Bài 8. Điện năng. Công suất điện

BÀI 15CÔNG SUẤT ĐiỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐiỆN XOAY CHIỀU.. HỆ SỐ CÔNG SUẤT SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TỈNH THÁI BÌNH TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN Giáo viên: Phùng Thị Minh Thúy... Công suất của mạch đi

BÀI 15

CÔNG SUẤT ĐiỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐiỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT

SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TỈNH THÁI BÌNH

TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN

Giáo viên: Phùng Thị Minh Thúy

I Công suất của mạch điện xoay chiều

1 Biểu thức của công suất

+ Biểu thức tính công suất điện tiêu thụ trong mạch điện không đổi là gì?

UI R

U RI

P = 2 = 2 =

- Điện áp hai đầu mạch: u = U cos ω t

- Cường độ dòng điện tức thời trong mạch: i = I cos( ω t+ ϕ )

2

2

Xét mạch điện xoay chiều như hình vẽ

Mạch i

~

+ Tại một thời điểm t, i trong mạch chạy theo 1 chiều nào đó → xem tại thời điểm t, dòng điện trong mạch là dòng 1 chiều → công suất tiêu thụ trong mạch tại thời điểm t?

p = ui

Công suất tức thời của mạch điện xoay chiều:

p = ui = 2UIcosωtcos(ωt+ ϕ)

= UI[cosϕ + cos(2ωt+ ϕ)]

Giá trị trung bình của công suất điện trong 1 chu kì:

P p UI = =   ϕ + ω ϕ t +  

+ Trong đó cosϕ có giá trị như thế nào?

Vì cosϕ không đổi nên cosϕ = cosϕ

Công suất điện tiêu tụ trung bình trong một chu kì: P = UIcos ϕ

Cos(2ωt+ϕ) là một hàm tuần hoàn của t, với chu kì bao nhiêu?

2

T = π

2 π = T

Chu kì ( )

Trong từng khoảng thời gian T/2 hoặc T, hàm cos(2ωt + ϕ) luôn có những giá trị bằng nhau về trị tuyệt đối, nhưng trái dấu tại thời điểm

t, t + T/4

2

ω

→ P = UIcosϕ

Nếu thời gian dùng điện t >> T, thì P cũng là công suất tiêu thụ điện trung bình của mạch trong thời gian đó (U, I không thay đổi)

2 Điện năng tiêu thụ của mạch điện

W = P.t

II Hệ số công suất

1 Biểu thức của hệ số công suất

+ Hệ số công suất có giá trị trong khoảng nào?

- Vì |ϕ| không vượt quá 900 nên 0 ≤ cosϕ ≤ 1

Y/c HS hoàn thành C2

- Chỉ có L: cosϕ = 0

- Gồm R nt L: cos 2 R 2

ϕ

ω

=

+

- Từ công thức P=UIcos ϕ , cos ϕ được gọi là hệ số công suất.

2 Tầm quan trọng của hệ số công suất

+ Các thiết bị tiêu thụ điện trong nhà máy → có L → i nói chung lệch pha ϕ so với u Khi vận hành ổn định P trung bình giữ không đổi → Công suất trung bình trong các nhà máy?

- Các động cơ, máy khi vận hành ổn đinh, công suất trung bình được giữ không đổi và bằng:

P = UIcosϕ với cosϕ > 0

cos

P I

=

+ Nếu r là điện trở của dây dẫn → công suất hao phí trên đường dây tải điện?

cos

2 2

2 2

1

hp

P

+→ Hệ số công suất ảnh hưởng như thế nào?

Nếu cosϕ nhỏ → Php sẽ lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh của công ti điện lực

3 Tính hệ số công suất của mạch điện R, L, C nối tiếp

+ Định luật Ôm cho đoạn mạch có biểu thức?

+ Biểu thức tìm ϕ ?

+ Từ đây ta có thể rút ra biểu thức cosϕ?

+ Có nhận xét gì về công suất trung bình tiêu thụ trong mạch?

Bằng công suất toả nhiệt trên R

I

Z

C

ω

ω

1 tan L C

R

ω

ω

Z

ϕ =

cos

R

C

ϕ

ω

ω

=

Công suất trung bình tiêu thụ trong mạch:

cos

2

U R

Z Z U

ϕ

 

The End