Cơ sở lý thuyết mạch điện: Mạng hai cửa

Chia sẻ: Pham Van Tai Tai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

805
lượt xem 244
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giới thiệu: Cửa: một cặp điểm, dòng điện chạy vào một điểm và đi ra khỏi điểm kia. Các phần tử cơ bản, mạng Thevenin & Norton: Mạng một cửa

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Cơ sở lý thuyết mạch điện: Mạng hai cửa

Mạng hai cửa Cơ sở lý thuyết mạch điện
Nội dung • Thông số mạch • Phần tử mạch • Mạch một chiều • Mạch xoay chiều • Mạng hai cửa • Mạch ba pha • Quá trình quá độ Mạng hai cửa 2
Giới thiệu (1) • Cửa: một cặp điểm, dòng điện chạy vào một điểm và đi ra khỏi điểm kia • Các phần tử cơ bản, mạng Thevenin & Norton: mạng một cửa • Mạng hai cửa: mạng điện có 2 cửa riêng biệt • Mạng hai cửa còn gọi là mạng bốn cực • Nghiên cứu mạng hai cửa vì: – Phổ biến trong viễn thông, điều khiển, hệ thống điện, điện tử, … – Khi biết được các thông số của một mạng hai cửa, ta sẽ coi nó như một “hộp đen” ý rất thuận tiện khi nó được nhúng trong một mạng lớn hơn Mạng hai cửa 3
Giới thiệu (2) • Xét mạng hai cửa với nguồn kích thích xoay chiều • Đặc trưng của một mạng hai cửa là một bộ thông số • Bộ thông số này liên kết 4 đại lượng U1 , I1 , U 2 , I2 , trong đó có 2 đại lượng độc lập • Có 6 bộ (thông) số: I1 I2 – Z – Y Mạng – H U1 tuyến U 2 tính – G – A I1 I2 – B Mạng hai cửa 4
Giới thiệu (3) • 2 bài toán chính: – Tính bộ thông số của mạng hai cửa – Phân tích mạch có mạng hai cửa (đã cho sẵn bộ thông số) Mạng hai cửa 5
Mạng hai cửa • Các bộ thông số – Z – Y – H – G – A – B • Quan hệ giữa các bộ thông số • Phân tích mạch có mạng hai cửa • Kết nối các mạng hai cửa • Mạng T & П • Tương hỗ • Tổng trở vào & hoà hợp tải • Hàm truyền đạt Mạng hai cửa 6
Z (1) I1 I2 • Còn gọi là bộ số tổng trở • Thường được dùng trong: Mạng U1 tuyến U 2 – Tổng hợp các bộ lọc tính – Phối hợp trở kháng – Mạng lưới truyền tải điện I1 I2 ⎧⎪U1 = Z11 I1 + Z12 I2 ⎡U1 ⎤ ⎡ Z11 Z12 ⎤ ⎡ I1 ⎤ ⎡ I1 ⎤ ⎨ ↔⎢ ⎥=⎢ ⎥ ⎢ ⎥ = [Z ] ⎢ ⎥ ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I2 ⎣ 2 ⎦ ⎣ Z 21 U Z 22 ⎦ ⎣ I 2 ⎦ ⎣I2 ⎦ Mạng hai cửa 7
Z (2) ⎧ U1 U1 ⎧⎪U1 = Z11 I1 + Z12 I2 ⎪ Z11 = = ⎨ ⎧⎪U1 = Z11 I1 ⎪ I1 I1 I =0 ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I2 →⎨ →⎨ 2 ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 ⎪ Z = U 2 = U 2 I2 = 0 ⎪ 21 I I ⎩ 1 1 I2 = 0 I1 I2 = 0 U1 Z11 = I1 U1 U 2 U 2 Z 21 = I1 Mạng hai cửa 8
Z (3) ⎧ U1 U1 ⎧⎪U1 = Z11 I1 + Z12 I2 ⎪ Z12 = = ⎨ ⎧⎪U1 = Z12 I2 ⎪ I 2 I 2 I =0 ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I2 →⎨ →⎨ 1 ⎪⎩U 2 = Z 22 I2 ⎪ Z = U 2 = U 2 I1 = 0 ⎪ 22 I I ⎩ 2 2 I1 = 0 I1 = 0 I2 U1 Z12 = I2 U1 U 2 U 2 Z 22 = I2 Mạng hai cửa 9
