Nguyễn Công Phương ĐHBKHN_Cơ sở lý thuyết mạch điện: Mạch một chiều

Chia sẻ: Vu Manh Hung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:138

Thêm vào BST

Báo xấu

346
lượt xem 108
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nguyễn Công Phương g y g g Mạch một chiều 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 á Q á t ì h quá độ Mạch một chiều 2 Mạch một chiều ề • Là mạch điện chỉ có nguồn một chiều • Nội dung: – – – – Các định luật cơ bản Các phương pháp phân tích Các định lý mạch Phân tích mạch điện bằng máy tính Mạch một chiều 3 Mạch một chiều ề • Các định luật cơ bản – Định...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nguyễn Công Phương ĐHBKHN_Cơ sở lý thuyết mạch điện: Mạch một chiều

Nguyễn Công Phương Mạch một chiều chi Cơ sở lý thuyết mạch điện
Nội dung • Thông số mạch • Phần tử mạch • Mạch một chiều chi • Mạch xoay chiều • Mạng hai cửa hai • Mạch ba pha • Quá trình quá độ độ Mạch một chiều 2
Mạch một chiều • Là mạch điện chỉ có nguồn một chiều ch có ngu chi • Nội dung: – Các định luật cơ bản đị lu – Các phương pháp phân tích – Các định lý mạch – Phân tích mạch điện bằng máy tính Mạch một chiều 3
Mạch một chiều • Các định luật cơ bản đị lu – Định luật Ohm – Đỉnh, nhánh & vòng – Định luật Kirchhoff • Các phương pháp phân tích • Các định lý mạch • Phân tích mạch điện bằng máy tính Mạch một chiều 4
Định luật Ohm R i u u  Ri u i R • Liên hệ giữa dòng & áp của một phần tử • Nếu có nhiều phần tử trở lên thì định luật Ohm chưa đủ • → Các định luật Kirchhoff Mạch một chiều 5
Đỉnh, nhánh & vòng (1) • Những khái niệm xuất hiện khi kết nối các phần tử mạch khái ni xu hi khi các ph • Cần làm rõ trước khi nói về các định luật Kirchhoff • Nhánh: biểu diễn 1 phần tử mạch đơn nhất (ví dụ 1 bi di ph đơ nh (ví nguồn áp hoặc 1 điện trở) • Nhánh có thể dùng để biểu diễn mọi phần tử có 2 cực có th dùng để bi di ph có Mạch một chiều 6
Đỉnh, nhánh & vòng (2) • Đỉnh: điểm nối của ít nhất 2 nhánh ít nh nhánh • Biểu diễn bằng 1 dấu chấm • Nếu 2 đỉnh nối với nhau bằng dây dẫn, chúng tạo thành 1 đỉ nhau dây chúng thành đỉnh b a b a c c Mạch một chiều 7
Đỉnh, nhánh & vòng (3) • Vòng: một đường khép kín trong một mạch • Đường khép kín: xuất phát 1 điểm, đi qua một số điểm khác, mỗi điểm chỉ đi qua một lần, rồi quay trở lại điểm xuất phát • Vòng độc lập: chứa một nhánh, nhánh này không có mặt trong các vòng khác • Một mạch điện có d đỉnh, n nhánh, v vòng độc lập sẽ thoả mãn hệ th thức: v = n – d + 1 (3 = 5 – 3 + 1) Mạch một chiều 8
Định luật Kirchhoff (1) • 2: định luật về dòng điện & định luật về điện áp • Định luật về dòng điện viết tắt là KD • KD dựa trên luật bảo toàn điện tích (tổng đại số điện tích của một hệ bảo toàn) • KD: tổng đại số các dòng đi vào một đỉnh bằng không N i 0 n n 1 • N: tổng số nhánh nối vào đỉnh • in: dòng thứ n đi vào (hoặc ra khỏi) đỉnh d ò th (h kh đỉ Mạch một chiều 9
