NhiÖt liÖt chµo mõng
Ngµy

NHÀ GIÁO VIỆT NAM 20 – 11 - 2016
Tr­ường THPT Nam Tiền Hải
TiÕt 27: Vật lí 12

GIÁO VIÊN: NGUYỄN THỊ DUNG
LỚP HỌC: 12A3

Kiểm tra bài cũ
1) Viết công thức tính tổng trở của mạch RLC nối
tiếp.
Z  R 2  ( Z L  ZC )2
2) Viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch RLC
nối tiếp.

U
I
Z

3) Viết biểu thức xác định độ lệch pha của u và i.

Z L  ZC
tan  
R

Công ty
điện lực

VẤN ĐỀ
CUNG CẤP &
SỬ DỤNG
ĐIỆN

Nơi tiêu thụ điện..

4

NỘI DUNG BÀI
I. Công suất của mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công suất
2/ Điện năng tiêu thụ của mạch điện

II. Hệ số công suất
1/ Biểu thức của hệ số công suất
2/ Tầm quan trọng của hệ số công suất
3/ Tính hệ số công suất của mạch điện R, L, C nối tiếp

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

I. Công suất của mạch điện xoay chiều.
1/ Biểu thức của công suất.
- Cho biết biểu thức tính công suất điện tiêu thụ trong
mạch điện không đổi là gì? 2

U
P UI RI 
R

Mạch

2

I

U
+ -

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

I. Công suất của mạch điện xoay chiều.
1/ Biểu thức của công suất.
- Xét
Gọi mạch
 là độ
lệch
phachiều
giữa như
u vàhình
i. vẽ.
điện
xoay

Mạch

i

~

Công suất điện tiêu thụ TB của mạch điện xoay chiều:

P = UIcos
U: điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu mạch (V).
I: cường độ hiệu dụng (A).
: Độ lệch pha giữa u và i.
- Đơn vị của P (W).

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

I. Công suất của mạch điện xoay chiều.
1/ Biểu thức của công suất.
2/ Điện năng tiêu thụ của mạch điện.
- Điện
tiêusuất
thụ của
mạch
điện
trong
thờimạch
gian t:
Nếu
biếtnăng
công
tiêu
thụ
của
một

= P.ttiêu thụ trong thời
điện, ta tính điệnWnăng
- Đơn gian
vị: Wh;t bằng
KWh hoặc
J (Ws)
công
thức nào?
Cho biết đơn vị của
điện năng tiêu thụ?

8

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos

I. Công suất của mạch điện xoay chiều.
1/ Biểu thức của công suất.
2/ Điện năng tiêu thụ của mạch điện.

2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t

Dùng thiết bị nào để
đo điện năng tiêu
thụ của mạch điện?
5 2 4 kWh

COÂNG TÔ ÑIEÄN 1 PHA 2 DAÂY

0 1 3

220V 10A 50Hz
450v/kWh 270C 2008
Sôû höõu cuûa :

COÂNG TY ÑIEÄN LÖÏC
2

CÔNG TƠ ĐIỆN

9

Một số loại công tơ điện

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t
II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số
công suất.

II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số công suất.
-Từ công thức: P = UIcos
cos được gọi là hệ số công suất.
Vì      nên: 0 ≤ cos ≤ 1
2

2

UL

UL

I
UC

U LC

UR

UC

U
I



UR

Cho biết góc  có thể nhận giá trị trong khoảng nào?
11
Từ đó suy ra cos có giá trị trong khoảng nào?

Điền đầy đủ thông tin
vào ô trống

R

O

L

R

I

O
UC

C

R

UR

L
C

UL
O
UL
O
O
UC



I

 UR

 U
R



?2
R

I
I

U

?2



I
U



?

