lý thuyết mạch mạch 1 chiều

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC

_ BÁH,KH0ẠHẠNỘI

`

Mach mot chieu

Trang 3

La a NỘI Mạch một chiêu ° _ Là mạch điện cĩ nguơn một chiêu ¢ Noi dung:

— Cac dinh luat co ban

— Cac phuong phap phan tich — Cac dinh ly mach

— Phan tich mach dién bang may tinh

Trang 5

Dinh luat Ohm ; R e©—>—— ———— U > u= Ri tị | =— RK

¢ Lién hé gitta dong & áp của một phân tử

° Nếu cĩ nhiêu phân tử trở lên thì định luật Ohm chưa đủ ¢ > Cac dinh luat Kirchhoff

Trang 6

Dinh, nhanh & vong aw

Những khái niệm xuất hiện khi kết nỗi các phân tử mạch

Cân làm rõ trước khi nĩi về các định luật Kirchhoff

Nhánh: biêu diễn 1 phân tử mạch đơn nhất (ví dụ I

Trang 7

RUGN = MHOC)

BACH KHOAYHAYNG I)

Dinh, nhanh & vong (2)

¢ Dinh: diem noi cua it nhat 2 nhanh

¢ Biéu dién bang | dau cham

Trang 8

Dinh, nhanh & vong 3)

¢ Vong: mot duong khép kin trong mot mach

+ Duong khép kín: xuat phat 1 diém, đi qua một số điêm khác, mỗi

Trang 9

Dinh luat Kirchhoff (1)

2: định luật về dịng điện & định luật về điện áp

Định luật vê dịng điện viet tat KD

KD dựa trên luật bảo tồn điện tích (tổng đại số điện tích cua một hệ bảo tồn)

Trang 10

Dinh luat Kirchhoff (2

° KD: tổng đại số các dịng đi vào một đỉnh băng khơng N

Š s0

Quy ước: nl

— Dong di vao mang dau duong (+), dong di ra mang dâu âm (—)

— Hoặc ngược lại

H —lạ — 1a + lạ —12— 0Ư Hoặc: —¡; + 7› + 1 — 1„ + 1= Ư

Trang 11

¢ MOt cach phát biêu khác của KD:

Trang 12

¢ Dinh luat thtr nhat la KD

¢ Dinh luat thtr hai la vé dién ap, viét tat KA

¢ KA dvya trén dinh luat bao toan nang luong

Trang 13

Dinh luat Kirchhoff F(5 )

Trang 22

ee — Dong nhanh h4) Ry gq đa i3h Tính øp & ma (chú ý: nạp + Mg, = S6_nhanh)

Viết „¡ phương trình KD cho øz„¡; đỉnh độc lập

Chon ny, vong & chiêu của chúng

Viết m„ phương trình KA cho ng, vong Ciải hệ

Mạch một chiêu

Trang 23

_ BÁPH,KH0ATHAIN0IÌ Dong nhanh (5) VDI in =s6 dinh-1=4-1=3 ny, = 80 nhanh—s6 dinh+ 1=6-4+1=3 —1, +1 -ig =0 f a: b: i, is +i, +j=0 > ~i,-ig + ig —j =0 ‘ I: Ri, + Ris + Roip =e,

Il: Ryis + Rsis —Ryi, = 0

Trang 25

(1 tiạ—ia—=0 Hơn 200 phép tính (cộng, nhân, chia) lạ + =0 by + Ah + 13h; = ey DONG THOI (27,+3=10 | | ° Dưới 8 phép tính (cộng & chia) 61,-5=4 x ` i, +7 =—9 KHONG DONG THOI —3/i+4=5

Đề giảm khối lượng tính tốn thì cần phải thay hệ phương

trình đơng thời băng hệ phương trình khơng đơng thời

Trang 26

Bà giảm khối lượng tính tốn thì cần phải thay hệ rho

trình đơng thời băng hệ phương trình khong dong thoi

Cĩ 2 cách thay thế:

I Đối biến sơ

° - Phương pháp thê đỉnh ¢ Phuong phap dong vong

2 Phan ra mach điện (lân lượt tính tốn thơng số của từng phân của mạch điện)

‹ - Biến đơi tương đương

¢ Mang mot cua (sé hoc trong Cac định lý mạch)

