Tổng hợp lý thuyết công suất và hệ số công suất là gì? vật lý lớp 12

LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI.

1. Công suất của mạch năng lượng điện xoay chiều

Biểu thức của công suất:

Xét mạch năng lượng điện xoay chiều hình sin.

Điện áp tức thời nhị đầu mạch: $u=U\sqrt{2}\cos \omega t$.

Bạn đang xem: Tổng hợp lý thuyết công suất và hệ số công suất là gì? vật lý lớp 12

Cường chừng loại năng lượng điện tức thời vô mạch: $i=I\sqrt{2}\cos (\omega t+\varphi )$

Công suất dung nạp vô mạch bên trên thời gian t là: p=ui.

Đại lượng p được gọi là năng suất tức thời của mạch năng lượng điện xoay chiều:

$p=ui=2UI\cos \omega t.\cos (\omega t+\varphi )=UI.\left[ cos\varphi +\cos (2\omega t+\varphi ) \right]$,

Khi bại liệt năng suất năng lượng điện dung nạp vô một chu kì T là:

$P=\overline{p}=UI\left[ \overline{cos\varphi }+\overline{\cos (2\omega t+\varphi )} \right]$.

Do độ quý hiếm khoảng của $\cos (2\omega t+\varphi )$ bằng ko trong tầm thời hạn T.

Ta được giá trị trung bình của năng suất năng lượng điện dung nạp vô một chu kì là:

$$.

Nếu thời hạn người sử dụng năng lượng điện t rất rộng đối với $T(t\gg T)$ thì Phường cũng chính là năng suất năng lượng điện dung nạp khoảng của mạch năng lượng điện vô thời hạn bại liệt (nếu U và I ko thay cho đổi).

Điện năng dung nạp của mạch điện:

Điện năng dung nạp của mạch năng lượng điện vô thời hạn t là: W=Pt.

2. Hệ số năng suất.

Định nghĩa: Ta có: $P=UI\cos \varphi $, Khi bại liệt $\cos \varphi $ được gọi là hệ số năng suất.

Khi đó: $\cos \varphi =\frac{P}{UI}$.

3. Tính hệ số năng suất của mạch năng lượng điện.

+) Mạch chỉ mất năng lượng điện trở: $\cos \varphi =\frac{R}{Z}=\cos 0=1$.

+) Mạch chỉ mất tụ năng lượng điện hoặc chỉ mất cuộn thừng thuần cảm: $\cos \varphi =0.$ 

(Mạch ko dung nạp công suất)

+) Mạch R - L bao gồm năng lượng điện trở thuần và cuộn thuần cảm: $\cos \varphi =\frac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{L}^{2}}}=\frac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{(L\omega )}^{2}}}}.$

Xem thêm: Hướng dẫn sử dụng chế độ vệ sinh lồng giặt đúng cách

+) Mạch R – C bao gồm năng lượng điện trở thuần và tụ điện: $\cos \varphi =\frac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+Z_{C}^{2}}}=\frac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+\frac{1}{{{C}^{2}}{{\omega }^{2}}}}}.$

+) Với mạch tổng quát lác R-L-C tiếp nối đuôi nhau tao có:

$\cos \varphi =\frac{{{U}_{R}}}{U}=\frac{R}{Z}=\frac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}}.$

Công suất khoảng dung nạp vô một mạch năng lượng điện xoay chiều ngẫu nhiên được xem bời:

$P=UI\cos \varphi =U.\frac{U}{Z}.\frac{R}{Z}=R{{\left( \frac{U}{Z} \right)}^{2}}=R{{I}^{2}}$

$=RI.I={{U}_{R}}.I.$

Vậy, Công suất dung nạp vô mạch năng lượng điện với R,L,C vướng tiếp nối đuôi nhau bởi vì năng suất lan sức nóng bên trên R.

4. Bài tập dượt minh họa:

HD giải:

a) Tổng trở và chừng lệch sóng của u, i vô mạch là

$\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}Z=60\Omega   \\\varphi =\frac{\pi }{6}-\frac{\pi }{3}=-\frac{\pi }{6}  \\\end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}{*{35}{l}}{{R}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}={{60}^{2}}  \\\tan \left( -\frac{\pi }{6} \right)=\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}=-\frac{1}{\sqrt{3}}  \\\end{array} \right.$

Xem thêm: Top 10 trang web đặt vé máy bay giá rẻ, uy tín | Làm website Web4s

Giải hệ bên trên tao được $R=30\sqrt{3}\Omega $

b) Công suất dung nạp của đoạn mạch là $P=UI.\cos \varphi =120.2.\cos \left( -\frac{\pi }{6} \right)=120\sqrt{3}$W.

c) Điện năng dung nạp trong một giờ (hay 3600s) là $W=P.t=120\sqrt{3}.3600=432\sqrt{3}$kJ.