Điện cảm cuộn cảm (L) hoặc cảm kháng (X L ) tăng Trong mạch cảm ứng, tại sao hệ số công suất ( Cos θ ) lại giảm ?
Câu hỏi tiếp theo từ các câu hỏi điện tử và câu trả lời về kỹ thuật điện và điện tử .
Giải thích phát biểu rằng “ Trong mạch điện cảm ứng, khi độ tự cảm (L) hoặc cảm kháng (X L ) tăng thì hệ số công suất của mạch (Cos θ) giảm ”.
Giải trình:
Chúng ta biết rằng trong mạch DC:
I = V / R,
Nhưng trong trường hợp mạch AC:
I = V / Z
Trong đó “tổng trở của mạch xoay chiều = Tổng trở = Z = √ (R 2 + (X L – X C 2 )”
Trong trường hợp mạch cảm ứng:
- Z = √ (R 2 + X L 2 )
- I = V / X L hoặc I = V / Z
Nó cho thấy rằng trong một mạch cảm ứng, dòng điện tỷ lệ nghịch với điện kháng cảm ứng cũng như độ tự cảm “L” vì độ tự cảm và điện kháng cảm ứng “X L ” tỷ lệ thuận với nhau. Có nghĩa là, nếu độ tự cảm tăng, dòng điện mạch giảm, dẫn đến hệ số công suất giảm . Tương tự, khi dòng điện mạch tăng lên do giảm điện cảm hoặc điện kháng cảm ứng, hệ số công suất tổng thể sẽ được cải thiện vì hệ số công suất tỷ lệ thuận với điện cảm và điện kháng cảm ứng.
Hãy kiểm tra với một ví dụ đã giải để xem hệ số công suất giảm như thế nào khi tăng độ tự cảm và điện kháng cảm ứng.
Khi điện cảm = 0,01 H
Giả sử một mạch cảm ứng trong đó:
- Điện cảm = L = 0,01 Henry
- Điện áp = V = 230 V
- Điện trở = R = 12 Ω
- Tần số = f = 60 Hz
Để tìm cảm kháng;
X L = 2 π f L
X L = 2 x 3,1415 x 60 x 0,01
X L = 3,77 Ω
Bây giờ trở kháng mạch:
Z = √ (R 2 + X L 2 )
Z = √ (12 2 + 3,77 2 )
Z = 12,58 Ω
Cuối cùng, Hệ số công suất trong mạch cảm ứng:
Cos θ = R / Z
Cos θ = 12 Ω / 12,58 Ω
Cos θ = 0,95
Khi điện cảm = 0,03 H
Bây giờ chúng ta tăng điện cảm (L) của cuộn cảm hình thức 0.01 H đến 0.03 H .
V = 230 V, R = 12 Ω, L = 0,03 H, f = 60 Hz.
X L = 2 π f L = 2 x 3,1415 x 60 x 0,03 = 11,30 Ω
Z = √ (R 2 + X L 2 ) = √ (12 2 + 11,30 2 ) = 16,48 Ω
Hệ số công suất = Cos θ = R / Z = 12 Ω / 16,48 Ω
Cos θ = 0,73
Phần kết luận:
Ta có thể thấy rằng, khi độ tự cảm (L) là 0,01 Henry , thì hệ số công suất của mạch là 0,95 ,
Nhưng khi độ tự cảm của đoạn mạch tăng từ 0,01 H đến 0,03 H thì hệ số công suất giảm từ 0,95 xuống 0,73 .
Do đó đã chứng minh,
Trong mạch điện cảm ứng, khi điện cảm hoặc cảm kháng X L thì hệ số công suất của đoạn mạch giảm và ngược lại.
Giải thích bằng lười :
- Cảm kháng là một loại điện trở. Khi cảm kháng tăng thì hệ số công suất của đoạn mạch giảm và ngược lại.
- Điện cảm tỷ lệ thuận với cảm kháng.
L ∝ X L
- Điện cảm tỷ lệ thuận với điện kháng cảm ứng và cường độ dòng điện.
L ∝ I và L ∝ X L
- Hệ số công suất tỷ lệ nghịch với điện cảm và cảm kháng.
Cos θ ∝ 1 / L và Cos θ ∝ 1 / X L