Hệ số công suất

Với điện áp và dòng hình sin cùng , hệ số công suất bằng $\cos \varphi$. Công suất trung bình là $V_{\mathrm{rms}}{I}_{\mathrm{rms}}\cos \varphi$. RLC nối tiếp có hệ số R/Z.

Lĩnh vực: Cơ học, nhiệt, điện từ và lượng tử

Định nghĩa trên trang này được dùng trong lĩnh vực vừa nêu. Một từ giống nhau ở môn khác có thể mang nghĩa khác.

Bài giảng dùng khái niệm này

• Dòng điện xoay chiềuVật lý 2

Giải thích kỹ thuật

Với điện áp và dòng hình sin cùng :

$$\begin{gathered} P_{\mathrm{av}}=\frac{1}{2}VI\cos \varphi \\ =V_{\mathrm{rms}}{I}_{\mathrm{rms}}\cos \varphi . \end{gathered}$$

Hệ số cos φ không có đơn vị. Nó biểu diễn phần điện áp cùng dòng. Với mạch thụ động đang xét, hệ số từ 0 đến 1.

RLC nối tiếp có hình chiếu $V\cos \varphi$ bằng $V_R$, còn $V_R=IR$ và $V=IZ$, nên $\cos \varphi =R/Z$. thuần có hệ số 1. Cuộn hoặc tụ thuần có hệ số 0 vì không tiêu tán trung bình.

Giữ điện áp và công suất hữu ích cố định, hệ số nhỏ đòi hỏi dòng lớn hơn, làm tăng nhiệt đường dây. Tụ song song với tải có dòng trễ có thể bù thành phần phản kháng.

Quan hệ hệ số bằng cos φ cần hình sin. Với dòng méo dạng, dùng tỉ số công suất trung bình trên tích hai và xét thêm méo dạng.

Ví dụ

Mạch có $R=300\mathrm{\Omega }$, $Z=500\mathrm{\Omega }$ có hệ số công suất $0,60$.

Khi nào cần dùng?

Liên hệ dòng, công suất hữu ích và tổn hao đường dây.

Câu hỏi ôn lại

Cuộn lý tưởng có hệ số bằng không có nghĩa không trao đổi không?

Xem đáp án

Không. Cuộn nhận rồi trả , với năng lượng nhận ròng qua chu kỳ bằng không.

Thuật ngữ liên quan

• Giá trị hiệu dụng
• Trở kháng
• Góc pha mạch điện

Tài liệu tham khảo

Young & Freedman, University Physics with Modern Physics, ấn bản 15, chương 31, trang 1018–1040.