Bài 15. Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

TIẾT: 26
CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN
XOAY CHIỀU, HỆ SỐ CÔNG SUẤT
Cho mạch điện
- Đặt vào hai đầu mạch điện

u =U

2 cos ωt

- Khi đó dòng trong mạch

i = I 2 cos(ωt + ϕ )

ϕ

Độ lệch pha giữa u và i

Xác định:
- Công suất tiêu thụ của mạch điện.
- Hệ số công suất.

MẠCH

i

u

~

Cho mạch điện tiêu thụ có

u =U

ϕ

2 cos ωt

MẠCH

i

i = I 2 cos(ωt + ϕ )
Độ lệch pha giữa u và i

u

~

I. CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU.
1. Biểu thức của công suất.

P = U I cosφ

Trong đó:
- P :Là công suất tiêu thụ trung bình của mạch điện trong thời gian T.
- cosφ : Gọi là hệ số công suất
2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện xoay chiều.

Với t là thời gian máy tiêu thụ hoạtW
động
=
P t
* Chú ý:
1 số điện= 1KW.h=3.600.000
J


Cho mạch điện tiêu thụ có

u =U

ϕ

2 cos ωt

MẠCH

i

i = I 2 cos(ωt + ϕ )
Độ lệch pha giữa u và i

u

~

I. CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU.
1. Biểu thức của công suất.

P = U I cosφ

Trong đó:
- P :Là công suất tiêu thụ trung bình của mạch điện trong thời gian T.
- cosφ : Gọi là hệ số công suất
2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện xoay chiều.
Với t là thời gian máy tiêu thụ hoạtW
động
=
P t
* Chú ý:
1 số điện= 1KW.h=3.600.000
J


II. HỆ SỐ CÔNG SUẤT.
1. Tính hệ số công suất của mạch R, L, C mắc nối tiếp.
a, Hệ số công suất.
UL

UR
cosϕ =
U

Hay

R
cosϕ =
Z

U
ULC
O

UC

b, Nhận xét:

ϕ
UR

I

0 ≤ cosϕ ≤ 1
P = UI cos ϕ = I 2 R

Công suất của mạch điện tiêu thụ R, L, C nối tiếp bằng công suất tỏa
nhiệt trên R.


II. HỆ SỐ CÔNG SUẤT.
1. Tính hệ số công suất của mạch R, L, C mắc nối tiếp.
a, Hệ số công suất.
UL

UR
cosϕ =
U

Hay

R
cosϕ =
Z

U
ULC
O

UC

b, Nhận xét:

0 ≤ cosϕ ≤ 1
P = UI cos ϕ = I 2 R

ϕ
UR

I

UR
P = UI cosϕ = U
ZZ
2

U 
= R  ÷ = RI 2
 Z

Công suất của mạch điện tiêu thụ R, L, C nối tiếp bằng công suất tỏa
nhiệt trên R.


2. Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử
dụng điện năng.
a, Công suất hao phí.
- Công suất tiêu thụ của máy điện.
P = U I cosφ
- Có cường độ dòng điện hiệu dụng:

I=

P

U cos ϕ

⇒Công suất hao phí trên đường dây tải điện có điện trở r.
P

hp

= rI 2 = r

P2

U cos ϕ
2

2

b, Tầm quan trọng của hệ số công suất.
- Để làm giảm năng lượng điện hao phí trên đường dây các máy tiêu
thụ điện phải có hệ số công suất lớn.
- Trong thực tế người ta quy định máy tiêu thụ điện phải có.

cosϕ ≥ 0,85


BÀI TẬP CỦNG CỐÁ

2. Hãy chọn câu đúng
Mạch điện xoay chiều gồm R, L, C
mắc nối tiếp có: R = 40 Ω, ZL = 70
Ω, ZC = 40 Ω. Hệ số công suất của
A. Bằng
0,2
mạch
là:
B. Bằng 0,5
C.

Bằng 0,8

D.

Bằng 1

BÀI TẬP CỦNG CỐÁ
3. Mạch điện R,L,C nối tiếp có:
R = 50 Ω, cuộn cảm thuần có
cảm kháng ZL= 100 Ω và tụ
điện có dung kháng ZC = 150 Ω .
Điện áp hiệu dụng hai đầu
mạch U=100 V. Công suất tiêu
W là:
thụA.
của100
mạch
B. 150 W
C. 200 W
D.

50 W


R
cosϕ =
=
Z

Mạch

R
R 2 + (ω L −

1
)2

ωC

cosϕ
1

R
C

0
C

R

R
R2 +

1
Cω 2

L

?0
R

L

R

?

R + Lω 2
2



Bóng điện dùng điện xoay chiều có ghi 220V-40W .
Xác định:
-Điện năng tiêu thụ trong 1 ngày.(sử dụng thắp sáng trong 5h).
W=P t
= 40x 5x3600=360.000J= 0,2KW.h
-Điện năng tiêu thụ trong 1tháng( 30 ngày)
Wth= 30x0,2= 6KW.h
- Số tiền phải trả trong 1 tháng( 1500đ/1kW.h)
6x 1500= 9000đ
-g/s mỗi hộ gia đình thắp 1 bóng,Xã Sơn thịnh có khoảng 3.000 hộ
tính số tiền trả tiền điện trong 1 tháng
3000x 9000= 27.000.000đ