Tìm công suât trung bình và cong suất tức thời

Công suất ℘ (chữ P viết hoa - U+2118) (từ tiếng Latinh Potestas) là một đại lượng cho biết công được thực hiện ΔW hay năng lượng biến đổi ΔE trong một khoảng thời gian T = Δt.

hay ở dạng vi phân .

Công suất trung bình

Trong hệ SI, công suất có đơn vị đo là watt (W).

Đơn vị đo[sửa | sửa mã nguồn]

Trong hệ đo lường quốc tế, đơn vị đo công suất là Watt (viết tắt là W), lấy tên theo James Watt.

1 Watt = 1 J/s

Ngoài ra, các tiền tố cũng được thêm vào đơn vị này để đo các công suất nhỏ hay lớn hơn như mW, MW.

Một đơn vị đo công suất hay gặp khác dùng để chỉ công suất động cơ là mã lực (viết tắt là HP).

1 HP = 0,746 kW tại Anh 1 CV = 0,736 kW tại Pháp

Trong truyền tải điện, đơn vị đo công suất hay dùng là kVA (kilô Volt Ampe):

1 kVA = 1000 VA

Công suất cơ[sửa | sửa mã nguồn]

Trong chuyển động đều, thời gian Δt, khoảng cách Δs, chuyển động với vận tốc v dưới tác dụng của lực F thì công suất được tính:

hay

Trong chuyển động quay, thời gian Δt, góc quay Δφ, vận tốc góc ω dưới tác dụng của mômen M thì công suất là:

Công suất điện[sửa | sửa mã nguồn]

Công suất điện tức thời với u, i là những giá trị tức thời của hiệu điện thế và cường độ dòng điện.

Nếu u và i không đổi theo thời gian (dòng điện không đổi) thì .

Trong điện xoay chiều, có ba loại công suất: công suất hiệu dụng ℘, công suất hư kháng Q và công suất biểu kiến S, với S = ℘ + iQ (i: đơn vị số ảo) hay S2 = ℘2 + Q2

Ở bài viết này mình sẽ giới thiệu cho các bạn các cách tính công suất tức thời trong sách giáo khoa vật lý để các bạn có thể áp dụng vào những bài tập. Mình sẽ tổng hợp tất cả công thức tính công suất tức thời trong bài viết này cho bạn.

1. Công suất tức thời là gì?

Công suất tức thời là tích của điện áp và dòng điện tức thời.(theo sách giáo khoa vật lý).

2. Công thức tính công suất tức thời:

– Công suất tức thời của đoạn mạch xoay chiều

  • Xét mạch điện xoay chiều có cường độ i đi qua
  • Với dòng điện không đổi thì: P = UI = U2/R =I2R
  • Cường độ dòng điện tức thời: i = I√2cos(ωt) Đơn vị: A
  • Điện áp tức thời : u = U√2cos(ωt + φ) Đơn vị: V
  • Công suất tức thời tại thời điểm t: P(t) = ui = I.√2cos(ωt).U√2cos(ωt + φ) = UIcosφ + UIcos(2ωt + φ)
  • P(t) biến thiên điều hòa với tần số 2f
  • Pmax = UI(cosφ+1)

– Công suất tức thời của lực hồi phục

Một con lắc lò xo có độ cứng k, dao đông với biên độ góc A, li độ x, vận tốc v. Ta có:

x= Acos(ωt + φ)

v=x’ = -Aωsin(ωt + φ)

Fđh = k.x

Công suất tức thời của lực hồi phục P= F.v = k.x.v = – k. Acos(ωt + φ).Aωsin(ωt + φ)

\= k.ωA2.cos(ωt+φ).cos(ωt+φ+π/2) = [kωA2.cos(2ωt+2φ+π/2)]/2

→Pmax=k.ωA2/2

– Công suất tức thời của trọng lực

Một vật có trọng lượng m, được treo vào một con lắc lò xo có độ cứng k. Con lắc lò xo giao động với biên độ A, vận tốc v. Công suất tức thời của trọng lực sẽ được tính theo công thức: P = mgv. Công suất tức thời cực đại Pmax = mgωA =kgωA/ω2 =kgA/ω

3. Ví dụ về bài toán công suất tức thời:

Một vật có khối lượng m = 2 kg rơi tự do từ độ cao h = 10 m. Bỏ qua sức cản của không khí, lấy g = 10 m/s . Hỏi sau thời gian 1,2 s trọng lực đã thực hiện một công bằng bao nhiêu? Tính công suất trung bình của trọng lực trong thời gian 1,2 s và công suất tức thời của trọng lực tại thời điểm t = 1,2 s.