11-sinf fizika 14-hafta, 20-dars: O‘zgaruvchan tokning ishi va quvvati. Quvvat koeffitsiyenti

O‘zgaruvchan tokning ishi va quvvati

Darslar 20 · 1 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 11-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2018

O‘zgaruvchan tokning ishi va quvvati. Quvvat koeffitsiyenti

Darslik: 66–73-betlar

MaqsadO‘zgaruvchan tokning quvvati P = U·I·cosφ va ishi A = U·I·t·cosφ ni, quvvat koeffitsiyenti cosφ = R/Z ning ma’nosini va uni oshirish yo‘llarini tushuntirish.

Yangi so‘zlar

quvvat koeffitsiyenti · power factoro‘rtacha quvvat · mean poweroniy quvvat · instantaneous powerkompensatsiyalovchi kondensator · compensating capacitor

Tushuntirish

O‘zgaruvchan tokning oniy quvvati p = u·i; agar u = Uₘcosωt, i = Iₘcos(ωt + φ) bo‘lsa, p vaqt bo‘yicha o‘zgaradi va davrning bir qismida manfiy bo‘ladi (energiya manbaga qaytadi). Bir davr bo‘yicha o‘rtacha quvvat tok va kuchlanishning effektiv qiymatlari bilan P = U·I·cosφ ga teng (U, I — effektiv qiymatlar), tokning ishi esa A = U·I·t·cosφ. cosφ ko‘paytma quvvat koeffitsiyenti deyiladi; R–L–C zanjirda cosφ = R/Z. Faqat aktiv qarshilikli zanjirda φ = 0, cosφ = 1, P = U·I; faqat g‘altak yoki kondensatorli zanjirda φ = ±π/2, cosφ = 0, P = 0, tok bo‘lsa ham o‘rtacha quvvat nolga teng. cosφ kichik bo‘lsa, bir xil quvvat uchun tok kattaroq kerak bo‘ladi (I = P/(U·cosφ)), shuning uchun simlarda issiqlik yo‘qotishlari (I²r) ortadi. Elektr dvigatellar katta induktiv qarshilikka ega, shuning uchun cosφ past; uni oshirish uchun korxona tarmog‘iga kompensatsiyalovchi kondensatorlar ulanadi va dvigatellar yuklamasiz (salt) ishlatilmaydi.

Namunalar

Dvigatel 220 V tarmoqda 5 A tok iste’mol qiladi, cosφ = 0,8. P = U·I·cosφ = 220·5·0,8 = 880 W. cosφ = 1 ga yaqinlashtirilsa, o‘sha 880 W uchun tok I = 880/220 = 4 A bo‘lardi — simlardagi yo‘qotish (4/5)² = 0,64 marta, ya’ni 36 % kam.

Ketma-ket zanjir: R = 30 Ω, X_L – X_C = 40 Ω, U = 100 V (effektiv). Z = 50 Ω, I = 2 A, cosφ = R/Z = 0,6. P = U·I·cosφ = 100·2·0,6 = 120 W; tekshiruv: P = I²R = 4·30 = 120 W.

Sinfda faoliyat

Daftarda jadval tuzing: U = 220 V, P = 1100 W uchun cosφ = 1; 0,8; 0,5 bo‘lganda kerakli tok I = P/(U·cosφ) ni hisoblang va simlardagi issiqlik yo‘qotishlari qanday o‘zgarishini (I² ga proporsional) izohlang. Uyda elektr jihozlarini o‘zgartirmang.

Mashq

Faqat g‘altak ulangan zanjirda o‘rtacha quvvat nimaga teng va nima uchun?

U = 220 V, I = 10 A, cosφ = 0,5. Quvvat necha W?

U = 220 V, I = 2 A, cosφ = 0,5, t = 100 s. Ish necha J?

R = 12 Ω, Z = 20 Ω. cosφ nimaga teng?

Nima uchun korxonalarda kompensatsiyalovchi kondensatorlar o‘rnatiladi?