat phi))=0 Do đó: Điện năng tiêu thụ của mạch điện:
I. CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. 1. Biểu thức của công suất i=latex(Isqrt2cosomegat u=Ulatex(sqrt2cos(omegat phi) Công suất trung bình một chu kỳ T => Khi t>>T, với U,I không đổi thi P chính là công suất điện tiêu thụ trung bình trong thời gian t 2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện Điện năng tiêu thụ của mạch điện trong thời gian t sẽ là: Trong đó: Đơn vị của công suất là oát (W), dụng cụ đo công suất là oát kế. Hệ số công suất
Biểu thức của hệ số công suất:
II. HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHIỀU. 1. Biểu thức của hệ số công suất Từ công thức: P=UIlatex(cosphi cosφ được gọi là hệ số công suất(hay hệ số cosφ) Nếu φ có giá trị tuyệt đối latex(<=90_0) thì latex(0<=cosphi<=1) latex(cosphi=0) khi R=0latex(rArrphi= -pi/2 latex(cosphi=1) khi Z=Rlatex(rArrphi=0 Mạch thuần R hoặc có cộng hưởng latex(Z_L=Z_C) Công suất hao phí:
II. HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHIỀU. 2. Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng - 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=UIcosφ, với cosφ>0 - Cường độ dòng điện chạy qua đường dây có điện trở r - Công suất hao phí a. Công suất hao phí Tầm quan trọng của hệ số công suất:
II. HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHIỀU. 2. Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng b. Tầm quan trọng của hệ số công suất - Để làm giảm năng lượng điện hao phí trên đường dây các máy tiêu thụ điện phải có hệ số công suất lớn. - Trong thực tế người ta quy định máy tiêu thụ điện phải có Tính hệ số công suất:
II. HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHIỀU. 3. Tính hệ số công suất của mạch điện RLC nối tiếp - Xét đoạn mạch xoay chiều, dòng điện qua mạch i=latex(Isqrt2cos(omegat phi) - Điện áp hai đầu mạch u=Ulatex(sqrt2cosomegat latex(cosphi=(U_R)/U=R/Z - Công suất tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều bất kì được tính => Vậy công suất tiêu thụ trong mạch điện R,L,C mắc nối tiếp bằng công suất tỏa nhiệt trên R Củng cố
Bài tập 1:
Bài tập 1: Hãy chọn câu đúng. Mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp có: R = 40 Ω, ωL = 70 Ω, Zc = 40 Ω. Hệ số công suất của mạch là:
A. Bằng 0,2
B. Bằng 0,5
C. Bằng 0,8
D. Bằng 1
Bài tập 2:
Bài tập 2: Mạch điện R,L,C nối tiếp có: R = 50 Ω, cuộn cảm thuần có cảm kháng ωL= 100 Ω và tụ điện có dung kháng Zc = 150 Ω . Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch U=100 V. Công suất tiêu thụ của mạch là:
A. 100 W
B. 150 W
C. 200 W
D. 50 W
Bài tập 3:
Một đoạn mạch R,L,C mắc nối tiếp điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức: latex(u=150sqrt(2)cos100pit(V)). Biết R=100Ω,L=0,318(H),C=15,7µF. a, Tính công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch. b, Muốn cho công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch đạt cực đại, người ta mắc thêm một tụ điện C` với C vào mạch. Hỏi tụ điện C` có điện dung bằng bao nhiêu và ghép như thế nào? Tóm tắt: R=100Ω; L=0,318H, C=15,7µF. a, P=? c, C`=? ghép C` ntn? Giải a, Tính P=? - Z=latex(sqrt(R^2 (Z_L-Z_C)^2)=sqrt(100^2 (100-200)^2)=100sqrt(2))(Ω) latex(I=U/Z=(150)/(100sqrt2)=(1,5)/(sqrt2)(A) latex(I=U/Z=(150)/(100sqrt2)=(1,5)/(sqrt2)(A) Bài tập 3_tiếp:
Tóm tắt: R=100Ω; L=0,318H, C=15,7µF. a, P=? b, C`=? ghép C` ntn? Giải b, Tính C`=? ghép C` như nào? P=latex(R.I^2=R.(U^2)/(R^2 (Z_L-Z_(C_b))^2) Ta thấy, công suất P đạt cực đại khi latex(Z_L=Z_(C_b)=100(Omega) Như vậy, dung kháng của mạch của mạch điện phải giảm đi, sao cho: latex(Z_(C_b)=(Z_C)/2rArrC_b=2C Vậy, phải ghép thêm một tụ điện C` song song với tụ điện C và có điện dung C`=C=15,7µF. Dặn dò và kết thúc
Dặn dò:
DẶN DÒ - Đọc lại bài cũ: Nắm vững kiến thức đã củng cố. Giải các bài tập còn lại 2, 4, 5, 6, trang 85 SGK. - Chuẩn bị cho tiết bài tập tiếp theo. Kết thúc:
BÀI HỌC ĐẾN ĐÂY KẾT THÚC!