Trang 28

Thế ở đỉnh ay

An so la điện thê của các đỉnh

Trang 37

` ứn h “ BÄEH,KHORIHÀINỘIP Thê đỉnh (10)

Tơng dẫn riêng của một

7 đỉnh: tơng của điện dẫn của tất cả các nhánh nỗi TRỰC TIẾP với đỉnh đĩ Đặt ø„= 0

CT+-T—+- Cơ, lo, = fy & Tổng dẫn tương hỗ giữa

Trang 38

Théd dinh q N Chọn một đỉnh làm gốc Tính các tơng dân riêng và

Trang 41

Dong vong (1)

- - Ấn số là dịng điện chảy trong một vịng

Trang 42

Dong vong 2 (2)

° Nếu cĩ nguơn dịng thì #ớc khi lập phương trình phải ø1ả thiệt nguơn dịng khép qua một nhánh nào đĩ

° _ Nhánh này tuỳ ý nhưng nên chọn nhánh cĩ ít phân tử nhât đề phương trình trở nên đơn giản hơn

Trang 43

Dong vong 23) R, P R iz h by

* Gia str nguon dong di qua R,

tuy y

¢ 2 dịng vịng này khơng cĩ thực, nhưng tiện lợi cho việc phân tích mạch

Trang 44

H: TID F NỘI Dịng vịng (4) Ry gq Ry iz b Ay Giả sử nguơn dong di qua R, ly = Ty — dy

Roi, + R3iz + Rgiy = ey

lz = ly DP Ry(ig — i) + R3iq + Ray tJ) = eo

La — Ly +7 J

Trang 46

Dong vong s(6)_ Ry gq đa iz h by

Giả sử nguơn dong di qua R,

Trang 48

TRUONG RƯỮNG ĐẠI,H0C) | BAI HOC}

_.BÄH,KH0A HÀ NI

Đối với một mạch điện cĩ ø nhánh, p/p dong nhanh sẽ

dén viéc giai dong thoi hé 7 phương trình ø ân

=> Rất ít khi dùng phương pháp dịng nhánh

Hai p/p dịng vịng & thê đỉnh giảm sơ lượng phương trình & sỐ lượng ân

Nên dùng hai p/p dịng vịng & thế đỉnh khi giải mạch điện

Cho một mạch điện, chọn píp thê đỉnh hay dịng vịng?

> Lua chon:

— Chọn píp nào cĩ ít ấn sơ hơn

— P/p thê đỉnh rất thích hợp cho mạch điện chỉ cĩ 2 đỉnh

— Cĩ một sơ kiểu mạch điện khĩ dùng p/p thê đỉnh — Cĩ một sơ kiêu mạch điện khĩ dùng píp dịng vịng

Mạch một chiêu

Trang 49

Phương pháp dịng nhánh cĩ mây ấn? 7

[Phuong phap thé đỉnh) cĩ mây an? 3 Biên đơi tương đương =»

Trang 51

~ BACH KHOAHATNOI}

Biên đơi tương đương (1)

¢ Hai phan tử mạch được gọi là tương đương nhau nêu

chúng cĩ quan hệ giữa dịng & áp giơng nhau

° Dùng dé phân rã mạch điện > giảm khối lượng tính tốn ° Các phép biến đỗi tương đương:

— Nguơn áp nỗi tiếp

— Nguơn dịng song song — Điện trở nối tiếp

— Điện trở song song — YodA

— (nguơn áp nỗi tiếp điện trở) ©> (nguơn dịng song song điện dẫn)

— Millman

Trang 52

Bién đổi t tương m (2)

° Nguơn áp nối tiếp

Trang 53

- oe ẳ NỘI Biên đơi tương đương (3)

° Nguơn dịng song song

Trang 54

a NỘI

Biên đơi tương đương (4)

‹_ Điện trở nối tiếp:

Rig = Ky + Ry + Ry

¢ Dién tro song song

Trang 62

¢ Hai phan tir mạch được gọi là tương đương nhau nêu chúng cĩ quan

Biến đổi t tương s đương (12)

hệ giữa dịng & áp giống nhau ‹ _ Các phép biến đơi tương đương:

Nguơn áp nối tiếp

Nguơn dịng song song Điện trở nỗi tiếp

Trang 63

Bién d6i tuong duong (13)

Trang 64

BACH, KHOA)HAYNO!

