CÔNG SUẤT CỦA MẠCH RLC

Chủ đề này gồm những vấn đề sau: biểu thức của công suất, mạch điện chứa 1 hoặc 2 thiết bị, vật thị công suất của mẫu điện chuyển phiên chiều khi tất cả sự biến đổi của thiết bị

A. LÍ THUYẾT

1. Biểu thức của công suất


Cho mạch điện xoay chiều tất cả biểu thức điện áp và loại điện

*


a. Hiệu suất tức thời:

*

Nhận xét: năng suất tức thời chuyển đổi tuần hoàn theo thời hạn với tần sốω"= 2ω và T" = T/2

b. Công suất

PMN=UMN.I.cosφ 

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

c. Thông số công suất

Với

*
=
*

=> trong những mạch năng lượng điện để giảm thiểu hao phí tín đồ ta tăng thông số công suất của những thiết bị

*
.

Bạn đang xem: Công suất tiêu thụ của cuộn dây

2. Mạch điện đựng một hoặc nhị thiết bị

a. Mạch điện đựng một thiết bị


Mạch chỉ có R

Đặc điểm:

*
cos varphi =1" />

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

Mạch chỉ tất cả L

Đặc điểm:

*
cos varphi =0" />

=> phường = 0

Mạch chỉ có C

Đặc điểm:

*
cos varphi =0" />

=> p. = 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 có thêm r ≠ 0)

* thông số công suất

*

* năng suất tỏa sức nóng 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 điện RrLC

(Cuộn dây không thuần cảm)

+ công suất tiêu thụ của cả đọan mạch chuyển phiên chiều:

*

hay

*

+ Hệ số công suất của cả đọan mạch :

*

+Công suất tiêu tốn trên năng lượng điện trở R:

*

Với Z =

+Công suất tiêu tốn của cuộn dây:

*

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

*


3. Đồ thị công suất của cái điện xoay chiều khi có sự biến hóa của thiết bị


Các đồ gia dụng thị năng suất của chiếc điện luân chuyển chiều

L,C,=const, R thay đổi.

R,C,=const, Lthay đổi.

R,L,=const, C cố kỉnh đổi.

R,L,C,=const, f nắm đổi.

*

Khi:

*

Dạng trang bị thị như sau:

*

Khi:

*
L=frac1omega ^2C" />

Dạng đồ vật 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 phường theo R


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

*


Bài toán 2: Biện luận p. Theo L


– Ứng cùng với một cực hiếm của phường tồn trên 2 cực hiếm L

*

ZL1+ ZL2= 2ZL(Cộng hưởng)


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

– Để P, đạt cực to :



Bài toán 3: Biện luận theo C


– Ứng cùng với một quý hiếm 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 lớn :



Bài toán 4: Biện luận theow.


Khi
*
(f =
*
) thì
*

Với
*
hoặc
*
thì I (P hoặc UR) gồm 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: mang đến mạch năng lượng điện như hình vẽ, biết

*
*
V.


Giá trị R để năng suất tỏa sức nóng trên R là lớn số 1 và giá trị công suất khi đó 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 năng lượng điện xoay chiều bao gồm các bộ phận điện R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu mạch là

*
V, năng lượng điện trở R thế đổi, cuộn dây có
*
,
*
,
*
. Điều chỉnh R để năng suất tiêu thụ của điện trở R đạt giá bán trị lớn nhất thì R và PRcó giá trị là

A.

*
. B.
*

C.

*
. D.
*

Hướng dẫn

*

Áp dụng công thức trên ta có:

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

*

=> Đáp án D

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

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

A.

*
B.
*
C.
*
D.
*

Hướng dẫn

Áp dụng công thức khi hai giá trị điện trở tất cả cùng công suất:

*

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

*

Như vậy hiệu suất cực đại:

*

=> Đáp án D.

Ví dụ 4:Một đoạn mạch năng lượng điện xoay chiều gồm một năng lượng điện trở thuần R, một cuộn dây tất cả điện trở r cùng độ từ bỏ cảm L, một tụ điện bao gồm điện dung C mắc nối tiếp. Các giá trị của r, L, C không đổi, cực hiếm của điện trở thuần R thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một năng lượng điện áp xoay chiều

*
. Khi
*
hoặc
*
thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB có cùng một quý giá bằng
*
. Khi
*
thì năng suất của đoạn mạch AB đạt giá trị bự nhất. Cực hiếm củalà

A.

*
B.
*
C.
*
D.
*

Hướng dẫn

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

*

=> Đáp án A.

Xem thêm: Lãi Suất Coupon Là Gì ? Ảnh Hưởng Của Lãi Coupon Đến Giá Trái Phiếu

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

*
V. Biết năng lượng điện trở
*
, lúc hai giá trị
*
thì thấy hai giá trị công suất bằng nhau. Năng suất tiêu thụ khi đó là

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

Hướng dẫn

Ta có:

*

Áp dụng công thức ta có:

*

*

=> Đáp án D

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

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