Công thức tính công suất

Công thức tính công suất Vật lý 10

7 26.876

Vật lý 10: Công thức tính công suất

1. Công là gì?
2. Công thức tính công
3. Công suất là gì?
4. Công thức tính công suất tổng quát
5. Công suất trung bình là gì?
Ý nghĩa của hệ số công suất cosα
Công thức tính công suất cơ
Công thức tính công suất điện

Công thức tính công suất là tài liệu tham khảo được VnDoc.com sưu tầm và xin gửi tới bạn đọc cùng tham khảo. Mời các bạn cùng theo dõi bài viết.

1. Công là gì?

Công là lực được sinh ra khi có lực tác dụng vào vật làm cho vật dịch chuyển.

2. Công thức tính công

Khi lực không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn là s theo hướng hợp với hướng của lực góc thì công thực hiện bởi lực đó được tính theo công thức:

A= F.s.cosα

Trong đó:

A là công cơ học
F là độ lớn của lực
s là quãng đường vật dịch chuyển
cosα: α là góc tạo bởi lực F và phương chuyển dời

Nếu cosα < 0 => A < 0 thì A gọi là công cản.

Nếu cosα > 0 => A > 0 thì A gọi là công phát động.

Đơn vị của công: Jun(J)

Jun là công do lực có cường độ 1N thực hiện khi điểm đặt của lực chuyển dời 1m theo hướng của lực

Đơn vị công trong hệ đơn vị SI là jun (J)

A = 1N.1m = 1Nm = 1J

Ngoài ra người ta còn dùng đơn vị KJ, là bội của J:

1KJ = 1000J

3. Công suất là gì?

Công suất là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của người hoặc máy và được xác định bằng công thực hiện trong một đơn vị thời gian.

4. Công thức tính công suất tổng quát

P=A/t

Trong đó:

P: công suất (Jun/giây(J/s) hoặc Oát (W))
A: công thực hiện (N.m hoặc J)
t: thời gian thực hiện công (s)
Đơn vị: Oát (W)

1KW = 1000W; 1MW = 1.000.000W

5. Công suất trung bình là gì?

Công suất trung bình của một máy sinh công là tỷ số của công A và khoảng thời gian thực hiện công đó.

Hệ số công suất

Hệ số công suất cosα

Là tỷ số giữa công suất hữu dụng (kw) và công suất toàn phần (kva), hoặc là cos của góc giữa công suất tác dụng và công suất toàn phần.

Trong đó:

Công suất tác dụng (P): đặc trưng cho khả năng sinh ra công hữu ích của thiết bị, đơn vị W hoặc kW

Công suất phản kháng (Q): không sinh ra công hữu ích nhưng nó lại cần thiết cho quá trình biến đổi năng lượng, đơn vị VAR hoặc kVAR.

Công suất tổng hợp (S) cho 2 loại công suất trên được gọi là công suất biểu kiến, đơn vị VA hoặc KVA.

=> 3 đại lượng này được thể hiện dưới dạng tam giác công suất như Hình 1

=> có thể viết như sau: cosα = P/s

Ý nghĩa của hệ số công suất cosα

Xét trên phương diện nguồn cung cấp (máy phát điện hoặc máy biến áp): cùng một dung lượng máy biến áp hoặc công suất của máy phát điện

=> Hệ số công suất càng cao => thành phần công suất tác dụng càng cao => máy sẽ sinh ra được nhiều công hữu ích.

Xét ở phương diện đường dây truyền tải (quan tâm đến dòng điện truyền trên đường dây): Dòng điện này sẽ làm nóng dây và tạo ra một lượng sụt áp trên đường dây truyền tải.

Nếu xét trong hệ thống 1 pha, công suất biểu kiến: S=U.I

Nếu xét trong hệ thống 3 pha, công suất biểu kiến: S = $\sqrt[3]{UI}$

Trong đó:

U: điện áp dây

I : dòng điện dây

Cả trong lưới 1 pha và 3 pha dòng điện tỉ lệ với công suất biểu kiến S.

=> Nếu như cùng 1 tải, trang bị tụ bù để phát công suất phản kháng ngay tại tải, đường dây chỉ chuyển tải dòng điện của công suất tác dụng thì chắc chắn đường dây sẽ mát hơn.

=> Nếu chấp nhận đường dây phát nhiệt ở mức hiện tại và trang bị tụ bù phát công suất phản kháng để bù cosϕ ở tại tải, có thể bắt đường dây tải nhiều hơn hiện nay một ít.

Công thức tính công suất cơ

Đối với chuyển động đều, có thời gian Δt và khoảng cách Δs, vật chuyển động với vận tốc v và được tác dụng lực F thì công suất P được tính bằng công thức sau:

P = $\frac{F.Δs}{Δt}$ = F.v

Đối với chuyển động quay, có thời gian Δt và góc quay Δφ, vật chuyển động với vận tốc góc w và dưới tác dụng của mômen M thì công suất P được tính bằng công thức:

P = $\frac{M.Δφ}{Δt}$ = ω. M

Công thức tính công suất điện

Công suất điện trong một mạch thẳng là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó. Công suất điện trong mạch được đo bằng trị số đoạn mạch đã tiêu thụ trong một khoảng thời gian nhất định. Ngoài ra, công suất điện còn được tính bằng hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và bằng cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

Trường hợp mạch không có điện trở

P = $\frac{A}{t}$ = U x I

Trong đó cụ thể gồm:

U: Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (V)

I: Cường độ dòng điện chạy trong mạch (A)

t: thời gian (s)

Trường hợp mạch có điện trở R

P = I² x R = $\frac{U^2}{R}$

(Áp dụng mối liên hệ giữa U, I, R để suy ra 2 công thức như trên)

Công suất trong mạch có điện trở R là công suất tỏa nhiệt trên vật dẫn. Đại lượng đặc trưng cho tốc độ tỏa nhiệt của vật dẫn đó. Công suất trong mạch được xác định bằng nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn trong một thời gian cố định.

-----------------------------------

Trên đây VnDoc.com đã giới thiệu tới bạn đọc tài liệu: Công thức tính công suất. Hi vọng qua bài viết bạn đọc có thể học tập tốt hơn môn Vật lý lớp 10. Mời bạn đọc cùng tham khảo thêm mục Sinh học lớp 10, Vật lý lớp 10, Toán lớp 10 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.