hệ số công suất

TRƯỜNG THPT QUANG TRUNG - ĐÀ NẴNG
Tiết 27:
BÀI 15:

TỔ VẬT LÍ


KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: Phát biểu nội dung và viết biểu thức định
luật Ohm cho đoạn mạch chỉ có R, L, C mắc nối
tiếp?
Câu 2: Công thức tính tổng trở của mạch và độ
lệch pha giữa u và i trong đoạn mạch R, L , c mắc
nối tiếp?
Câu 3: Điều kiện để có cộng hưởng điện và những
hệ quả khi xảy ra cộng hưởng?


Bài 15: CÔNG SUẤT TIÊU THỤ ĐIỆN CỦA MẠCH
ĐIỆN XOAY CHIỀU – HỆ SỐ CÔNG SUẤT
I. CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Biểu thức của công suất
•Cho
Hãyđiện
nhắcáplạitức
công
thờithức
ở hai
tính
đầu
công

mạch:
suấtuđiện
= U√2cosωt
tiêu thụ
trong mạch điện một chiều không đổi?
• Cường độ dòng điện tức thời: i = I√2cos(ωt + φ)
• Công suất tiêu thụ trong mạch tại
thời điểm t là: p = u.i và p được gọi là
công suất tức thời.
• Thay u và i vào ta được: p = 2UIcosωt.cos(ωt + φ)
= UI[cosφ + cos(2ωt + φ)]


I. CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY
CHIỀU
1. Biểu thức của công suất
• Ta tính giá trị trung bình của p trong một chu kì T:
• P = p = UI[cosφ + cos(2ωt + φ)]
• Vì cosφ = cosφ và cos(2ωt + φ) = 0 nên
• P = UIcosφ


I. CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Biểu thức của công suất
Công suất tiêu thụ của mạch : P = UIcosφ
• Đơn vị của P là oát (w)
• cosφ được gọi là hệ số công suất
2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện
W = P.t
•Trong đó: - P là công suất tiêu thụ của mạch (w)

- t là thời gian (h)
•Đơn vị của W là w.h hoặc kw.h


II. HỆ SỐ CÔNG SUẤT
1. Biểu thức của hệ số công suất
a. Vì góc φ có giá trị tuyệt đối không vượt quá 90o nên
0 ≤ cosφ ≤ 1
Mạch
cosφ
b. Ví dụ:
R
1
C

0
C

R

R
1
2
ω
C2

R2 +

0

L
R
L

R
R 2 +L2ω2


2. Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình
cung cấp và sử dụng điện năng
• Công suất tiêu thụ trung bình của các thiết bị điện trong
nhà máy điện: P = UIcosφ
• Cường độ dòng điện được dẫn từ nhà máy điện qua các
đường dây tải điện: I = P / Ucosφ
• Nếu dây có điện trở r thì công suất hao phí trên dây tải
điện:
2

P 1
P hp = rI = r 2 2
U cos ϕ
2

• Nếu cosφ nhỏ thì Php sẽ lớn. Do đó các cơ sở tiêu thụ điện
phải bố trí các mạch điện sao cho cosφ lớn


3. Tính hệ số công suất của mạch RLC nối tiếp
 Từ giản đồ hãy cho biết cosφ
được tính như thế nào?

UR
R
cos ϕ =
=
U
Z

UL
O
ULC

UC
Trong đó: R là điện trở, Z là tổng trở của mạch
• Khi đó công suất tiêu thụ của mạch được tính:
P = UIcosφ = RI2

UR
φ

+

I


VẬN DỤNG, CỦNG CỐ
Câu 1: hệ số công suất của một mạch RLC nối tiếp bằng:
A. RZ
B. ZL / Z
C.

R/ Z
Z
C. R/
D. ZC / Z


VẬN DỤNG, CỦNG CỐ
Câu 2: Hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều có
RLC nối tiếp với ZL = ZC là:
A. 0
B. 11
B.
C. phụ thuộc vào R
D. Phụ thuộc vào ZL / ZC


HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
Câu 1: viết biểu thức tính công suất tiêu thụ và
điện năng tiêu thụ của mạch xoay chiều? Và cho
biết đơn vị?
Câu 2: Viết biểu thức tính hệ số công suất và cho
biết tầm quan trọng của nó?
Câu 3: làm các bài tập SGK
Xem trước bài Máy biến áp