Lý thuyết Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

Trong ngành công nghiệp điện, việc hiểu về công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều và hệ số công suất là vô cùng quan trọng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá về lý thuyết này và tầm quan trọng của nó trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng.

Có thể bạn quan tâm

Công suất của mạch điện xoay chiều

Công suất (P = UIcosϕ) đại diện cho công suất tiêu thụ trên toàn mạch điện. Trong khi đó, công suất (P = I^2R) là công suất tỏa nhiệt khi mạch có điện trở R. Một phần công suất của mạch bị hao phí dưới dạng công suất tỏa nhiệt, còn phần lớn là công suất có ích. Từ đó, ta có thể viết lại công thức như sau: P = Pco + Phao, với Pco là công suất có ích và Phao là công suất hao phí. Để giảm công suất hao phí, ta cần nâng cao hệ số công suất.

Bạn đang xem: Lý thuyết Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

Hiệu suất của mạch điện (thiết bị tiêu thụ điện) được tính bằng công thức: H = (Pco / P) * 100%.

Điện năng tiêu thụ của mạch điện

Điện năng tiêu thụ của mạch điện trong thời gian t là: W = P * t.

Hệ số công suất

Biểu thức của hệ số công suất

Hệ số công suất (cosϕ) được xác định trong công thức P = UIcosϕ. Vì -90° < ϕ < 90°, nên 0 ≤ cosϕ ≤ 1.

Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng

Công suất tiêu thụ trung bình của các thiết bị điện trong nhà máy được tính bằng công thức: P = UIcosϕ, với cosϕ > 0. Dựa vào công thức này, ta có thể tính công suất hao phí trên đường dây tải (có điện trở r) như sau: P_hp = rI^2 = (rP^2) / (U^2 * cos^2ϕ). Nếu hệ số công suất nhỏ, công suất hao phí trên đường dây sẽ lớn. Đó là lý do tại sao chúng ta cần tìm cách nâng cao hệ số công suất.

Tính hệ số công suất của mạch điện RLC nối tiếp

Hệ số công suất (cosϕ) của mạch điện RLC nối tiếp có thể được tính bằng các biểu thức: cosϕ = U_R / U hoặc cosϕ = R / Z. Công suất trung bình tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều bất kỳ được tính bằng công suất tỏa nhiệt trên điện trở R.