Bài giảng lý thuyết mạch điện 2 chương 4 ts trần thị thảo

Phần 3: Mạch điện phi tuyến ➢ Các phần tử phi tuyến tượng mạch điện phi tuyến ▪ Khái niệm mơ hình mạch phi tuyến ▪ Tính chất mạch phi tuyến ▪ Các phần tử phi tuyến ➢ Mạch điện phi tuyến chế độ xác lập ▪ Một chiều (Nguồn DC) ▪ Xoay chiều (Nguồn AC) ▪ Chu kỳ (Nguồn DC+AC) ➢ Mạch điện phi tuyến chế độ độ ▪ Khái niệm ▪ Các phương pháp Lý thuyết mạch điện Chương 4: Mạch điện phi tuyến chế độ xác lập chiều ❑ Khái niệm ❑ Các phương pháp giải ❑ Hệ phương trình Kirchhoff ❑ Một số toán Lý thuyết mạch điện 2 Khái niệm ❑ Mạch điện phi tuyến chế độ xác lập chiều: (còn gọi chế độ xác lập hằng) - Mạch điện cung cấp nguồn chiều (DC) - Tín hiệu khơng thay đổi theo thời gian - Phương trình mơ tả mạch: theo Kirchhoff Ở phương trình vi tích phân, triệt tiêu thành phần có đạo hàm: d  diL u L (t ) = =  =0 dt iL dt iC (t ) = dq q duC =  =0 dt uC dt → cuộn dây ngắn mạch , tụ điện hở mạch ➢ Phương trình mơ tả mạch hệ phương trình đại số phi tuyến Lý thuyết mạch điện Phương pháp giải mạch xác lập ❑Phương pháp đồ thị - Cộng/trừ đồ thị - Nhân, chia, bình phương, …, (ít dùng) ❑Phương pháp số - Phương pháp dò - Phương pháp lặp Lý thuyết mạch điện Phương pháp giải mạch xác lập ❑Phương pháp đồ thị - Cộng/trừ đồ thị - Nhân, chia, bình phương, …, (ít dùng) ❑ Phương pháp số - Phương pháp dò - Phương pháp lặp Lý thuyết mạch điện Phương pháp đồ thị (1) • Đặc tính phi tuyến biểu diễn dạng đồ thị • Nghiệm suy từ phép tính (cộng, trừ) đồ thị, dựa phương trình Kirchhoff,… ▪ Ví dụ 1: cho mạch điện với nguồn chiều E=18 V, R1=6  Đặc tính R2 cho đồ thị Tìm dịng điện qua R1? I(A) R1 R2 E R2 Lý thuyết mạch điện 12 18 U(V) Phương pháp đồ thị (2) E=18V, R1=6 I(A) Phương trình mơ tả mạch: R1I + U ( I ) = E  I + U ( I ) = 18 R2 • Cộng đồ thị: 12 E=18V I(A) Vẽ đường U=6I đường U=18 V 18 U(V) R2 ºU2(I) 6I Lý thuyết mạch điện 12 18 U(V) Phương pháp đồ thị (3) E=18V, R1=6 -Cộng đường 6I đường U2(I), đường: 6I+U2(I) E=18V I(A) R2 ºU2(I) -Cho đường 6I+U2(I) cắt đường U=18 V điểm M - Dóng từ M sang trục I, tìm 6I 6I+U2(I) M I 12 18 U(V) nghiệm I~1,3A → Có sai số? Lý thuyết mạch điện Phương pháp đồ thị (4) E=18V, R1=6 I(A) ➢ Biểu diễn lại phương trình mạch: R2 I + U ( I ) = 18  18 − I = U ( I ) • Trừ đồ thị: 12 18 U(V) I(A) R2 ºU2(I) Trừ đường 18 cho 18-6I đường 6I đường U=18-6I Lý thuyết mạch điện 12 18 U(V) Phương pháp đồ thị (5) E=18V, R1=6 - Cho đường U=18-6I cắt đường U2(I), điểm N - Từ N, dóng sang trục I, tìm nghiệm I=1,25 A I(A) R2 ºU2(I) 18-6I I N So sánh trừ đồ thị với cộng đồ thị? Lý thuyết mạch điện 12 18 U(V) 10 Phương pháp lặp (3) Khi U2(I2) dạng đồ thị/bảng E = 12V; R1 = 5 U(V) R1 20 U2(I2) 15 R2 E 10 R1 I + U ( I ) = E → I = E −U2( I2 ) R1 I(A)  I2 = f ( I2 ) I 2( ) = 0,3A → U 2( ) = 9,5V → f ( I 2( ) ) = E − U ( I ) 12 − 9,5 = = 0,5A R1 I 2( ) = 0,5A → U 2( ) = 10, 2V → f ( I 2( ) ) = E − U ( I ) 12 − 10, = = 0,36A R1 0 1 I 2( ) = f ( I 2( ) ) = 0,36A → U 2( ) = 9,8V → f ( I 2( ) ) = 2 E − U ( I ) 12 − ,8 = = , 44A R1 Lý thuyết mạch điện 32 ▪ Ví dụ 10: Phương pháp lặp (4) R1 E = 10V; R = 5;U ( I ) = I E = R1I + U (I) → U (I) = E − R1I E U2(I)  I = − 0,4 I =  ( I ) Điều kiện hội tụ phép lặp:  = −0,8I  1, I