Giáo án Vật lý 12 bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀUHỆ SỐ CÔNG SUẤT I.. Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa và thiết lập được công thức của công suất trung bình tiêu thụ trong mộ

Bài 15: CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức:

- 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

- Nêu được vai trò của hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều

2 Kĩ năng: - Vận dụng được công thức của hệ số công suất đối với mạch RLC

nối tiếp

3 Thái độ:

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên:

2 Học sinh: Ôn lại các kiến thức về mạch RLC nối tiếp.

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1 Ổn định lớp:

2 Kiểm tra bài cũ:

- Nêu tính chất chung của mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp

- Viết được công thức tính tổng trở

- Viết được công thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp

- Nêu được đặc điểm của đoạn mạch có R, L, C nối tiếp khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện

3 Bài mới :

Hoạt động 1: Tìm hiểu công suất của mạch điện xoay chiều

- Biểu thức tính công suất điện tiêu thụ trong

mạch điện không đổi là gì?

- Xét mạch điện xoay chiều như hình vẽ

- 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?

- Giá trị trung bình của công suất điện trong 1

chu kì:

cos  cos  

- Trong đó cos có giá trị như thế nào?

- Còn cos(2 t  ) là một hàm tuần hoàn của t,

với chu kì bao nhiêu?

- Trong từng khoảng thời gian T/2 hoặc T,

hàm cos(2t + ) luôn có những giá trị bằng

nhau về trị tuyệt đối, nhưng trái dấu tại thời

điểm t, t + T/4

2



 Vậy cos(2 t  ) 0 

2

R

p = ui

cos cos cos

cos

1

2

 

- Vì cos không đổi nên cos   cos 

- Chu kì 2

T



  (T 2



 P = UIcos

Hoạt động 2: Tìm hiểu về hệ số công suất

- Hệ số công suất có giá trị trong khoảng

nào?

- Y/c HS hoàn thành C2

- Các thiết bị tiêu thụ điện trong 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 trong

các nhà máy?

- Nếu r là điện trở của dây dẫn  công

suất hao phí trên đường dây tải điện?

 Hệ số công suất ảnh hưởng như thế

nào?

- Nhà nước quy định: cos  0,85

- Giả sử điện áp hai đầu mạch điện là:

u = U 2cost

- Cường độ dòng điện tức thời trong mạch:

i = I 2cos(t+ )

- Định luật Ôm cho đoạn mạch có biểu

thức?

- Mặt khác biểu thức tìm ?

- Vì || không vượt quá 900 nên 0  cos  1

- Chỉ có L: cos = 0

- Gồm R nt L: cos

R









P = UIcos với cos > 0



cos

P I

UI 



cos

2 2

1

hp

P

P rI r

- Nếu cos nhỏ  Php sẽ lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh của công ti điện lực

I

Z

C





1

R











- Từ đây ta có thể rút ra biểu thức cos?

- Có nhận xét gì về công suất trung bình

tiêu thụ trong mạch?

cos R

Z

 

- Bằng công suất toả nhiệt trên R

IV.CỦNG CỐ: Qua bài này chúng ta cần nắm 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

- Vai trò của hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều

V.DẶN DÒ:

- Về nhà học bài và xem trước bài mới

- Về nhà làm được các bài tập trong Sgk và sách bài tập

VI RÚT KINH NGHIỆM