CÔNG SUẤT CỦA MẠCH RLC

Chủ đề này gồm những vấn đề sau: biểu thức của công suất, mạch điện cất 1 hoặc 2 thiết bị, trang bị thị hiệu suất của cái điện luân chuyển chiều khi có sự biến đổi của thiết bị

A. LÍ THUYẾT

1. Biểu thức của công suất


Cho mạch điện xoay chiều gồm biểu thức điện áp và dòng điện

*


a. Năng suất tức thời:

*

Nhận xét: công suất tức thời thay đổi tuần trả theo thời hạn với tần sốω"= 2ω cùng T" = T/2

b. Công suất

PMN=UMN.I.cosφ 

Với mạch năng lượng điện RLC ko phân nhánh :P=UMN.I.cosφ = I2.RMN=U2Z2.RMN=U2R.cos2φ

c. Thông số công suất

Với

*
=
*

=> trong các mạch điện để bớt thiểu hao phí người ta tăng hệ số công suất của những thiết bị

*
.

Bạn đang xem: Công thức tính hệ số công suất của đoạn mạch

2. Mạch điện đựng một hoặc nhì thiết bị

a. Mạch điện đựng một thiết bị


Mạch chỉ có R

Đặc điểm:

*
cos varphi =1" />

*
P=UI=I^2R" />

Mạch chỉ bao gồm L

Đặc điểm:

*
cos varphi =0" />

=> p = 0

Mạch chỉ tất cả C

Đặc điểm:

*
cos varphi =0" />

=> phường = 0


b. Công suất mạch điện đựng hai thiết bị


Mạch RL

Đặc điểm

*
*
P=I^2R" />

Mạch RC

Đặc điểm

*
*
P=I^2R" />

Mạch RrL

(cuộn dây gồm thêm r ≠ 0)

* thông số công suất

*

* năng suất tỏa nhiệt trên toàn mạch là

*
,
*

* năng suất tỏa nhiệt độ trên R là

*
,
*

Mạch LC

Đặc điểm

Z= ZL-ZCφ = ±π2

=> p. =0


c. Đối với mạch điện RLC không phân nhánh


Mạch năng lượng điện RLC

(Cuộn dây thuần cảm)

phường =

*

Mạch năng lượng điện RrLC

(Cuộn dây không thuần cảm)

+ năng suất tiêu thụ của tất cả đọan mạch luân phiên chiều:

*

hay

*

+ Hệ số năng suất của cả đọan mạch :

*

+Công suất tiêu thụ trên điện trở R:

*

Với Z =

+Công suất tiêu hao của cuộn dây:

*

+ Hệ số công suất của đọan mạch chứa cuộn dây:

*


3. Đồ thị năng suất của loại điện luân phiên chiều khi gồm sự biến đổi của thiết bị


Các thứ thị hiệu suất của cái điện luân phiên chiều

L,C,=const, R ráng đổi.

R,C,=const, Lthay đổi.

R,L,=const, C nỗ lực đổi.

R,L,C,=const, f nuốm đổi.

*

Khi:

*

Dạng thiết bị thị như sau:

*

Khi:

*
L=frac1omega ^2C" />

Dạng thứ thị như sau:

*

Khi:

*
L=frac1omega ^2C" />

Dạng đồ gia dụng thị như sau:

*

Khi:

*
f=frac12pi sqrtLC" />

Dạng đồ gia dụng thị như sau:


B. BÀI TẬP

DẠNG 1: TÍNH CÔNG SUẤT, HỆ SỐ CÔNG SUẤT

– Công suất:

*

– hệ số công suất:

*

DẠNG 2 : BÀI TOÁN CỰC TRỊ CÔNG SUẤT CỦA MẠCH RLC

Bài toán 1: Biện luận p theo R


b. Biện luận công suất theo R: cùng với mạch năng lượng điện RrLC

*


Bài toán 2: Biện luận p theo L


– Ứng cùng với một quý giá của phường tồn tại 2 cực hiếm L

*

ZL1+ ZL2= 2ZL(Cộng hưởng)


Quan hệ φ1=-φ2 ⇔φu1-φi=-φu2-φi ⇔φi=φu1+φu22

– Để P, đạt cực lớn :



Bài toán 3: Biện luận theo C


– Ứng với một quý giá của phường tồn trên 2 quý giá C

*

ZC1+ ZC2= 2ZC(Cộng hưởng)

Quan hệ φ1=-φ2 ⇔φu1-φi=-φu2-φi ⇔φi=φu1+φu22


– Để P, đạt cực to :



Bài toán 4: Biện luận theow.


