Giải bài tập Vật lý lớp 12
Chương III: Dòng điện xoay chiều
Chương 15: Công Suất Tiêu Thụ Của Mạch Điện Xoay Chiều. Số công suất
Ta biết rằng trong mạch điện xoay chiều, hiệu điện thế tức thời hay cường độ tức thời… luôn biến thiên theo thời gian. Yếu tố trong cách theo dõi thống kê mức tiêu thụ điện năng trong một mạch điện mà bạn sẽ khám phá ngay sau đây.
Tóm tắt lý thuyết
I. Công suất chia mạch xoay chiều
1. Biểu hiện Quyền lực
Nhắc lại công thức tính công suất tiêu thụ trong mạch điện một chiều tĩnh?
Cho điện áp tức thời trên mạch: ( u = U sqrt{2} cosωt )
Cường độ dòng điện tức thời: (i = I bình phương {2 } cos(ωt + φ))
Công suất tiêu thụ trong mạch ở thời điểm t là: p = u. i và p gọi là công suất tức thời.
Thay thế bạn và tôi vào, chúng tôi nhận được:
(p = 2UI cosωt. cos(t + φ) = UI [ cosφ + cos ( 2 ωt + φ ) ] )
Chúng tôi tính giá trị trung bình của p trong khoảng thời gian T:
(p = tổng quan {p} = giao diện người dùng [ overline { cosφ } + overline { cos ( 2 ωt + φ ) } ] )
(đường chéo {cosφ} = cosφ) và (đường chéo {cos(2 ωt + φ)} = 0) thì (P = UIcosφ)
Công suất tiêu thụ của mạch : P = UIcosφ
- Đơn vị của P là oát (w).
- cosφ được gọi là hệ số công suất
2. Công suất tiêu thụ của mạch
W = Pt
Ở đâu:
– P. là công suất tiêu thụ của đoạn mạch (w).
– t là thời lượng (h)
Đơn vị của W là w. h hoặc kw. h
II. Số công suất
1. Biểu thức hệ số công suất
MỘT. Do góc (90^o ) có giá trị tuyệt đối không lớn hơn 0 ≤ cosφ ≤ 1
b. Ví dụ:
2. Tầm quan trọng của hệ số công suất trong vận hành cung cấp điện và lưới điện
Công suất tiêu thụ trung bình của các thiết bị điện trong nhà máy điện : P = UIcosφ
Cường độ dòng điện từ nhà máy điện qua đường dây tải điện từ nhà máy điện là: ( I = frac{P } {Ucosφ } )
Nếu dây dẫn có điện trở r thì công suất hao phí trên đường dây tải điện là:
( P_ { hp } = rI^2 = r frac{ P^2 } { U^2 } frac{ 1 } { cos^2 φ } )
Nếu cosφ nhỏ ( P_ { hp } ) sẽ lớn. Do đó mạch tiêu thụ điện cần bố trí sao cho cosφ lớn
3. Tính hệ số công suất của đoạn mạch RLC nối tiếp
Cho biết cách tính cosφ từ đồ thị?
(cosφ = frac {U_R} {U} = frac {R} {Z })
Trong đó: R là điện trở, Z là điện trở toàn phần của mạch
Khi đó công suất tiêu thụ của đoạn mạch được tính:
( P = UIcosφ = RI^2 )
BÀI TẬP VÀ GIẢI 15 Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Số công suất
Bài tập 1 Trang 85 SGK Vật Lý lớp 12
Công suất tiêu thụ trong một đoạn mạch xoay chiều phụ thuộc vào đại lượng nào?
>> Xem: Giải bài tập 1 Trang 85 SGK Vật Lý lớp 12
Bài tập 2 Trang 85 SGK Vật Lý lớp 12
Trong các bài toán sau, cuộn dây coi như thuần cảm.
Chọn câu đúng.
Hệ số công suất của đoạn mạch RLC nối tiếp bằng:
A.RZ;
B. () ( frac { Z_ { L }} { Z } );
C. (dấu ngoặc {r}{z});
D. (frac{Z_{C}}{Z}).
>> Xem: Giải bài tập 2 trang 85 SGK Vật Lý lớp 12
Bài tập 3 Trang 85 SGK Vật Lý lớp 12
Chọn câu đúng.
( ) là hệ số công suất trong đoạn mạch xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với ( Z_{L } = Z_{C } )
A. bằng 0;
B. Bằng 1;
C. Phụ thuộc r;
D. Phụ thuộc (Braq { Z_ { C } } { Z_ { L } } ) .
>> Xem: Giải bài tập 3 trang 85 SGK Vật Lý lớp 12
Bài tập 4 Trang 85 SGK Vật Lý lớp 12
Chọn câu đúng
Đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp ( ) ( R = 10 Ômêga ; Z_L = 8 Ômêga ; Z_C = 6 Ôtômát ) f. Do đó, giá trị của tần số bằng với tham số công suất 1:
A. là số ít > f ;
B. là số ít > f ;
C. là số ít = f ;
D. đã không qua khỏi.
>> Xem: Giải bài tập 4 trang 85 SGK Vật Lý lớp 12
Bài tập 5 Trang 85 SGK Vật Lý lớp 12
Mạch điện như hình 15.2, trong đó L là cuộn cảm thuần, có các điện áp đầu cực ( U_ { PQ } = 60 sqrt { 2 } cos100 pi t ( V ) , điện áp hiệu dụng ( U_ { ) { PN } } = U_ { NQ } = 60 V ). Hệ số công suất của đoạn mạch là bao nhiêu?
A. (Dấu ngoặc { ô vuông { 3 } } { 2 } )
b. (Dấu ngoặc { 1 } { 3 } )
C. (braq {bình phương {2}} {2})
b. (Dấu ngoặc {1} {2})
>> Xem: Giải bài tập 5 trang 85 SGK Vật Lý lớp 12
Bài tập 6 Trang 85 SGK Vật Lý lớp 12
Một mạch điện xoay chiều nối tiếp (R = 30omega; L = frac{5.0}{pi}mH; C = frac{50}{pi}mu F) được phân phối bởi hiệu điện thế hiệu dụng 100 V, f = 1 kHz. Đặt tiêu thụ điện năng và các thông số năng lượng.
>> Xem: Giải bài tập 6 Trang 85 SGK Vật Lý lớp 12
Phần kết:
Công suất và thông số công suất là một trong những dạng chuyên đề, bài tập thường xuyên gặp trong các đề thi SGK Vật lý 12. Sau khi học xong chuyên đề này, các em học sinh cần nắm vững một số kỹ năng và kiến thức sau.
– Yêu cầu HS viết công thức tính công suất và các thông số công suất đối với một đoạn mạch xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp.
– Thứ hai, các em cần hiểu rõ tầm quan trọng của các thông số điện năng trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng.
– Cuối cùng là vận dụng các kĩ năng, kiến thức đã học để giải các bài tập trong sgk.
Tôi muốn bạn có kỹ năng và kiến thức tốt về công suất tiêu thụ và thông số công suất lý tưởng của mạch điện xoay chiều đã học trong Chương 15. Để học tốt Vật Lý lớp 12, tham khảo các bài giải bài tập trên.
5/5 (1 phiếu bầu)
