Công thức tính công suất trung bình lớp 12 năm 2024

Với loạt bài Công thức tính công suất trung bình của lực kéo Vật Lí lớp 8 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 8.

Bài viết Công thức tính công suất trung bình của lực kéo hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính công suất trung bình của lực kéo Vật Lí 8.

1. Định nghĩa

Công suất trung bình của lực kéo là tỷ số của công A mà lực thực hiện được và khoảng thời gian t thực hiện công đó.

2. Công thức

- Khi có lực kéo F tác dụng làm vật chuyển động đều với vận tốc v, thì công suất trung bình của lực kéo được tính theo công thức:

Trong đó:

F: là lực kéo tác dụng làm vật chuyển động (N),

v: là vận tốc của vật (m/s),

Р : là công suất trung bình của lực kéo (W).

3. Kiến thức mở rộng

- Các bài toán về máy bơm nước, nhà máy thuỷ điện, dòng nước chảy,… có mối liên hệ giữa lưu lượng nước và công suất:

Lưu lượng nước (L) là thể tích nước dịch chuyển trong 1 giây.

Từ lưu lượng của dòng nước (L), tính ra thể tích nước: V = L.t.

Tính trọng lượng P của lượng nước trên: P = d.V = 10.D.V

Tính công (dòng nước đó sinh ra hoặc cần để đưa nước lên): A = P.h.

Từ đó, công suất:

Trong đó:

d: là trọng lượng riêng của nước (N/m3),

D: là khối lượng riêng của nước (kg/m3),

L: là lưu lượng của dòng nước (m3/s),

h: độ cao dòng nước chảy (m),

t: thời gian nước chảy (s),

V: thể tích nước chảy trong thời gian t (m3),

Р : công suất của máy bơm/dòng nước (W).

4. Bài tập minh họa

BÀI TẬP 1: Một con ngựa kéo một cái xe với một lực không đổi bằng 80 N và đi được 4,5 km trong nửa giờ. Tính công suất trung bình của con ngựa.

Tóm tắt:

F = 80 N, s = 4,5 km, t = 0,5 h.

A = ?, Р = ?

Giải:

Đổi: s = 4,5 km = 4500 m, t = 0,5 h = 30 phút = 30.60 = 1800 s.

Cách 1:

Công mà con ngựa thực hiện được trong nửa giờ là:

A = F.s = 80.4500 = 360000 (J).

Công suất trung bình của con ngựa là:

Cách 2:

Vận tốc của con ngựa là:

Công suất trung bình của con ngựa là: Р = F.v = 80.2,5 = 200 (W).

BÀI TẬP 2: Một đập thủy điện đang chứa đầy nước. Vách ngăn của đập cao 25m, người ta xả qua vách ngăn xuống dưới. Biết rằng lưu lượng dòng nước là 120m3/phút, khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3. Tính công suất của dòng nước.

Công suất hao phí trên đường dây tải sẽ lớn khi hệ số công suất nhỏ (hệ số công suất tối thiểu là 0,85).

Trên cùng một điện áp U và dụng cụ dùng điện tiêu thụ một công suất P, để giảm hao phí tỏa nhiệt (phương pháp tụ bù hạ thế, tụ bù trung thế) trên dây ta tăng hệ số công suất để giảm cường độ hiệu dụng I.

Hệ số công suất là một thuật ngữ trong chương trình Vật Lý 12 trong chuyên đề điện xoay chiều. Các dạng bài tập về hệ số công suất thường xuyên xuất hiện trong đề thi học kì hay đề thi THPT Quốc gia. Hãy cùng VUIHOC tìm hiểu ngay về hệ số công suất và các công thức liên quan.

Hệ số công suất là gì?

Khái niệm hệ số công suất

Hệ số công suất là thuật ngữ trong chương trình Vật Lý 12 và được sử dụng trong kỹ thuật điện. Hệ số này biểu thị tỉ số giữa công suất thực và công suất toàn phần (hay có tên gọi khác là công suất biểu kiến)

Hệ số công suất có đơn vị tính là Volt/Ampe

Công thức tính hệ số công suất:

Cos \= P/S

hay

P = U.I.cos

Trong đó:

• cos : Hệ số công suất
• P : Công suất hiệu dụng - công suất thực (W)
• S: Công suất biểu kiến (V.A)

Nói cách khác hệ số công suất là tỷ lệ giữa điện trở và trở kháng trong mạch điện xoay chiều hoặc là tỉ số cos của góc giữa dòng điện và điện áp.