R 2  L2 2
R
R2 

1
C 2 2

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t
II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số
công suất.
2/ Tầm quan trọng
của hệ số công suất
trong quá trình cung
cấp và sử dụng điện
năng.
- Công suất hao phí:
Php = r.I2 = r

P

U2

2

1
cos2

II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số công suất.
2/ Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình
cung cấp và sử dụng điện năng.
a. Công suất hao phí.
- Các động cơ, máy, khi vận hành ổn định, công suất
trung bình được giữ không đổi:
P
I=
P = UIcos ( cos > 0)
- Gọi r là điện trở đường dây tải điện. Ucos
2
P
1
2
Công suất hao phí
Php = r.I = r 2
U cos2

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t
II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số
công suất.
2/ Tầm quan trọng
của hệ số công suất
trong quá trình cung
cấp và sử dụng điện
năng.
- Công suất hao phí:
Php = r.I2 = r

P

U2

2

1

II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số công suất.
2/ Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình
cung cấp và sử dụng điện năng.
a. Công suất hao phí.
2
P
1
(cos
>
0)
Công suất hao phí Php = r.I2 = r
2
U2 cos 
Hệ số công suất cos càng nhỏ ( càng lớn) công suất
hao phí trên dây càng lớn.
Để giảm hao phí,
cần làm gì?

cos2

Hệ số công suất
ảnh hưởng thế
nào tới công suất
hao phí??

Các cơ sở tiêu thụ
điện phải bố trí mạch
sao cho hệ số cos
lớn

giảm

Góc  nhỏ

Trong các máy móc, động cơ điện có các cuộn dây.

UL

U

UL

U LC



UR

I

Để tăng cos (giảm )
cần làm gì?

U

UC

I



UR

Mắc thêm tụ điện
15

TỤ BÙ HẠ THẾ

TỤ BÙ TRUNG THẾ

VÀI LOẠI TỤ BÙ KHÁC

LẮP TỤ BÙ Ở CÁC CƠ SỞ TIÊU THỤ ĐIỆN

Dàn tụ và kháng ở nhà máy điện.

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t
II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số
công suất.
2/ Tầm quan trọng
của hệ số công suất
trong quá trình cung
cấp và sử dụng điện
năng.
- Công suất hao phí:
Php = r.I2 = r

P

U2

2

1
cos2

- Tầm quan trọng của
cos  :

cos nhỏ Php sẽ lớn
cos > 0,85.

II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số công suất.
2/ Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình
cung cấp và sử dụng điện năng.
a. Công suất hao phí.
2
P
1
(r: Điện trở trên
Công suất hao phí Php = r.I2 = r 2
U cos2 đường dây tải )
b. Tầm quan trọng của hệ số công suất.
- Nếu cos nhỏ  Php sẽ lớn, ảnh hưởng đến sản xuất
kinh doanh của công ty điện lực => Các cơ sở tiêu thụ
phải bố trí mạch sao cho cos lớn.
- Nhà nước quy định máy tiêu thụ điện phải có:

cos 0,85

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t
II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số
công suất.
2/ Tầm quan trọng
của hệ số công suất
trong quá trình cung
cấp và sử dụng điện
năng.
- Công suất hao phí:
Php = r.I = r
2

P

U2

2

1
cos2

- Tầm quan trọng của
cos  :

cos nhỏ Php sẽ lớn
cos > 0,85.

3/ Tính hệ số công
suất của mạch điện
xoay chiều
U
R
cos  R 
U
Z

II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số công suất.
2/ Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình
cung cấp và sử dụng điện năng.
3/ Tính hệ số công suất của mạch điện xoay chiều.
UR
R
UL
cos 

U
Z
U U

cos ?

hay cos 

LC

R

R 2  ( L 

1 2
)
C

 Công suất trung bình tiêu thụ
trong mạch:

2



o

U 
U R
P UI cos U
R   RI 2
Z Z
Z

U

C

UR I
UC

 Vậy, công suất tiêu thụ trong mạch điện có R, L, C
mắc nối tiếp bằng công suất tỏa nhiệt trên R.

