Tính công suất và hệ số công suất

Tính công suất và hệ số công suất

4.4/5

Tác giả: Thầy Tùng

Đăng ngày: 19 Aug 2022

Lưu về Facebook:
Hình minh họa  Tính công suất và hệ số công suất

Lý thuyết về Tính công suất và hệ số công suất

1. Hệ số công suất

Hệ số công suất của mạch:

$\cos \varphi =\dfrac{R}{Z}=\dfrac{{{U}_{R}}}{U}$

$Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}};U=\sqrt{U_{R}^{2}+{{({{U}_{L}}-{{U}_{C}})}^{2}}}$

${{Z}_{L}}=\omega L\left( \Omega  \right)$ ; ${{Z}_{C}}=\dfrac{1}{\omega C}$

Cuộn dây có điện trở: 

$Z=\sqrt{{{\left( R+r \right)}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}$

$U=\sqrt{{{\left( {{U}_{R}}+{{U}_{r}} \right)}^{2}}+{{\left( {{U}_{L}}-{{U}_{C}} \right)}^{2}}}$

Mạch không chứa phần tử nào thì đại lượng vật lí của phần từ đó =0

Hệ số công suất của mạch: $\cos \varphi  = \dfrac{{R + r}}{Z} = \dfrac{{{U_R} + {U_r}}}{U}$

Hệ số công suất của cuộn dây: $\cos \varphi_d =\dfrac{r}{Z_d}=\dfrac{{{U}_{r}}}{U_d}$

Chú ý: 

+ $\cos \varphi =1\Rightarrow $ RLC có cộng hưởng hoặc mạch chỉ chứa R.

+ $\cos \varphi =0\Rightarrow $Mạch chứa L hoặc C hoặc mạch chứa LC.

2. Công suất

Công suất tức thời: ${{P}_{t}}=u.i\left( \text{W} \right)$

Công suất trung bình: $P=UIcos\varphi =\dfrac{{{U}^{2}}}{R}.{{\cos }^{2}}\varphi ={{I}^{2}}R.\left( \text{W} \right)$

Công suất của cuộn dây: ${P_d} = {I^2}.r$

Khi xảy ra cộng hưởng: ${{P}_{\text{max}}}=\dfrac{{{U}^{2}}}{R+r}$

Mạch không chứa phần tử nào thì đại lượng vật lí của phần từ đó =0

3. Nhiệt lượng

$Q={{I}^{2}}.R.t\left( J \right)$

4. Điện năng tiêu thụ của mạch điện

$A=P.t (J)$

Bài tập tự luyện có đáp án

Câu 1: Đặt điện áp xoáy chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếpp. Biết cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch lần lượt là $ {{Z}_{L}} $$ {{Z}_{C}} $ . Hệ số công suất của đoạn mạch được tính bằng:  

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Hệ số công suất: $ \cos \varphi =\dfrac{R}{Z}=\dfrac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}} $

 

Câu 2: Cho mạch RLC nối tiếp, gọi $ \varphi $ là độ lệch pha của điện áp hai đầu mạch so với cường độ dòng điện. Gọi Z là tổng trở, công thức nào sau đây không phải là công suất trung bình của mạch RLC?

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Biểu thức công suất trung bình của mạch RLC là:

$ P=UI\cos \varphi =\dfrac{{{U}^{2}}}{R}{{\cos }^{2}}\varphi =\dfrac{{{U}_{0}}{{I}_{0}}\cos \varphi }{2} $