Bài 29.CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU pdf

Bài 29.CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. Mục tiêu:
1) Kiến thức:
- Nắm được đặc điểm của công suất tức thời, công suất trung bình và hệ số công suất
- Biết cách tính công suất của dòng điện xoay chiều .
2) Kĩ năng:
- Lập và vận dụng tốt công thức công suất.
II. Chuẩn bị:
HS ôn tập công thức tính công suất của dòng điện không đổi của đoạn mạch điện xoay
chiều.
II. Tổ chức các hoạt động dạy học:
Hoạt động 1. (10’) Kiểm tra:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- GV nêu bài toán kiểm tra kiến thức cũ:
Mạch xoay chiều:

HS được kiểm tra thực hiện giải bài toán.
- Tính
 
2
2
AB L C
Z R Z Z  

Với Z
L
= 100; Z
C
= 50.
R = 50
L = 0,318H. C= 0,636.10

-4
F
100 2 cos(100 )( )
AB
u t V


Nêu lần lượt các câu hỏi kiểm tra, gọi HS thực hiện
trên bảng.
H
1
. Tính tổng trở của mạch.
- GV lưu ý HS các số liệu đặc Biết dùng trong bài
toán:
1 2
0,318 ;0,636
 
 

H
2
. Tính giá trị cường độ hiệu dụng và hiệu điện thế
của mỗi phần tử trong mạch.
- GV nhận xét, phê điểm.
50 2
AB
Z
  

- Tính

2
AB
AB
U
I A
Z
 

Tính
U
AM
= IZ
AM
=
2 2
50 10( )
L
I R Z V
 

U
MB
=
50 2( )
V


Hoạt động 2. (20’) Tìm hiểu: CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
- GV đặt vấn đề như SGK

và giới thiệu có thể dùng
công thức tính công suất
của dòng điện không đổi
để tính công suất tức thời
của đdxc.
- GV có thể gợi ý cho HS

Đọc SGK, tìm hiểu công
suất tức thời.


1) Công suất tức thời :
Xét đoạn mạch có:
0
cos( )
i I t


0
cos( )
u U t
 
 

Công suất tức thời:
dùng phép Bàiến đổi lượng
giác suy ra Biểu thức tính
công suất tức thời. Nêu câu
hỏi:
H

1
. công suất tức thời
Bàiến đổi theo qui luật
nào? Đối với dòng điện tần
số 50Hz, công suất Bàiến
đổi tuần hoàn bao nhiêu
lần trong 1s?
- Yêu cầu HS đọc SGK
mục 2. GV nêu định nghĩa
rồi yêu cầu HS tìm hiểu, so
sánh công suất trung bình
trong 1 chu kì với công
suất trung bình trong thời
gian t >>T.
- Hướng dẫn HS lấy giá trị
trung bình của từng số
hạng UIcos và
UIcos(2t+ )
- GV gọi HS chứng minh
công thức bằng pp năng
lượng.


- Viết Biểu thức: p = ui.
Dùng phép Bàiến đổi
lượng giác lập Biểu thức:
p = UIcos + UIcos(2t+
)

-Suy luận từ cos(2t+ )

tìm được f’ = 2f = 100Hz.



- Đọc SGK, tìm hiểu nội
dung công suất tính bằng
P = Icos.




p = ui = U
0
I
0
cos(t+ )cost
thay
0 0
2 ; 2
U U I I
 

Dùng phép Bàiến đổi lượng giác:
p = UIcos + UIcos(2t+ )

2) Công suất trung bình:
Là đại lượng đo bằng điện năng đã
tiêu thụ trên đoạn mạch trong một
ngày.
W

t
P

W
t
P
còn là công suất trung bình
trong 1 chu kì, công suất trung bình
trong thời gian t >>T.
cos
UI


P

Hoạt động 3. (5’) Tìm hiểu: HỆ SỐ CÔNG SUẤT.
-GV giới thiệu: với đoạn
mạch RLC, điện năng chỉ
tiêu thụ trên R.
2
RI

P
(1)
cos
UI


P
(2)

Từ (1) và (2):
cos
R
Z



H
1
. Trường hợp nào công
suất trên mạch đạt cực đại?
Khoảng giá trị của cos?
- GV lưu ý: trường hợp
cos = 0, ở mạch RLC vẫn
có sự chuyển đổi năng
lượng điện từ trường.
- Nêu câu hỏi C
2
và trình
bày về ý nghĩa của hệ số
công suất.


H
2
. Trường hợp mạch có
cos nhỏ, để công suất vẫn


Thực hiện Bàiến đổi, ghi nhận

Trả lời: 0 < cos < 1



- Vẽ giản đồ vectơ và tính
cos.
3) Hệ số công suất:
cos
R
Z



-Trường hợp mạch chỉ có R
hoặc mạch RLC có cộng hưởng:
cos = 1   = 0.
Công suất
UI

P
: công suất
Biểu kiến.
-Trường hợp mạch chỉ có L, C
hoặc có cả hai:

cos = 0; P = 0


Với cùng một điện áp U và cđdđ
I, nếu đoạn mạch có cos càng
lớn thì công suất P của dòng
điện càng lớn.
Nếu cos nhỏ để công suất vẫn
bằng P, điện áp U thì thì I lớn.
Do đó hao phí vì nhiệt tỏa ra
trên dây dẫn lớn hơn. Cần phải
bằng P và tránh hao phí do
tỏa nhiệt, phải làm sao?

GV dùng VD minh họa: có
thể ghép thêm vào mạch
động cơ (r,L) một tụ C bằng
ghép nối tiếp hoặc song
song để giảm , nâng cao
cos.
-Nêu câu hỏi C
2
.

cos
cos
R
U
IR
U IZ

R
Z


 
 

-Trả lời C
2
.
Cách 1. Đo U, I, cos.
Cách 2. Đo điện năng A, thời
gian tiêu thụ t. Tính P.
A
t

P

tránh.

Hoạt động 4. (5’) Vận dụng - củng cố:
* GV: nêu nội ung BT3, SGK trang 160, hướng dẫn và yêu cầu HS thực hiện trên lớp
Yêu cầu HS chuẩn bị cho tiết bài tập sau. Ôn tập nội dung về mạch RLC và công suất của
dòng điện xoay chiều.

III. Rút kinh nghiệm – Bổ sung: