Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều và Hệ số công suất hay đầy đủ nhất
Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều, Biểu thức công suất, Hệ số công suất, Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng, Tính hệ số công suất,..
Bài viết ngày hôm nay, HocThatGioi sẽ giới thiệu với các bạn về Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều và Hệ số công suất. Vậy công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều có biểu thứ là gì, được tính như thế nào? Hệ số công suất của các mạch khác nhau ra sao, có tầm quan trọng trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng không? Tất cả sẽ được giải đáp trong bài học ngày hôm nay đấy!
1. Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều
1.1 Biểu thức công suất
Xét một mạch điện xoay chiều hình sin có:
- Điện áp tức thời hai đầu mạch: u=U\sqrt 2cosωt
- Cường độ dòng điện tức thời trong mạch: i=I \sqrt 2cos(ωt+φ)
- Công suất tức thời trên đoạn mạch là:
p=u.i=2UIcosωt.cos(ωt+φ).
=UI[cosφ+cos(2ωt+φ)].
Giá trị trung bình của công suất tiêu thụ trong một chu kì T:
P=UIcosφ.
Suy ra công thức tính công suất tiêu thụ trung bình của mạch điện xoay chiều trong một thời gian dài nếu điện áp hiệu dụng và cường độ hiệu dụng không đổi là:
P=UIcosφ.
1.2 Điện năng tiêu thụ của mạch điện
Điện năng tiêu thụ của mạch điện trong thời gian t là:
W=P.t
2. Hệ số công suất
2.1 Biểu thức của hệ số công suất
Trong công thức: P=UIcosφ thì cosφ được gọi là hệ số công suất.
Vì |φ|<90^0⇒0≤cosφ≤1
Hệ số công suất của một số mạch
2.2 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 cho bởi:
P=UIcosφ,cosφ>0 .
Suy ra: I=\frac{P}{Ucosφ} nên công suất hao phí trên đường dây tải (có điện trở r) là:
P_{hp}=rI^2=\frac{r.P^2}{U^2cos^2φ}
Nếu hệ số công suất nhỏ thì công suất hao phí trên đường dây sẽ lớn, vì vậy người ta phải tìm cách nâng cao hệ số.
2.3 Tính hệ số công suất của mạch điện RLC nối tiếp
cosφ=\frac{U_R}{U} hay cosφ=\frac{R}{Z}
Công suất trung bình tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều bất kì được tính bởi:
P=UIcosφ=I^2R
=> Công suất tiêu thụ trong mạch điện có R,L,C mắc nối tiếp bằng công suất tỏa nhiệt trên R.
Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi về Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều và Hệ số công suất hay đầy đủ nhất. Nếu các bạn thấy hay và bổ ích, hãy chia sẻ cho bạn bè của mình để cùng nhau học thật giỏi nhá. Đừng quên để lại 1 like, 1 cmt để tạo động lực cho HocThatGioi và giúp HocThatGioi ngày càng phát triển hơn nhé! Chúc các bạn học thật tốt!
