Nội dung chính bài viết
Định nghĩa về công vật lý
Công là lực được sinh ra khi có lực tác dụng vào vật làm cho vật dịch chuyển.
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.(cosalpha)
Trong đó:
A là công cơ học
F là độ lớn của lực
s là quãng đường vật dịch chuyển
(cosalpha): (alpha) là góc tạo bởi lực F và phương chuyển dời
- Nếu (cosalpha) < 0 => A < 0 thì A gọi là công cản.
- Nếu (cosalpha) > 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
Định nghĩa về công suất
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.
Công thức tính công suất
(P = frac{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
Định nghĩa công suất trung bình
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 (cosalpha)
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: (cosalpha) = (frac{P}{s})
Ý nghĩa của hệ số công suất (cosalpha)
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 (cosphi) ở tại tải, có thể bắt đường dây tải nhiều hơn hiện nay một ít.
