Bài giảng Vật lí Lớp 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 CHIỀU 
 HỆ SỐ CÔNG SUẤT 
Cường độ dòng điện tức thời trong mạch : 
Mạch tiêu thụ 
 
u 
i 
C1- Nhắc lại các công thức tính công suất điện tiêu thụ trong một mạch điện không đổi ! 
I- CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
 1. Biểu thức của công suất 
Đặt vào hai đầu mạch một điện áp : 
 là độ lệch pha giữa u so với i. 
Tại thời điểm t, dòng điện i trong mạch xoay chiều cũng chạy theo một chiều nào đó . Áp dụng công thức tính công suất tiêu thụ của mạch điện , ta có :  
P = UI 
I- CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
 1. Biểu thức của công suất 
. . . . . 
 Công suất tiêu thụ tức thời của mạch điện xoay chiều : p = ui 
- Công suất tiêu thụ điện trung bình của đoạn mạch : 
2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện 
(15.1) 
Điện năng tiêu thụ của mạch điện trong thời gian t sẽ là : 
(15.2) 
* Chú ý : 
+ Đơn vị của công suất là oát (W), dụng cụ đo công suất là oát kế . 
Watt kế RF 
I- CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
 1. Biểu thức của công suất 
. . . . . 
 Công suất tiêu thụ tức thời của mạch điện xoay chiều : p = ui 
- Công suất tiêu thụ điện trung bình của đoạn mạch : 
2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện 
(15.1) 
Điện năng tiêu thụ của mạch điện trong thời gian t là : 
(15.2) 
* Chú ý : 
+ Đơn vị của công suất là oát (W), dụng cụ đo công suất là oát kế . 
+ Đơn vị của điện năng là Jun (J), dụng cụ đo điện năng là công tơ điện . Mỗi số của công tơ điện là : 1kWh = 3600000 J. 
Công tơ điện 1 pha 
I- CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
 1. Biểu thức của công suất 
 2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện 
II- HỆ SỐ CÔNG SUẤT 
(15.1) 
(15.2) 
 Từ công thức (15.1), cos được gọi là hệ số công suất : 
1. Biểu thức của hệ số công suất 
2. Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng 
- Với cùng điện áp U và cường độ dòng điện I, nếu đoạn mạch nào có lớn hơn thì công suất tiêu thụ P 
lớn hơn . 
- Các động cơ , máy điện khi vận hành ổn định có công suất P không đổi . 
=> I = 
I- CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
 1. Biểu thức của công suất 
 2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện 
II- HỆ SỐ CÔNG SUẤT 
(15.1) 
(15.2) 
1. Biểu thức của hệ số công suất 
2. Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng 
- Với cùng điện áp U và cường độ dòng điện I, nếu đoạn mạch nào có lớn hơn thì công suất tiêu thụ P 
lớn hơn . 
- Các động cơ , máy điện khi vận hành ổn định có công suất P không đổi . 
=> I = 
- Công suất hao phí trên dây tải : 
Nếu nhỏ => P hp sẽ lớn , ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh của công ty điện lực . 
 Để nâng cao hiệu quả sử dụng và tiết kiệm điện năng thì cần nâng cao hệ số công suất . 
Kết luận : 
I- CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
 1. Biểu thức của công suất 
 2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện 
II- HỆ SỐ CÔNG SUẤT 
(15.1) 
(15.2) 
1. Biểu thức của hệ số công suất 
2. Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng 
Kết luận : Để nâng cao hiệu quả sử dụng và tiết kiệm điện năng thì cần nâng cao hệ số công suất . 
3. Tính hệ số công suất của mạch điện RLC nối tiếp 
U 
U R 
U L 
U LC 
U C 
O 
 I 
(15.3) 
- Công suất tiêu thụ trong mạch : 
(15.4) 
P cũng là công suất tỏa nhiệt trên R. 
	 Mạch 	 cos 
R 
C 
R 
L 
R 
L 
C 
1 
0 
Bảng 15.1. Vài ví dụ về cos 
C2- Hãy điền đầy đủ thông tin vào các ô còn trống trong bảng 15.1. 
0 
CỦNG CỐ- VẬN DỤNG 
Câu 1 . Hãy chọn câu đúng . Hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với Z L =Z C : 
	A. bằng 0.	B. bằng 1. 
	C. phụ thuộc R.	D. phụ thuộc Z C / Z L . 
CỦNG CỐ- VẬN DỤNG 
Câu 1 . Hãy chọn câu đúng . Hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với Z L =Z C : 
	A. bằng 0.	 B. bằng 1. 
	C. phụ thuộc R.	D. phụ thuộc Z C / Z L . 
Khi Z L = Z C trong mạch xảy ra cộng hưởng điện => Z = R 
CỦNG CỐ- VẬN DỤNG 
Câu 2 . Biểu thức nào sau đây là biểu thức tổng quát nhất để tính công suất trung bình của mạch điện xoay chiều ? 
( Chỉ khi mạch R,L,C nối tiếp ) 
(- Khi mạch chỉ có R hoặc mạch R,L,C nối tiếp có cộng hưởng ) 
DẶN DÒ 
 Học bài cũ : Nắm vững kiến thức đã củng cố . 
 Giải các bài tập còn lại 2, 4, 5, 6, trang 85 SGK. 
 => Chuẩn bị cho tiết bài tập tiếp theo . 
 Heát 
 Chuùc caùc em hoïc taäp thaät toát !!! 
Taïm bieät !