Bài giảng Vật lí 12 (cơ bản) - Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều, hệ số công suất

Nội dung tài liệu: Bài giảng Vật lí 12 (cơ bản) - Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều, hệ số công suất

1. Bài 15. CƠNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CƠNG SUẤT
2. I- CƠNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 1. Biểu thức của cơng suất Đặt vào hai đầu mạch một điện áp:  u u= U 2 cos t Cường độ dịng điện tức thời trong mạch: i i= I 2cos(  t − ) Mạch tiêu thụ là độ lệch pha giữa u so với i. C1- Nhắc lại các cơng thức tính cơng suất điện tiêu thụ trong một mạch điện khơng đổi! P = UI Tại thời điểm t, dịng điện i trong mạch xoay chiều cũng chạy theo một chiều nào đĩ. Áp dụng cơng thức tính cơng suất tiêu thụ của mạch điện, ta cĩ:
3. I- CƠNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 1. Biểu thức của cơng suất . . . . . - Cơng suất tiêu thụ tức thời của mạch điện xoay chiều: p = ui - Cơng suất tiêu thụ điện trung bình của đoạn mạch: =UI cos (15.1) 2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện Điện năng tiêu thụ của mạch điện trong thời gian t sẽ là: W =t (15.2) *Chú ý: + Đơn vị của cơng suất là ốt (W), dụng cụ đo cơng suất là ốt kế.
4. Watt kế RF
5. I- CƠNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 1. Biểu thức của cơng suất . . . . . - Cơng suất tiêu thụ tức thời của mạch điện xoay chiều: p = ui - Cơng suất tiêu thụ điện trung bình của đoạn mạch: =UI cos (15.1) 2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện Điện năng tiêu thụ của mạch điện trong thời gian t là: W =t (15.2) *Chú ý: + Đơn vị của cơng suất là ốt (W), dụng cụ đo cơng suất là ốt kế. + Đơn vị của điện năng là Jun (J), dụng cụ đo điện năng là cơng tơ điện. Mỗi số của cơng tơ điện là: 1kWh = 3600000 J.
6. Cơng tơ điện 1 pha
7. I- CƠNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 1. Biểu thức của cơng suất (15.1) 2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện (15.2) II- HỆ SỐ CƠNG SUẤT 1. Biểu thức của hệ số cơng suất Từ cơng thức (15.1), cos được gọi là hệ số cơng suất: P cos = , 0 c os 1 =UI cos UI 2. Tầm quan trọng của hệ số cơng suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng - Với cùng điện áp U và cường độ dịng điện I, nếu đoạn mạch nàoW cĩ= c os t lớn hơn thì cơng suất tiêu thụ P lớn hơn. - Các động cơ, máy điện khi vận hành ổn định cĩ cơng suất P khơng đổi. P => I = Uc. os
8. I- CƠNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 1. Biểu thức của cơng suất (15.1) 2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện (15.2) II- HỆ SỐ CƠNG SUẤT 1. Biểu thức của hệ số cơng suất 2. Tầm quan trọng của hệ số cơng suất trong quá trình cung P cấp và sử dụngcos điện= năng , 0 c os 1 -= Với cùngUI điệncos áp U vàUI cường độ dịng điện I, nếu đoạn mạch nào cĩ c os lớn hơn thì cơng suất tiêu thụ P lớn hơn. - Các động cơ, máy điện khi vận hành ổn định cĩ cơng suất P khơng đổi. P => I = Uc. os W =t P 2 1 - Cơng suất hao phí trên dây tải: P = rI 2 = r . hp Uc22os Nếu nhỏ => P hp sẽ lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh của cơng ty điện lực. Kết luận: Để nâng cao hiệu quả sử dụng và tiết kiệm điện năng thì cần nâng cao hệ số cơng suất.
9. I- CƠNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 1. Biểu thức của cơng suất (15.1) 2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện (15.2) II- HỆ SỐ CƠNG SUẤT 1. Biểu thức của hệ số cơng suất 2. Tầm quan trọng của hệ số cơng suất trong quá trình cung P cấp và sử dụngcos điện= năng , 0 c os 1 Kết= luậnUI: Đểcos nâng caoUI hiệu quả sử dụng và tiết kiệm điện năng thì cần nâng cao hệ số cơng suất. 3. Tính hệ số cơng suất của mạch điện RLC nối tiếp U R cos = R = (15.3) W =Ut Z UL - Cơng suất tiêu thụ trong mạch: U R 2 ULC ==UI I R (15.4) O Z U I P cũng là cơng suất tỏa nhiệt trên R. R UC
10. R Bảng 15.1. Vài ví dụ về cos cos = Z Mạch cos R 1 C 0 R C R 1 R2 + 22C L 0 R L R R = 22 ZL RL+ () C2- Hãy điền đầy đủ thơng tin vào các ơ cịn trống trong bảng 15.1.
11. CỦNG CỐ- VẬN DỤNG Câu 1. Hãy chọn câu đúng. Hệ số cơng suất trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với ZL=ZC: A. bằng 0. B. bằng 1. C. phụ thuộc R. D. phụ thuộc ZC/ ZL.
12. CỦNG CỐ- VẬN DỤNG Câu 1. Hãy chọn câu đúng. Hệ số cơng suất trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với ZL=ZC: A. bằng 0. B. bằng 1. C. phụ thuộc R. D. phụ thuộc ZC/ ZL. Khi ZL = ZC trong mạch xảy ra cộng hưởng điện => Z = R RR UU2 = cos = = = 1= P =UI = U = ZR maxm ax RR
13. CỦNG CỐ- VẬN DỤNG Câu 2. Biểu thức nào sau đây là biểu thức tổng quát nhất để tính cơng suất trung bình của mạch điện xoay chiều? AIR.= 2 B.= UI cos (Chỉ khi mạch R,L,C nối tiếp) U 2 C.= DIZ.= 2 R (- Khi mạch chỉ cĩ R hoặc mạch R,L,C nối tiếp cĩ cộng hưởng )
14. DẶN DỊ - Học bài cũ: Nắm vững kiến thức đã củng cố. - Giải các bài tập cịn lại 2, 4, 5, 6, trang 85 SGK. => Chuẩn bị cho tiết bài tập tiếp theo.
15. Chúc các em học tập thật tốt!!! Tạm biệt! Hết