Khi
*
(f =
*
) thì
*

Với
*
hoặc
*
thì I (P hoặc UR) tất cả cùng một giá chỉ trị
*
()Quan hệ φ1=-φ2 ⇔φu1-φi=-φu2-φi ⇔φi=φu1+φu22

Ví dụ biện luận phường theo R:


Ví dụ 1: cho mạch năng lượng điện như hình vẽ, biết

*
*
V.


Giá trị R để năng suất tỏa nhiệt độ trên R là lớn số 1 và giá trị năng suất khi kia lần lượt là

A.

*
B.
*

C.

*
D.
*

Hướng dẫn

Ta có:

*

Áp dụng công thức ta có:

*

*

=> Đáp án C

Ví dụ 2:Cho mạch điện xoay chiều có các bộ phận điện R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp thân hai đầu mạch là

*
V, điện trở R nỗ lực đổi, cuộn dây có
*
,
*
,
*
. Điều chỉnh R để hiệu suất tiêu thụ của điện trở R đạt giá trị lớn nhất thì R với PRcó quý hiếm là

A.

*
. B.
*

C.

*
. D.
*

Hướng dẫn

*

Áp dụng cách làm trên ta có:

*
R=sqrt30^2+(140-100)^2=50Omega " />

*

=> Đáp án D

Ví dụ 3:Mạch RLC nối tiếp, với R là trở nên trở, cuộn dây thuần cảm. Đặt vào nhì đầu đoạn mạch một năng lượng điện áp

*
V. đổi khác R thì thấy khi
*
*
công suất của mạch gồm cùng quý hiếm bằng p. Giá trị R và công suất tiêu thụ của mạch khi đạt giá bán trị cực lớn lần lượt là

A.

*
B.
*
C.
*
D.
*

Hướng dẫn

Áp dụng phương pháp khi hai cực hiếm điện trở tất cả cùng công suất:

*

Mặt khác, lúc công suất cực to với R chuyển đổi ta lại có:

*

Như vậy công suất cực đại:

*

=> Đáp án D.

Ví dụ 4:Một đoạn mạch điện xoay chiều tất cả một điện trở thuần R, một cuộn dây có điện trở r và độ từ cảm L, một tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Các giá trị của r, L, C ko đổi, quý giá của điện trở thuần R đổi khác được. Đặt vào nhị đầu đoạn mạch AB một năng lượng điện áp xoay chiều

*
. Khi
*
hoặc
*
thì hiệu suất tiêu thụ của đoạn mạch AB có cùng một cực hiếm bằng
*
. Khi
*
thì hiệu suất của đoạn mạch AB đạt giá chỉ trị béo nhất. Giá trị củalà

A.

*
B.
*
C.
*
D.
*

Hướng dẫn

*
left| Z_L-Z_C ight|=100" />

*

=> Đáp án A.

Xem thêm: Lời Bài Hát Vui Đến Trường Lòng Rộn Ràng Như Hoa Nở, Lời Bài Hát Vui Đến Trường

Ví dụ 5:Cho mạch RLC nối tiếp với cuộn dây thuần cảm được để vào nguồn điện áp xoay chiều

*
V. Biết năng lượng điện trở
*
, khi hai giá bán trị
*
thì thấy hai giá trị hiệu suất bằng nhau. Năng suất tiêu thụ khi ấy là

A. 500W B. 600W C. 800W D. 1000W

Hướng dẫn

Ta có:

*

Áp dụng cách làm ta có:

*

*

=> Đáp án D

Ví dụ 6:Mạch năng lượng điện xoay chiều bao gồm một cuộn dây mắc nối liền với tụ điện. Cuộn dây bao gồm điện trở

*
, độ từ bỏ cảm
*
H, tụ điện bao gồm điện dung C. Biểu thức năng lượng điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là
*
(V). Với giá trị như thế nào của C thì công suất tiêu thụ của mạch có giá trị cực lớn và quý hiếm công suất cực to bằng bao nhiêu?