Công suất điện xoay chiều

     
1.1.Biểu thức của công suất

Xét đoạn mạch luân chuyển chiều hình sin bao gồm điện áp với cường độ loại điện tức thời:

(u=Usqrt2cos(omega t ))

(i=Isqrt2cos(omega t+varphi ))

Công suất ngay tức khắc trên đoạn mạch:

(eginarraylp = ui = 2UIcosomega tcos(omega t + varphi )\= UI(cosvarphi + cos(2omega t + varphi ))endarray)

Giá trị trung bình của năng suất điện tiêu thụ trong một chu kì T:

(eginarraylP = ar phường = ui\= UI(overline cosvarphi + overline cos(2omega t + varphi ) )\= UI(cosvarphi + 0)\= UIcosvarphiendarray)

⇒ công thức tính hiệu suất tiêu thụ mức độ vừa phải của mạch điện xoay chiều trong một thời gian dài nếu năng lượng điện áp hiệu dụng U với cường độ hiệu dụng I ko đổi:

(P=UIcosvarphi)

1.2.Điện năng tiêu hao của mạch điện

(W=P.t)

Đơn vị: Wh; KWh hoặc J (Ws)

Trong đó:

W là tích điện tiêu thụ, đơn vị chức năng J.

Bạn đang xem: Công suất điện xoay chiều

P là hiệu suất tiêu thụ, đơn vị W.

t là thời gian, đơn vị s.


2.Hệ số công suất


2.1.Biểu thức của hệ số hiệu suất và công suất

Trong công thức(P=UIcosvarphi)thì (cosvarphi)được gọi là hệ số công suất. Vì|φ|

(0leq cosvarphileq 1)

Dựa vào giãn thứ véc tơ ta có:

(cosvarphi=fracU_RR=fracRZ)

Công suất của đoạn mạch RLC:

(P=UIcosvarphi)=(fracU^2.RZ^2=I^2.R)

2.2.Tầm đặc biệt quan trọng của hệ số công suất trong vượt trình hỗ trợ và áp dụng điện năng

Vì(P=UIcosvarphi ightarrow I=fracPUcosvarphi)nên năng suất hao phí trên đường dây mua (có điện trở r) là :

(Delta P=I^2.r= fracr.P^2U^2.cos^2varphi ).

Xem thêm: Cười Muốn Xỉu " Chưa Chắc Đâu Bà " Hài Kịch "Chưa Chắc Đâu Bà"

Nếu hệ số năng suất (cosvarphi)nhỏ thì công suất hao phí trên tuyến đường dây sở hữu (P_hp)sẽ lớn, vì thế người ta buộc phải tìm cách cải thiện hệ số công suất. Theo qui định ở trong nhà nước thì hệ số công suất (cosvarphi)trong những cơ sở năng lượng điện năng tối thiểu phải bởi 0,85.

Với và một điện áp U và cơ chế dùng năng lượng điện tiêu thụ một hiệu suất P, tăng hệ số năng suất (cosvarphi)để sút cường độ hiệu dụng I từ đó bớt hao phí do tỏa nhiệt trên dây.

Xem thêm: Nêu Các Dạng Tài Nguyên Thiên Nhiên Chủ Yếu Cho Ví Dụ V, Please Wait

Một số phương thức để làm giảm hao chi phí (tăng(cosvarphi)):

*

Lắp tụ bù ở các cơ sở tiêu thụ điện

2.3.Tính hệ số công suất của mạch năng lượng điện R, L, C nối tiếp

(cosvarphi =fracU_RULeftrightarrow cos varphi =fracRZ)

Công suất vừa phải tiêu thụ vào mạch:

(P=UIcosvarphi=RI^2)

Bài 1:

Cho hiệu điện cố gắng hai đầu đoạn mạch là :(U_AB=10sqrt2cos(100pi t-fracpi 4)(V))và cường độ chiếc điện qua mạch :(i=3sqrt2cos(100pi t+fracpi 12)(A)).Tính hiệu suất tiêu thụ của đoạn mạch?

Hướng dẫn giải:

Ta có:

(eginarraylI = fracI_0sqrt 2 = frac3sqrt 2 sqrt 2 = 3(A).\U = fracU_0sqrt 2 = frac120sqrt 2 sqrt 2 = 120(V).endarray)

Mặt không giống :

(eginarraylvarphi _u - varphi _i = varphi \ o varphi = 100pi t - fracpi 4 - (100pi t + fracpi 12)\ o varphi = - fracpi 3\Rightarrow cosvarphi = cos( - fracpi 3) = frac12endarray)

Suy ra năng suất tiêu thụ của đoạn mạch là :

(P=UIcosvarphi=120.3.frac12=180(W))

Bài 2:

Cho đoạn mạch luân chuyển chiều ko phân nhánh. Điện trở R=50((Omega)), cuộn dây thuần cảm (L=frac1pi (H))và tụ (C=frac10^-322pi (F)). Điện áp hai đầu mạch: (u=260sqrt2cos(100pi t)(V)). Tính hiệu suất toàn mạch.

Hướng dẫn giải:

Cảm kháng:(Z_L=omega L=100pi.frac1pi =100Omega)

Dung kháng:

(Z_C = frac1omega C = frac1100pi .frac10^ - 322pi = 220Omega )

Tổng trở:(Z=sqrtR^2+(Z_L-Z_C)^2=130Omega)

Vậy năng suất toàn mạch:

(eginarraylP = UIcosvarphi \= RI^2 = fracU_ABZ_AB.R\= (frac260130)^2.50 = 200Wendarray)