Định luật Kirchhoff (2) • KD: tổng đại số các dòng đi vào một đỉnh bằng không đạ các dòng vào đỉ không N i 0 n n 1 • Quy ước: – Dòng đi vào mang dấu dương (+), dòng đi ra mang dấu âm (–) vào mang (+) dòng ra mang âm – Hoặc ngược lại i1 i5 i1 – i2 – i3 + i4 – i5 = 0 i2 Hoặc: – i1 + i2 + i3 – i4 + i5 = 0 i3 i4 Mạch một chiều 10
Định luật Kirchhoff (3) • Một cách phát biểu khác của KD: Tổng các dòng đi vào một đỉnh bằng tổng các dòng đi ra khỏi đỉnh đó • KD có thể mở rộng cho một mặt kín: Tổng đại số các dòng đi vào một mặt kín bằng không i1 i5 i2 i1 – i2 – i3 + i4 – i5 = 0 i3 i4 • Có thể coi đỉnh là một mặt kín co lại Mạch một chiều 11
Định luật Kirchhoff (4) • Định luật thứ nhất là KD • Định luật thứ hai là về điện áp, viết tắt KA • KA dựa trên định luật bảo toàn năng lượng • KA: tổng đại số các điện áp trong một vòng kín bằng không M u 0 m m 1 • M: số lượng điện áp trong vòng kín, hoặc số lượng nhánh của vòng kín • um: điện áp thứ m của vòng kín áp th vòng kín Mạch một chiều 12
Định luật Kirchhoff (5) • KA: tổng đại số các điện áp trong một vòng kín bằng không M u 0 m m 1 – u1 + u2 + u3 – u4 – u5 = 0 u1 – u2 – u3 + u4 + u5 = 0 Mạch một chiều 13
Định luật Kirchhoff (6) u1 u3 VD1 Tính các dòng & áp u2 u1 + u2 – 30 = 0 i1 – i2 – i3 = 0 i1 – i2 – i3 = 0 u3 – u2 = 0 8i1 + 3i2 – 30 = 0 8i1 + 3i2 – 30 = 0 u1 = 8i1 6i3 – 3i2 = 0 6i3 – 3i2 = 0 u2 = 3i2 u3 = 6i3 Mạch một chiều 14
Định luật Kirchhoff (7) u1 u3 VD1 Tính các dòng & áp u2 i1 = 3 A i1 – i2 – i3 = 0 i2 = 2 A 8i1 + 3i2 – 30 = 0 i3 = 1 A 6i3 – 3i2 = 0 Mạch một chiều 15
Định luật Kirchhoff (8) i1 – i2 – i3 = 0 8i1 + 3i2 – 30 = 0 6i3 – 3i2 = 0 – i1 + i2 + i3 = 0 8i1 + 6i3 – 30 = 0 Hệ 5 phương i1 – i2 – i3 = 0 → thừa 2 phương trình trình 3 ẩn số → chỉ cần 3 phương trình 8i1 + 3i2 – 30 = 0 6i3 – 3i2 = 0  Hệ này có 3 p/tr độc lập & 2 p/tr phụ thuộc Mạch một chiều 16
Định luật Kirchhoff (9) – i1 + i2 + i3 = 0 8i1 + 6i3 – 30 = 0 i1 – i2 – i3 = 0 8i1 + 3i2 – 30 = 0 6i3 – 3i2 = 0 Hệ trên có 3 p/tr độc lập & 2 p/tr phụ thuộc Chọn 3 p/tr nào? Một mạch điện có nKD p/tr độc lập viết theo KD & có nKA p/tr độc lập viết theo KA nKD = số_đỉnh – 1 nKA = số_nhánh – số_đỉnh + 1 Mạch một chiều 17
Mạch một chiều • Các định luật cơ bản đị lu • Các phương pháp phân tích – Dòng nhánh nhánh – Thế đỉnh – Dòng vòng – Biến đổi tương đương – Ma trận • Các định lý mạch • Phân tích mạch điện bằng máy tính Mạch một chiều 18
Dòng nhánh (1) • Ẩn số là các dòng điện của các nhánh là các dòng các nhánh • Số lượng ẩn số = số lượng nhánh (trừ nguồn dòng) của mạch • Áp dụng trực tiếp KD & KA • Lập hệ phương trình bằng cách ph trình cách – Áp dụng KD cho nKD đỉnh, và – Áp dụng KA cho nKA vòng Mạch một chiều 19
Dòng nhánh (2) A B nKD = số_đỉnh – 1 = 3 – 1 = 2 → viết 2 p/tr theo KD a : i1 + i2 – i3 = 0 b : i3 – i4 + j = 0 nKA = số_nhánh – số_đỉnh + 1 = 4 – 3 + 1 = 2 → viết 2 p/tr theo KA A: u1 – u2 + e2 – e1 = 0 → R1i1 – R2i2 + e2 – e1 = 0 B: u2 + u3 + u4 – e2 = 0 → R2i2 + R3i3 + R4i4 – e2 = 0 Mạch một chiều 20