Z (4) ⎧⎪U1 = Z11 I1 + Z12 I2 ⎨ ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I2 I1 I2 = 0 I1 = 0 I2 U1 U1 Z11 = Z12 = I1 I2 U1 U 2 U1 U 2 U 2 U 2 Z 21 = Z 22 = I1 I2 Mạng hai cửa 10
Z (5) • Nếu Z11 = Z22 : mạng hai cửa đối xứng • Nếu Z12 = Z21 : mạng hai cửa tương hỗ • Có một số mạng hai cửa không có bộ số Z Mạng hai cửa 11
VD1 Z (6) R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z. I1 I2 = 0 I1 I2 U1 U1 [Z] U 2 U1 Z11 = I1 I2 = 0 I1 I2 U1 = ( R1 + R2 ) I1 = (10 + 20) I1 = 30 I1 ⎧⎪U1 = Z11 I1 + Z12 I2 U1 30 I1 ⎨ → Z11 = = = 30Ω ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I2 I 1 I 1 Mạng hai cửa 12
VD1 Z (7) R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z. I1 I2 = 0 I1 I2 U 2 U1 [Z] U 2 U 2 Z 21 = I1 I2 = 0 I1 I2 U 2 = R2 I1 = 20 I1 ⎧⎪U1 = Z11 I1 + Z12 I2 U 2 20 I1 ⎨ → Z 21 = = = 20Ω ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I2 I1 I1 Mạng hai cửa 13
VD1 Z (8) R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z. I1 = 0 I2 I1 I2 U1 U1 [Z] U 2 U1 Z12 = I2 I1 = 0 I1 I2 U1 = R2 I2 = 20 I2 ⎧⎪U1 = Z11 I1 + Z12 I2 U1 20 I2 ⎨ → Z12 = = = 20Ω ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I2 I2 I2 Mạng hai cửa 14
VD1 Z (9) R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z. I1 = 0 I2 I1 I2 U 2 U1 [Z] U 2 U 2 Z 22 = I2 I1 = 0 I1 I2 U 2 = ( R2 + R3 ) I2 = (20 + 30) I2 = 50 I2 ⎧⎪U1 = Z11 I1 + Z12 I2 U 2 50 I2 ⎨ → Z 22 = = = 50Ω ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I2 2I I 2 Mạng hai cửa 15
VD1 Z (10) R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z. I1 I2 Z11 = 30Ω Z 21 = 20Ω ⎡30 20 ⎤ U1 [Z] U 2 →Z =⎢ ⎥ Z12 = 20Ω ⎣ 20 50 ⎦ I1 I2 Z 22 = 50Ω ⎧⎪U1 = Z11 I1 + Z12 I2 ⎨ ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I2 Mạng hai cửa 16
VD1 Z (11) R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z. I1 I2 I1 I2 U1 [Z] U 2 U1 [Z] U 2 I1 I2 I1 I2 ⎡30 20 ⎤ →Z =⎢ ⎥ →Z =? ⎣ 20 50 ⎦ Mạng hai cửa 17
VD1 Z (12) R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z. I1 I2 = 0 I1 I2 U1 U1 [Z] U 2 U1 Z11 = I1 I2 = 0 I1 I2 U1 = ( R1 + R2 ) I1 = (10 + 20) I1 = 30 I1 ⎧⎪U1 = Z11 I1 + Z12 I2 U1 30 I1 ⎨ → Z11 = = = 30Ω ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I2 I 1 I 1 Mạng hai cửa 18
VD1 Z (13) R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z. I1 I2 = 0 I1 I2 U 2 U1 [Z] U 2 U 2 Z 21 = I1 I2 = 0 I1 I2 U 2 = R2 I1 = 20 I1 ⎧⎪U1 = Z11 I1 + Z12 I2 U 2 20 I1 ⎨ → Z 21 = = = 20Ω ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I2 I1 I1 Mạng hai cửa 19
VD1 Z (14) R1 = 10 Ω; R2 = 20 Ω; R3 = 30 Ω; Tính bộ số Z. I1 = 0 I2 I1 I2 U1 U1 [Z] U 2 U1 Z12 = I2 I1 = 0 I1 I2 U1 = − R2 I2 = −20 I1 ⎧⎪U1 = Z11 I1 + Z12 I2 U1 −20 I2 ⎨ → Z12 = = = −20Ω ⎪⎩U 2 = Z 21 I1 + Z 22 I2 2I I 2 Mạng hai cửa 20