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT.

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t
II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số
công suất.
2/ Tầm quan trọng
của hệ số công suất
trong quá trình cung
cấp và sử dụng điện
năng.
- Công suất hao phí:
Php = r.I2 = r

P

U2

2

II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số công suất.
2/ Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình
cung cấp và sử dụng điện năng.
3/ Tính hệ số công suất của mạch điện xoay chiều.
2

P UI cos U

Chú ý:

*Nếu cos = 0:   thì P = 0
2

1
cos2

- Tầm quan trọng của
cos  :

*Nếu cos = 1:  = 0

cos nhỏ Php sẽ lớn
cos > 0,85.

3/ Tính hệ số công
suất của mạch điện
xoay chiều
U
R
cos  R 
U
Z

U 
U R
R   RI 2
Z Z
Z

Mạch chỉ có L
hoặc C hoặc cả L
và C
Mạch chỉ có R
thì P = UI hoặc mạch R-LC có cộng hưởng

* 0 < cos < 1:0 < P < UI
thì P = UIcos 

Mạch có R – L – C không
cộng hưởng; mạch có R –
L; mạch có R - C

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT.

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t
II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số
công suất.
2/ Tầm quan trọng
của hệ số công suất
trong quá trình cung
cấp và sử dụng điện
năng.
- Công suất hao phí:
Php = r.I2 = r

P

U2

2

1
cos2

- Tầm quan trọng của
cos  :

cos nhỏ Php sẽ lớn
cos > 0,85.

3/ Tính hệ số công
suất của mạch điện
xoay chiều
U
R
cos  R 
U
Z

Chú ý:
2

P UI cos U

U 
U R
R   RI 2
Z Z
Z

- Coâng suaát P = U I cos  ( ñôn vò: W ), goïi laø coâng
suaát taùc duïng( coâng suaát thöïc söï tieâu thuï trong maïch)

- Coøn coâng suaát P

= U I ( ñôn vò: VA ), goïi laø coâng
suaát bieåu kieán. Noù neâu leân khaû naêng cung caáp ñieän
cho maïch ( tuøy thuoäc vaøo caùc thieát bò truyeàn taûi vaø
cung caáp ).
bk

COÂNG SUAÁT ÑIEÄN TIEÂU THUÏ CUÛA MAÏCH
ÑIEÄN XOAY CHIEÀU. HEÄ SOÁ COÂNG SUAÁT

COÂNG SUAÁT CUÛA MAÏCH
ÑIEÄN XOAY CHIEÀU

Bieåu thöùc:
P = U I cosφ

Coâng suaát
toûa nhieät:
P = RI2

Ñieän naêng
tieâu thuï:
W= P t

HEÄ SOÁ COÂNG SUAÁT

Heä soá coâng suaát :
R
cosφ =
Z

Taàm quan troïng:
0,85 ≤ cosφ

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t
II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số
công suất.
2/ Tầm quan trọng
của hệ số công suất
trong quá trình cung
cấp và sử dụng điện
năng.
- Công suất hao phí:
Php = r.I2 = r

P

U2

2

1
cos2

- Tầm quan trọng của
cos  :

cos nhỏ Php sẽ lớn
cos > 0,85.

3/ Tính hệ số công
suất của mạch điện
xoay chiều
U
R
cos  R 
U
Z

VẬN DỤNG
Câu 1: Hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều R-LC nối tiếp, với ZL=ZC là:
A. 0
B. không xác định được

C. 1

Vì ZL=ZC => Z=R

D. phụ thuộc R

R R
cos   1
Z R

Câu 2: Hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều bằng 0
trong trường hợp nào sau đây:
A. Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần.

B. Đoạn mạch có tụ điện mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần.
C. Đoạn mạch chứa R và tụ điện.
D. Đoạn mạch chứa R và cuộn cảm thuần.

