Câu 3: Trong giờ học thực hành, học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chiều với điện trở R rồi mắc hai đầu đoạn mạch này vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380V.. Để quạt đi[r]
Trang 1TỔNG HỢP LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP VỀ CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU
THỤ VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA MẠCH XOAY CHIỀU
I LÝ THUYẾT
1 Công suất của mạch điện xoay chiều
Xét mạch điện xoay chiều có điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện xoay chiều trong mạch lần lượt là:
o
u=U t
o
i=I t+
- Công suất tức thời của đoạn mạch là:
- Công suất trung bình trong một chu kỳ T là:
cos
P= =p UI
- Nếu thời gian dùng điện t >> T thì P cũng là công suất tiêu thụ điện trung bình của mạch trong thời gian t: P = UIcosφ
2 Hệ số công suất
- Trong đó cosφ được gọi là hệ số công suất ( vì - π/2 < φ < π/2 nên 0 < cosφ < 1)
- Ý nghĩa cosφ: thể hiện tỷ lệ giữa khả năng cung cấp công suất điện cho mạch (UI) và công
suất điện thực tế tiêu thụ trong mạch
- Từ hình vẽ giản đồ vecto của mạch RLC mắc nối tiếp ta có:
R
U
cos
= = =
- Nhận xét: Như vậy điện năng chỉ tiêu thụ trên R mà không tiêu thụ trên L và C
- Biến đổi công thức tính công suất:
R
Trang 2- Khi đó điện năng tiêu thụ của mạch trong khoảng thời gian t là: W= P.t
II VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho mạch điện xoay chiều gồm R,L,C nối tiếp Biết điện áp 2 đầu mạch :
50 2 100 ( )
Điện áp hiệu dụng UL = 30V ;UC = 60V Biết công suất tiêu thụ trong mạch P = 20W Xác định I,
ZL và ZC ?
Giải
Ta có:
R
R
U
.cos
C L
U
P U I
=
Suy ra: I = 0,5A ; ZL = 60W; ZC = 120W
Ví dụ 2: Cho mạch điện AB, trong đó
4
10 ,
2
, r = 25W mắc nối tiếp.Biểu thức điện ápgiữa hai đầu mạch uAB = 50 2 cos 100πt V Tính công suất của toàn mạch ?
A 50W B.25W C.100W D.50W
Giải
- Tổng trở là:
Z = Z −Z +R =
- Cường độ hiệu dụng là:
50
2( )
25 2
U
Z
- Công suất tiêu thụ của mạch điện :
P = I2.r = 2.25=50 W
III TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần, cuộn
cảm thuần và tụ điện có điện dung điều chỉnh được Khi dung kháng là 100 thì công suất tiêu
thụ của đoạn mạch đạt cực đại là 100W Khi dung kháng là 200 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện là 100 2 V Giá trị của điện trở thuần là:
Trang 3A 100 B 150 C 160 D 120
Câu 2: Lần lượt mắc vào nguồn xoay chiều (200V-50Hz) :điện trở thuần,cuộn dây thuần cảm,tụ điện thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua chúng lần lượt đều bằng 2A Mắc nối tiếp 3
phần tử vào nguồn xoay chiều trên thì công suất tiêu thụ của mạch bằng:
A 200W B 400W C 100W D 800
Câu 3: Trong giờ học thực hành, học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chiều với điện trở R rồi mắc hai đầu đoạn mạch này vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380V Biết quạt này
có các giá trị định mức : 220V - 88W và khi hoạt động đúng công suất định mức thì độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu quạt và cường độ dòng điện qua nó là φ, với cos φ = 0,8 Để quạt điện này chạy đúng công suất định mức thì R bằng
A 180 W B 354W C 361W D 267W
Câu 4: Đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây và tụ điện C mắc nối tiếp Điện áp hiệu dụng 2
đầu đoạn mạch là U=120V Biết hệ số công suất đoạn mạch là 0,8 và hệ số công suất cuộn
dây là 0,6 Cho biết dòng điện trể pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện lần lượt là :
A.80V; 60V
B.90V; 30V
C.128V; 72V
D.160V; 56V
Câu 5: Đặt điện áp u=150 2 cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn
cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần là 150 V
Hệ số công suất của mạch là
A
3
3
3
Trang 4Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức
Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh
Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí
