Công thức tính công suất và Cách tính công suất tiêu thụ điện - Vật lí 9

Công suất thông thường của máy rửa cho xe ô tô sẽ ở mức 1200W – 1800W. Riêng dòng áp lực cao dao động 2200W – 7500W. Với một tiếng liên tục dùng máy, thiết bị tiêu thụ hết 1,2 – 7,5 số điện. Tài liệu giúp bạn tham khảo ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

Chủ đề:
Môn:

Vật Lí 9 140 tài liệu

Thông tin:
4 trang 2 tuần trước

Bình luận

Vui lòng đăng nhập hoặc đăng ký để gửi bình luận.

Công thức tính công suất và Cách tính công suất tiêu thụ điện - Vật lí 9

Công suất thông thường của máy rửa cho xe ô tô sẽ ở mức 1200W – 1800W. Riêng dòng áp lực cao dao động 2200W – 7500W. Với một tiếng liên tục dùng máy, thiết bị tiêu thụ hết 1,2 – 7,5 số điện. Tài liệu giúp bạn tham khảo ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

133 67 lượt tải Tải xuống
Công thức tính công suất và Cách tính công suất tiêu thụ
điện
1. Công suất điện là gì?
Công suất điện của một đoạn mạch là điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ được trong một đơn vị
thời gian.
Công suất điện tiêu thụ có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trên một đơn vị thời gian.
Ngoài ra, công suất tiêu thụ điện còn được nh bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
Công suất điện được hiệu P, đơn vị đo W.
Ngoài đơn vị đo W, công suất điện còn được đo bằng đơn vị kW và kVA. Cả hai đều là đơn vị để
chỉ công suất, tuy nhiên trong nhiều trường hợp chúng sẽ không giống nhau.
kW (ki oắt): đơn vtính công suất tác dụng của y. Công suất này cho biết sự thay đổi
của năng lượng trong một thời gian nhất định và được biểu diễn dưới công thức : P = U.I
kVA (ki vôn ampe): Trong mạch điện một chiều hay mạch điện lý tưởng, kVA tương đương
với kW.
Nhưng đối với một mạch điện xoay chiều sẽ xuất hiện công suất phản kháng, hiểu đơn giản c
này: kVA = kW + công suất phản kháng.
2. Quy định về dòng điện định mức như thế nào?
Dòng điện định mức hay còn gọi là cường độ dòng điện định mức là đại lượng cường độ giúp cho
hoạt động và công suất của đồ vật hoạt động với tần suất cao nhất. Đây cũng là đại lượng giới hạn
cho phép của dòng điện. Nếu như cường độ dòng điện định mức của vật dụng vượt quá giá trị cho
phép thì sẽ gây ra hiện tượng cháy nổ và hỏng hóc.
Đồng thời, đây cũng chính đại lượng biểu thị giới hạn cho phép của dòng điện. Trong trường
hợp cường độ dòng điện vượt quá giá trị định mức được nhà sản xuất ghi tại các nhãn, mác dán
trên thiết bị điện sẽ làm cho các thiết bị hư hỏng, thậm chí gây ra cháy nổ.
Dòng điện định mức có vai trò cực kỳ quan trọng trong đời sống. Bởi nó xác định được công suất
của động cơ hoặc máy phát để điều khiển tải, hạn chế tối thiểu các tình trạng tải tiêu thụ bị quá so
với dòng điện đã được định mức từ đó giúp máy hoạt động ổn định hơn, không gây tổn thất về hệ
số công suất.
Ưu điểm của dòng điện 3 pha:
Dòng điện 3 pha phù hợp cho các lưới điện, hệ thống điện công nghiệp, hoặc các trang thiết bị có
công suất lớn. Dòng điện 3 pha sử dụng dây dẫn tiết diện nhỏ hơn dòng điện 1 pha nên truyền
được đi xa hơn. Cấu tạo của các thiết bị sử dụng điện 3 pha thường đơn giản hơn các thiết bị sử
dụng điện 1 pha. Nguồn điện 3 pha có khả năng truyền đi xa hơn là do:
+ Hiệu suất dẫn điện lớn.
+ Chạy tải điện với công suất lớn.
+ Ít gây hao phí khi truyền tải điện năng, giúp tiết kiệm điện.
+ Hệ thống dây dẫn có tiết diện nhỏ, ít tốn kém.
Lưu ý
+ Khi hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn bằng 0 thì không có dòng điện chạy qua nó.
+ Giữa hai đầu các cực của nguồn điện dù khi mạch hở hay mạch kín đều có hiệu điện thế.
+ Mỗi dụng cụ điện sẽ hoạt động bình thường khi hiệu điện thế sử dụng đúng bằng hiệu điện thế
định mức của nó.
+ Nếu hiệu điện thế sử dụng lớn hơn hiệu điện thế định mức thì dụng cụ điện sẽ hỏng.
+ Nếu hiệu điện thế sử dụng nhỏ hơn hiệu điện thế định mức, đối với các dụng cụ hoạt động dựa
trên tác dụng nhiệt của dòng điện như bóng đèn y tóc, bàn là, bếp điện… vẫn thể hoạt
động nhưng yếu hơn bình thường; còn đối với các dụng cụ điện như: quạt điện, máy bơm nước, tủ
lạnh, tivi, máy vi tính… có thể bị hư hỏng. Vì vậy người ta thường dùng một dụng cụ gọi là ổn áp
có tác dụng điều chỉnh để luôn có hiệu điện đế bằng hiệu điện thế định mức.
Nếu không tính toán đúng tiết diện dây dẫn theo dòng điện sẽ ảnh hưởng đến việc sử dụng hiệu
quả điện năng. Trường hợp dùng dây dẫn có tiết diện nhỏ hơn công suất của dòng điện sẽ dẫn đến
hiện tượng quá tải, gây nóng dây. Nếu cố dùng trong thời gian dài sẽ nhanh làm dây dẫn bị giòn,
nóng chảy, gây đứt dây dẫn từ đó làm chập cháy, gây cháy lan, hỏa hoạn rất nguy hiểm. Nếu dùng
dây tiết diện quá lớn so với dòng điện sẽ y lãng phí chi phí đầu . Không chỉ lãng phí chi
phí đầu cho dây dẫn cả chi phí đầu cho các thiết bị hỗ trợ bảo vnhư ống bọc y điện
nói chung, ống đi dây điện âm tường nói riêng cũng bị đội lên nhiều để phù hợp với tiết diện dây.
Khi lựa chọn tiết diện dây dẫn phù hợp với dòng điện, khả năng giảm tổn hao điện năng trong
quá trình truyền dẫn sẽ tốt hơn, giúp tiết kiệm điện năng trong quá trình sử dụng. Căn cứ vào việc
xác định thiết bị sử dụng dùng điện 1 pha hay 3 pha nguồn cấp điện cho công trình. Tại nước
ta, nguồn điện dùng cho hộ gia đình thường là nguồn điện 1 pha 2 dây.
3. Công thức tính công suất và Cách tính công suất tiêu thụ điện
3.1 Tính công suất dòng điện
Công thức là P = UIcosφ = U.Icos(φu– φi). Trong đó:
U: Kí hiệu điện áp hiệu dụng hai đầu mạch của điện xoay chiều (V).
P: Công suất mạch điện xoay chiều (W).
cos φ: Kí hiệu hệ số công suất đoạn mạch xoay chiều.
I: cường độ của hiệu dụng trong mạch xoay chiều (A).
Qua đây, người dùng biết điện năng tiêu thụ mạch điện xoay chiều tương tự mạch điện của dòng
không đổi. Công thức để thực hiện cách tính này đó là W = P.t. Theo đó:
P (W): công suất mạch điện.
W (J): công của mạch điện (điện năng tiêu thụ).
t (s): thời gian dùng điện.
Để đo lượng điện năng tất cthiết bị tiêu thụ thường dùng công điện. Điện năng tiêu thụ lúc này
được tính với đơn vị kWh. Cụ thể một số điện tương đương 1kWh = 3 600 000 (J) = (1000W x
3600 s).
3.2 Công thức tính công suất điện tiêu thụ
Công thức tính công suất cụ thể là: P = U.I = A/t. Theo đó:
A (J): Điện năng tiêu thụ, công thực hiện (N.m hoặc J).
P (W): Công suất tiêu thụ, (Jun/giây (J/s) hoặc Watt (W)).
U (V): Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch.
T (s): Thời gian thực hiện công (s).
Theo các thông số về công suất tiêu thụ được ghi trên đồ dùng, bạn có thể tính công suất điện tiêu
thụ của thiết bị đó. Qua đây, người dùng chọn được thiết bị hợp nhu cầu dùng điện của đơn vị sản
xuất, gia đình để phân bổ kế hoạch phù hợp.
Tính công suất dòng điện ba pha
Với dòng điện ba pha, công thức nh điện tiêu thụ khác. Đối với các dòng máy công nghiệp lớn
như máy rửa bát, máy giặt công nghiệp, máy nén khí, máy hút bụi… thường sử dụng dòng điện ba
pha. Nguyên nhân lượng tiêu thụ điện của máy y cùng lớn. hai cách với hai công
thức bạn cần biết chính là:
Cách 1: P = U.I.cosφ. Trong đó:
cosφ: Hệ số công suất trên từng tải.
I: Cường độ của dòng điện hiệu dụng trên mỗi tải.
Cách 2: Thực hiện theo công thức: P = H x (U1xI1 + U2xI2 + U3I3). Trong đó:
U: Điện áp.
H: Thời gian tính theo giờ.
I: Dòng điện. Công thứ bóng đèn tiêu thụ là P=U x H x I.
4. Cách tính công suất của một vài thiết bị điện tiêu thụ
Sau đây một vài cách tính công suất cho một số thiết bị tiêu thụ thông dụng nhất của doanh
nghiệp, gia đình. Người dùng có thể tham khảo thông tin sau để nắm rõ về cách tính điện năng gia
đình mình.
Máy rửa xe ô
Công suất thông thường của y rửa cho xe ô sẽ mức 1200W 1800W. Riêng dòng áp lực
cao dao động 2200W – 7500W. Với một tiếng liên tục dùng máy, thiết bị tiêu thụ hết 1,2 – 7,5 số
điện.
Máy hút bụi loại công nghiệp
Trên thị trường hiện có các công suất là 1000W 3000W. Như vậy, trong khoảng một tiếng thiết
bị liên tục làm việc tiêu thụ hết khoảng 1 – 3 số điện (tương đương 1kWh – 3kWh).
Điều hòa
Có hai loại khác nhau đó là: 12000 BTU công suất 1500W. 9000 BTU công suất khoảng 800W
850W. Mỗi giờ điều hòa hoạt động tiêu thụ số điện khoảng 0,8 1,5.
| 1/4

Preview text:

Công thức tính công suất và Cách tính công suất tiêu thụ điện
1. Công suất điện là gì?
Công suất điện của một đoạn mạch là điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ được trong một đơn vị thời gian.
Công suất điện tiêu thụ có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trên một đơn vị thời gian.
Ngoài ra, công suất tiêu thụ điện còn được tính bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
Công suất điện được ký hiệu là P, và có đơn vị đo là W.
Ngoài đơn vị đo W, công suất điện còn được đo bằng đơn vị kW và kVA. Cả hai đều là đơn vị để
chỉ công suất, tuy nhiên trong nhiều trường hợp chúng sẽ không giống nhau.
 kW (ki lô oắt): Là đơn vị tính công suất tác dụng của máy. Công suất này cho biết sự thay đổi
của năng lượng trong một thời gian nhất định và được biểu diễn dưới công thức : P = U.I
 kVA (ki lô vôn ampe): Trong mạch điện một chiều hay mạch điện lý tưởng, kVA tương đương với kW.
Nhưng đối với một mạch điện xoay chiều sẽ xuất hiện công suất phản kháng, hiểu đơn giản lúc
này: kVA = kW + công suất phản kháng.
2. Quy định về dòng điện định mức như thế nào?
Dòng điện định mức hay còn gọi là cường độ dòng điện định mức là đại lượng cường độ giúp cho
hoạt động và công suất của đồ vật hoạt động với tần suất cao nhất. Đây cũng là đại lượng giới hạn
cho phép của dòng điện. Nếu như cường độ dòng điện định mức của vật dụng vượt quá giá trị cho
phép thì sẽ gây ra hiện tượng cháy nổ và hỏng hóc.
Đồng thời, đây cũng chính là đại lượng biểu thị giới hạn cho phép của dòng điện. Trong trường
hợp cường độ dòng điện vượt quá giá trị định mức được nhà sản xuất ghi tại các nhãn, mác dán
trên thiết bị điện sẽ làm cho các thiết bị hư hỏng, thậm chí gây ra cháy nổ.
Dòng điện định mức có vai trò cực kỳ quan trọng trong đời sống. Bởi nó xác định được công suất
của động cơ hoặc máy phát để điều khiển tải, hạn chế tối thiểu các tình trạng tải tiêu thụ bị quá so
với dòng điện đã được định mức từ đó giúp máy hoạt động ổn định hơn, không gây tổn thất về hệ số công suất.
Ưu điểm của dòng điện 3 pha:
Dòng điện 3 pha phù hợp cho các lưới điện, hệ thống điện công nghiệp, hoặc các trang thiết bị có
công suất lớn. Dòng điện 3 pha sử dụng dây dẫn có tiết diện nhỏ hơn dòng điện 1 pha nên truyền
được đi xa hơn. Cấu tạo của các thiết bị sử dụng điện 3 pha thường đơn giản hơn các thiết bị sử
dụng điện 1 pha. Nguồn điện 3 pha có khả năng truyền đi xa hơn là do:
+ Hiệu suất dẫn điện lớn.
+ Chạy tải điện với công suất lớn.
+ Ít gây hao phí khi truyền tải điện năng, giúp tiết kiệm điện.
+ Hệ thống dây dẫn có tiết diện nhỏ, ít tốn kém. Lưu ý
+ Khi hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn bằng 0 thì không có dòng điện chạy qua nó.
+ Giữa hai đầu các cực của nguồn điện dù khi mạch hở hay mạch kín đều có hiệu điện thế.
+ Mỗi dụng cụ điện sẽ hoạt động bình thường khi hiệu điện thế sử dụng đúng bằng hiệu điện thế định mức của nó.
+ Nếu hiệu điện thế sử dụng lớn hơn hiệu điện thế định mức thì dụng cụ điện sẽ hỏng.
+ Nếu hiệu điện thế sử dụng nhỏ hơn hiệu điện thế định mức, đối với các dụng cụ hoạt động dựa
trên tác dụng nhiệt của dòng điện như bóng đèn có dây tóc, bàn là, bếp điện… vẫn có thể hoạt
động nhưng yếu hơn bình thường; còn đối với các dụng cụ điện như: quạt điện, máy bơm nước, tủ
lạnh, tivi, máy vi tính… có thể bị hư hỏng. Vì vậy người ta thường dùng một dụng cụ gọi là ổn áp
có tác dụng điều chỉnh để luôn có hiệu điện đế bằng hiệu điện thế định mức.
Nếu không tính toán đúng tiết diện dây dẫn theo dòng điện sẽ ảnh hưởng đến việc sử dụng hiệu
quả điện năng. Trường hợp dùng dây dẫn có tiết diện nhỏ hơn công suất của dòng điện sẽ dẫn đến