Thông thường, người ta sử dụng đơn vị volt-ampe cho hệ số này. Cách quy đổi đơn vị tính của đại lượng này như sau:

1 MVA (mega vôn-ampe) = 1.000 kVA (kilô vôn-ampe) = 1.000.000 VA (vôn-ampe)

Tầm quan trọng của hệ số công suất

Hệ số công suất là đại lượng quan trọng và rất được người sử dụng quan tâm khi sử dụng các loại máy móc hoặc thiết bị. Các máy móc và thiết bị có công suất càng cao thì hệ số của nó cũng càng lớn. Hệ số càng cao cho thấy các thành phần có công suất tác dụng lớn và sinh ra nhiều công hữu ích. Hệ số công suất càng tiến về 1 cho thấy máy móc, thiết bị đó làm việc càng hiệu quả.

Ngoài ra, công suất tiêu thụ trung bình của các thiết bị điện trong nhà máy cho bởi:

Suy ra nên công suất hao phí trên đường dây truyền tải (có điện trở r) là:

Nếu hệ số công suất nhỏ thì công suất hao phí trên đường dây sẽ lớn, chính vì vậy, người sử dụng cần tìm cách để nâng cao hệ số công suất.

Tham khảo ngay bộ tài liệu ôn tập kiến thức và tổng hợp phương pháp giải mọi dạng bài tập xuất hiện trong kỳ thi THPT Quốc gia môn Vật Lý

Công suất của mạch điện xoay chiều

Trường hợp 1: Mạch chỉ có R

Đặc điểm của mạch:

Vậy hệ số công suất P = U.I = I2R

Trường hợp 2: Mạch điện chỉ có L

Đặc điểm của mạch:

Vậy hệ số công suất: P = U.I.cos \= 0

Trường hợp 3: Mạch chỉ có C

Đặc điểm của mạch:

Vậy hệ số công suất: P = 0

Trường hợp 4: Mạch có R và L

Đặc điểm của mạch:

Trường hợp 5: Mạch có R và C

Đặc điểm của mạch:

Trường hợp 6: Mạch có L và C

Đặc điểm của mạch:

Trường hợp 7: Mạch có R và L (cuộn dây có thêm r khác 0)

Đặc điểm của mạch:

* Hệ số công suất:

* Công suất tỏa nhiệt trên toàn mạch là:

* Công suất tỏa nhiệt trên R là:

Trường hợp 8: Mạch có R, L, C (cuộn dây có thêm r khác 0)

Đặc điểm của mạch:

* Hệ số công suất:

* Công suất tỏa nhiệt trên toàn mạch là:

* Công suất tỏa nhiệt trên R là:

Để các em học sinh dễ nhớ và thuộc công thức VUIHOC đã tổng hợp toàn bộ công thức về công suất của mạch R, L, C theo bảng như sau:

Ví dụ về công suất điện mạch R, L, C:

Bài tập vận dụng công suất điện mạch R, L ,C

PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA

Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT:

⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+

⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích

⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô

⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi

⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề

⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập

Đăng ký học thử miễn phí ngay!!

Trên đây là toàn bộ kiến thức liên quan tới hệ số công suất và các công thức về hệ số công suất trong mạch xoay chiều R,L,C. Hy vọng rằng với bài viết này sẽ giúp các em học sinh có thêm kiến thức và phương pháp giải các dạng bài tập có liên quan trong quá trình ôn tập Vật Lý 12 và ôn thi THPT Quốc gia môn Vật Lý. Để tham khảo thêm các kiến thức khác thuộc môn Vật Lý hay kiến thức các môn khác, các em học sinh có thể truy cập vuihoc.vn. Chúc các em đạt được kết quả tốt nhất trong kỳ thi sắp tới.