Bài giảng Dòng điện xoay chiều-Bài 4

Tài liệu tham khảo dành cho các bạn học sinh chuẩn bị ôn thi cao đẳng đại học môn vật lý chuyên đề Công suất mạch điện xoay chiều
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Dòng điện xoay chiều-Bài 4§Æng ViÖt Hïng Bµi gi¶ng Dßng ®iÖn xoay chiÒu Bài giảng 4: CÔNG SUẤT MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀUI. CÔNG SUẤT MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU1) Biểu thức của công suất u = U 0 cos ( ωt + φ u ) V = U 2cos ( ωt + φ u ) V Cho mạch điện xoay chiều có biểu thức điện áp và dòng điện  i = I0 cos ( ωt + φi ) A = I 2cos ( ωt + φi ) A Công suất của mạch được cho bởi P = U.I.cosφ, với φ = φu – φi là độ lệch pha của u và i.2) Điện năng tiêu thụ của mạch điệnĐiện năng tiêu thụ của mạch điện là W = P.t, với t là thời gian dòng điện chạy trong mạch, đơn vị giây, (s).Ví dụ . Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có L = 1/π (H).   π u = 120 2 cos  100 πt + 6  V   Biểu thức điện áp và dòng điện trong mạch là  i = 2 2 cos  100 πt + π  A     3 a) Tính giá trị của điện trở R.b) Tính công suất tiêu thụ của mạch điện.c) Tính điện năng mà mạch tiêu thụ trong 1 giờ. Hướng dẫn giải: R 2 + ( ZL − ZC )2 = 602  Z = 60   π    π  ZL − ZC →a) Tổng trở và độ lệch pha của u, i trong mạch là  ππ 1 φ = 6 − 3 = − 6  tan  −  = =−    6 R 3 R 2 + 3R 2 = 602  R  R = 30 3 . →Giải hệ trên ta được   ZC − Z L =  3  πb) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là P = UI cos φ = 120.2.cos  −  = 120 3 W.  6c) Điện năng mạch tiêu thụ trong 1 giờ (hay 3600 s) là W = P.t = 120 3.3600 = 432 3 kJ.II. HỆ SỐ CÔNG SUẤT1) Khái niệm hệ số công suấtĐại lượng cosφ trong công thức tính công suất P = UIcosφ được gọi là hệ số công suất của mạch điện xoay chiều. r2) Công thức tính hệ số công suất UL P 2Pa) Theo khái niệm hệ số công suất ta có cosφ = = UI U 0 I0 r r U LC U U I.R R Rb) Theo giản đồ ta có cosφ = R = =  cosφ = , (*) → r U I.Z Z Z I ϕ(*) là công thức tính giá trị của hệ số công suất trong các bài toán r O URthường gặp.3) Biểu thức tính công suất khi mạch có R r ...