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t
II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số
công suất.
2/ Tầm quan trọng
của hệ số công suất
trong quá trình cung
cấp và sử dụng điện
năng.
- Công suất hao phí:
Php = r.I2 = r

P

U2

2

1
cos2

VẬN DỤNG
Câu 3: Một đoạn mạch xoay chiều có biểu thức điện áp
giữa 2 đầu mạch và cường độ dòng điện qua mạch là:

u 100 2 cos(100 t  )(V )
3

i 2 2 cos100 t ( A)

Công suất tiêu thụ của mạch điện là:
A. 200W

B. 100W

C. 50W

D. 86,6W

- Tầm quan trọng của
cos  :

cos nhỏ Php sẽ lớn
cos > 0,85.

3/ Tính hệ số công
suất của mạch điện
xoay chiều
U
R
cos  R 
U
Z


P = UIcos = 100.2.cos 3 100W

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t
II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số
công suất.
2/ Tầm quan trọng
của hệ số công suất
trong quá trình cung
cấp và sử dụng điện
năng.
- Công suất hao phí:
Php = r.I2 = r

P

U2

2

VẬN DỤNG

Câu 4: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm 1 điện trở
thuần, 1 cuộn cảm thuần và 1 tụ điện mắc nối tiếp.
Điện áp hiệu dụng trên các phần tử nói trên lần lượt
là:40V; 80V; 50V.
Hệ số công suất của đoạn mạch trên là:
A. 0,8
B. 0,6
C. 0,25
D. 0,71

1
cos2

- Tầm quan trọng của
cos  :

cos nhỏ Php sẽ lớn
cos > 0,85.

3/ Tính hệ số công
suất của mạch điện
xoay chiều
U
R
cos  R 
U
Z

UR
UR
40
cos =

 0,8
U
U R 2  (U L  U C ) 2 50

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t
II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số
công suất.
2/ Tầm quan trọng
của hệ số công suất
trong quá trình cung
cấp và sử dụng điện
năng.
- Công suất hao phí:
Php = r.I2 = r

P

U2

2

VẬN DỤNG

Câu 5: Một mạch xoay chiều R-L-C có biểu thức dòng
điện qua mạch là:

i 2 2cos100 t(A)

Biết điện trở thuần: R 50
Công suất tiêu thụ trong mạch bằng:
A.50W

B. 100W

C. 200W

1
cos2

- Tầm quan trọng của
cos  :

cos nhỏ Php sẽ lớn
cos > 0,85.

3/ Tính hệ số công
suất của mạch điện
xoay chiều
U
R
cos  R 
U
Z

2

2

P RI 50.2 200W

D. 400W

Bài 15:

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của
mạch điện xoay chiều
1/ Biểu thức của công
suất.

P = UIcos
2/ Điện năng tiêu thụ
của mạch điện.

W = P.t
II. Hệ số công suất.
1/ Biểu thức của hệ số
công suất.
2/ Tầm quan trọng
của hệ số công suất
trong quá trình cung
cấp và sử dụng điện
năng.
- Công suất hao phí:
Php = r.I2 = r

P

U2

2

1

VẬN DỤNG

Câu 6: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm 1 điện trở
thuần, 1 cuộn cảm thuần và 1 tụ điện mắc nối tiếp.
Điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu mạch bằng 100V, tần
số f=50Hz.
2
100
R

100

;
L

H
;
C

F
Biết:


Công suất tiêu thụ trong mạch bằng:
A. 50W

B. 100W

C. 200W

D. 100 2W

cos2

- Tầm quan trọng của
cos  :

cos nhỏ Php sẽ lớn
cos > 0,85.

3/ Tính hệ số công
suất của mạch điện
xoay chiều
U
R
cos  R 
U
Z

Z  R 2  ( Z L  Z C ) 2 100 2
U
1
I 

Z
2
2

P RI 2

 1 
100. 
 50W
 2

Chóc c¸c em häc tèt!