luyện thi đh kit 1 (đặng việt hùng) - công suất mạch điện xoay chiều p1 (tài liệu bài giảng)

I CÔNG SU T M CH I N XOAY CHI U

1) Bi u th c c a công su t

Cho m ch đi n xoay chi u có bi u th c đi n áp và dòng đi n    







Công su t c a m ch đ c cho b i P = U.I.cos , v i = u– ilà đ l ch pha c a u và i

Chú ý: Khi tính toán công su t tiêu th c a đo n m ch đi n xoay chi u thì ta ph i chuy n đ i các ph ng trình c a

u và i v cùng d ng v i nhau theo quy t c

2

sin x cos x

2) i n n ng tiêu th c a m ch đi n

i n n ng tiêu th c a m ch đi n là W = P.t, v i t là th i gian dòng đi n ch y trong m ch, đ n v giây, (s)

Ví d 1 Cho m ch đi n xoay chi u RLC n i ti p có L = 1/ (H)

Bi u th c đi n áp và dòng đi n trong m ch là







u 120 2 cos 100 t V

6

i 2 2 cos 100 t A

3 a) Tính giá tr c a đi n tr R

b) Tính công su t tiêu th c a m ch đi n

c) Tính đi n n ng mà m ch tiêu th trong 1 gi

H ng d n gi i:

a) T ng tr và đ l ch pha c a u, i trong m ch là

Z 60

tan







Gi i h trên ta đ c

R 30 3 R

3





b) Công su t tiêu th c a đo n m ch là P UIcos 120.2.cos 120 3 W

6

c) i n n ng m ch tiêu th trong 1 gi (hay 3600 s) là W P.t 120 3.3600 432 3 kJ.  

CÔNG SU T M CH I N XOAY CHI U – PH N 1

(TÀI LI U BÀI GI NG)

GIÁO VIÊN: NG VI T HÙNG

ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm theo bài gi ng “Công su t m ch đi n xoay chi u (ph n 1)“ thu c khóa h c

LT H KIT-1 : Môn V t lí(Th y ng Vi t Hùng) t i website Hocmai.vn có th n m v ng ki n th c ph n “Công su t

m ch đi n xoay chi u (ph n 1)”, B n c n k t h p theo dõi bài gi ng v i tài li u này

Ví d 2 Tính công suât tiêu th c a đo n m ch đi n xoay chi u RLC bi t

a)







u 200 2 cos 100 t V

3 2

i 2 sin 100 t A

3

b)







u 50 6 cos 100 t V

4

i 2 2 sin 100 t A

2

H ng d n gi i:

a) T gi ti t ta chuy n ph ng trình i v d ng cosin ta đ c

i 2 sin 100 t A 2 cos 100 t A 2 cos 100 t A

200 2 2 cos

50 6.2 2 cos

II H S CÔNG SU T

1) Khái ni m h s công su t

i l ng cos trong công th c tính công su t P = UIcos đ c g i là h s công su t c a m ch đi n xoay chi u 2) Công th c tính h s công su t

a) Theo khái ni m h s công su t ta có

o o

cos

UI U I

b) Theo gi n đ ta có U R I.RR R

(*) là công th c tính giá tr c a h s công su t trong các bài toán

th ng g p

3) Bi u th c tính công su t khi m ch có R

Ta có P UIcos UI.R U.IR I R2 P I R.2

Ví d 1: Cho m ch đi n RL N u đ t vào hai đ u m ch đi n hi u đi n th 220 V, t n s 50 Hz thì c ng đ hi u

d ng c a dòng đi n qua m ch là 2A, và l ch pha so v i đi n áp góc /4

a) Tìm R, L

b) Tìm công su t tiêu th c a m ch

H ng d n gi i:

a) T ng tr c a m ch là Z = 220/2 = 110

l ch pha c a u và i là /4 nên cos R R Zcos 110 1 55 2

M t khác, m ch ch có R và L nên u nhanh pha h n i góc /4

L

b) Công su t tiêu thu c a m ch làP UIcos 220.2 1 220 2 W

2



L

U



C

U



L C

U



R

U



U



I

Ví d 2: Tính h s công su t c a đo n m ch đi n xoay chi u có các thông s th a mãn

a) U L1 U2U C

2

b) U R 3 U L 3U C

3

b) 3RZ L 2Z C

H ng d n gi i:

a) T gi thi t ta có

L

2

1

2









R

U

b) Ta có

2







R

U

c) Quy các bi u th c đã cho theo R và s d ng công th c tính cos R

Z

 ta đ c

L

2

C

2









Ví d 3 : Cho m ch đi n xoay chi u RLC có U = 220 V, R = 100 , L = 0,5 (H), t C có đi n dung thay đ i

đ c Dòng đi n có t n s 50 Hz, t đ c đi u ch nh có giá tr C = 10 –5 (F)

a) Tính t ng tr c a m ch

b) Tính c ng đ hi u d ng c a m ch

c) Tìm C đ c ng đ qua m ch c c đ i

d) Tính h s công su t trong hai tr ng h p trên

H ng d n gi i:

Ta có

L

C

C







a) T ng tr c a m ch 2  2

Z R  Z Z 190

b) C ng đ hi u d ng I U 220 1,16A

Z 190

c) T bi u th c

2

  ta th y đ Imax thì Zmin hay m ch có c ng h ng đi n

Khi đó

L 100 0,5



d) H s công su t c a m ch đi n:

Z 190



min



Ví d 4: Tính h s công su t c a đo n m ch đi n xoay chi u có các thông s th a mãn

a)   C

L

Z

R 3Z

34



2



b) U2U L3 U C

6



………

………

………

………

………

Ví d 5: Tính h s công su t c a đo n m ch đi n xoay chi u có các thông s th a mãn a) R3Z L2Z C /s : cos 6 37  b)   C L Z R 3Z 3 /s : cos 3 21  b) 2R3Z L4Z C /s : cos 6 37  ………

………

………

………

………

………

Ví d 6: M ch RLC có 1 4.10 4   L H;C F; u 100 2 cos 100 t V 2     Tìm R đ a) P = 200 W /s : R = 25 b) P = 160 W /s : R = 50 ; R = 12,5 ………

………

………

………

Ví d 7: M ch RLC có 1  

L H;R50 ; u 120cos 100 t V Tìm C đ

a) cos = 1 /s : ZC = 100

b) cos 5 29  /s : ZC = 120 ; ZC = 80

c) P = 72 W /s : ZC = 150 ; ZC = 50

………

………

………

………

Câu 4: Cho đo n m ch xoay chi u nh hình v , bi t : L 1`(H)   ; ( ) 4 10 3 F C    t vào hai đ u đo n m ch m t hi u đi n th : UAB 75 2.cos(100.t) Công su t trên toàn m ch là : P=45(W) Tính giá tr R? A R  45 (  ) B R  60 (  ) C R  80 (  ) D Câu A ho c C Bài gi i : ZL 100(); ZC 40() Công su t toàn m ch : 2 2 (1) R P I R I P    M t khác UAB  I ZAB  I ( R2)  ( ZL ZC)2 Bình ph ng hai v ta có :

U2AB I2.(R2 (ZL ZC)2)(2) Thay (1) vào (2) ta có : 2AB (R2 (ZL ZC)2)

R

P

Thay s vào (3) suy ra: 752  45(R2 (10040)2)

2

- 125R+ 3600 = 0

2

45

80

R

R

 



 V y R1 = 45  Ho c R2 = 80  Ch n D