hiện tượng quá tải, gây nóng dây. Nếu cố dùng trong thời gian dài sẽ nhanh làm dây dẫn bị giòn,
nóng chảy, gây đứt dây dẫn từ đó làm chập cháy, gây cháy lan, hỏa hoạn rất nguy hiểm. Nếu dùng
dây có tiết diện quá lớn so với dòng điện sẽ gây lãng phí chi phí đầu tư . Không chỉ lãng phí chi
phí đầu tư cho dây dẫn mà cả chi phí đầu tư cho các thiết bị hỗ trợ bảo vệ như ống bọc dây điện
nói chung, ống đi dây điện âm tường nói riêng cũng bị đội lên nhiều để phù hợp với tiết diện dây.
– Khi lựa chọn tiết diện dây dẫn phù hợp với dòng điện, khả năng giảm tổn hao điện năng trong
quá trình truyền dẫn sẽ tốt hơn, giúp tiết kiệm điện năng trong quá trình sử dụng. Căn cứ vào việc
xác định thiết bị sử dụng dùng điện 1 pha hay 3 pha và nguồn cấp điện cho công trình. Tại nước
ta, nguồn điện dùng cho hộ gia đình thường là nguồn điện 1 pha 2 dây.
3. Công thức tính công suất và Cách tính công suất tiêu thụ điện
3.1 Tính công suất dòng điện
Công thức là P = UIcosφ = U.Icos(φu– φi). Trong đó:
 U: Kí hiệu điện áp hiệu dụng hai đầu mạch của điện xoay chiều (V).
 P: Công suất mạch điện xoay chiều (W).
 cos φ: Kí hiệu hệ số công suất đoạn mạch xoay chiều.
 I: cường độ của hiệu dụng trong mạch xoay chiều (A).
Qua đây, người dùng biết điện năng tiêu thụ mạch điện xoay chiều tương tự mạch điện của dòng
không đổi. Công thức để thực hiện cách tính này đó là W = P.t. Theo đó:
 P (W): công suất mạch điện.
 W (J): công của mạch điện (điện năng tiêu thụ).
 t (s): thời gian dùng điện.
Để đo lượng điện năng tất cả thiết bị tiêu thụ thường dùng công tơ điện. Điện năng tiêu thụ lúc này
được tính với đơn vị kWh. Cụ thể một số điện tương đương 1kWh = 3 600 000 (J) = (1000W x 3600 s).
3.2 Công thức tính công suất điện tiêu thụ
Công thức tính công suất cụ thể là: P = U.I = A/t. Theo đó:
 A (J): Điện năng tiêu thụ, công thực hiện (N.m hoặc J).
 P (W): Công suất tiêu thụ, (Jun/giây (J/s) hoặc Watt (W)).
 U (V): Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch.
 T (s): Thời gian thực hiện công (s).
Theo các thông số về công suất tiêu thụ được ghi trên đồ dùng, bạn có thể tính công suất điện tiêu
thụ của thiết bị đó. Qua đây, người dùng chọn được thiết bị hợp nhu cầu dùng điện của đơn vị sản
xuất, gia đình để phân bổ kế hoạch phù hợp.
Tính công suất dòng điện ba pha
Với dòng điện ba pha, công thức tính điện tiêu thụ khác. Đối với các dòng máy công nghiệp lớn
như máy rửa bát, máy giặt công nghiệp, máy nén khí, máy hút bụi… thường sử dụng dòng điện ba
pha. Nguyên nhân là vì lượng tiêu thụ điện của máy này vô cùng lớn. Có hai cách với hai công
thức bạn cần biết chính là:
Cách 1: P = U.I.cosφ. Trong đó:
 cosφ: Hệ số công suất trên từng tải.
 I: Cường độ của dòng điện hiệu dụng trên mỗi tải.
Cách 2: Thực hiện theo công thức: P = H x (U1xI1 + U2xI2 + U3I3). Trong đó:  U: Điện áp.
 H: Thời gian tính theo giờ.
 I: Dòng điện. Công thứ bóng đèn tiêu thụ là P=U x H x I.
4. Cách tính công suất của một vài thiết bị điện tiêu thụ
Sau đây là một vài cách tính công suất cho một số thiết bị tiêu thụ thông dụng nhất của doanh
nghiệp, gia đình. Người dùng có thể tham khảo thông tin sau để nắm rõ về cách tính điện năng gia đình mình.
Máy rửa xe ô tô
Công suất thông thường của máy rửa cho xe ô tô sẽ ở mức 1200W – 1800W. Riêng dòng áp lực
cao dao động 2200W – 7500W. Với một tiếng liên tục dùng máy, thiết bị tiêu thụ hết 1,2 – 7,5 số điện.
Máy hút bụi loại công nghiệp
Trên thị trường hiện có các công suất là 1000W – 3000W. Như vậy, trong khoảng một tiếng thiết
bị liên tục làm việc tiêu thụ hết khoảng 1 – 3 số điện (tương đương 1kWh – 3kWh). Điều hòa
Có hai loại khác nhau đó là: 12000 BTU công suất 1500W. 9000 BTU công suất khoảng 800W –
850W. Mỗi giờ điều hòa hoạt động tiêu thụ số điện khoảng 0,8 – 1,5.