Trang 65

a NO!

Trang 73

; # iy 1 Tat ca cac dién trở cĩ mặt trên đường đi của i, ct R, iz h (Ry + Ri; Giả sử nguơn dong di qua R, ~ Roly = — Ry iy + (Ry + Rg + Ry) = e

Tat ca cac dién tro chung cua

Trang 78

Cac dinh hyn mach

Néu mạch điện phức tạp thì các phương pháp phân tích mạch đã học sẽ mất nhiêu thời gian tính tốn

Các định lý mạch giúp cho việc phân tích mạch trở nên đơn giản hơn

Trang 79

Mach dién _~ tính

¢ Cac dinh ly mach chi ap dụng cho mạch điện tuyên tính

- _ Mạch điện tuyên tính: chỉ gồm các phân tử thụ động tuyến tính

‹ _ Phân tử tuyên tính: đâu ra (đáp ứng) tỉ lệ thuận với đầu vào (kích thích)

° = Cĩ 2 tính chat:

1 Néu [u= Ri & k=const] thi [ku = kRi]

2 Néu [w, = Ri, & u, = Ri] thi [u= (i, + i)R = Ri, + Ri, =u, + w]

Trang 81

IRƯUNG SẠI HOC Xếp chơng (1)

Áp dụng cho mạch điện cĩ từ 2 nguơn trở lên

Ý tưởng: lần lượt tính thơng số của mạch khi cho lần lượt từng nguơn cĩ mặt trong mạch điện, sau đĩ cộng các thơng số

Nguyên lý: điện áp (hoặc dịng điện) của một phân tử của một mạch điện tuyên tính là tổng đại sơ của các điện áp (hoặc các dịng điện) do từng nguồn gây ra

Chu y:

1 Khi xét tác dụng của một nguơn, phải triệt tiêu tất cả các nguồn khác 2 Khong 4p dung nguyên lý này cho cơng suất

Lợi ích: việc áp dụng nguyên lý này cĩ thể làm cho câu trúc mạch trở nên đơn giản hơn > dễ phân tích hơn

Trang 83

xĩ ơ G3) Â Khi xột tac dung cua mot nguon, phải triệt tiêu tât cả các nguơn khác Phân cịn lại Triệt tiêu nguơn áp Phân cịn lại ? cA > 2 cA

cua mach dién cua mach dién

Trang 84

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ẳ NO! Xếp chơng (4) VDI đị(=l16V;e;,=9V;7=2A; R, =4Q; BR, = 6 Q; R, = 2 O; Ry = 10 Q; Tinh 7,

1 Triét tiéu e, & /, tinh i|,,

Triệt tiêu e, & 7, tính ¡| „

Trang 89

Xếp chơng (9) Áp dụng cho mạch điện cĩ từ 2 nguơn trở lên Chu y: 1 Khi xét tac dung của một nguơn, phải triệt tiêu tật cả các nguơn khác

2 Khơng áp dụng nguyên lý này cho cơng suất

Lợi ích: việc áp dụng nguyên lý này co thé lam cho câu trúc mạch trở nên đơn giản hơn > dé phan tich hon

Đặc biệt tiện lợi khi phân tích mạch điện cĩ nhiêu

nguơn cĩ tân sơ khác nhau (sẽ đê cập trong phan Mach xoay chiếu)

Trang 91

Thevenin ( l 7 A ae “3L ỉ °_ Một mạch tuyên tính 2 cực cĩ thê ——¬

duoc thay thé bang một mạch Mạch

tương đương gơm cĩ nguơn áp e,¿ tuyến tính Ry

Trang 92

BACH) KHOA\HAYNOI| Thevenin (2) Mach

Mach tuyén tinh R

Trang 95

é,4 nguon ap ho mach trén 2 cuc R,,: dién tro trén hai cực khi

Trang 96

é,4 nguon ap ho mach trén 2 cuc ®¿¿: điện trở trên hai cực khi

Trang 100

Norton n( | )

¢ Tuong tu dinh ly Thevenin

thế băng một mạch tương đương gơm cĩ nguơn dịng ha

& dién tro R,,, trong do:

— Ira nguơn dịng ngăn mạch giữa 2 cực

— ®„: điện trở trên hai cực khi triệt tiêu các nguơn

Trang 104

Norton n(5) R e=16V;/=2A;R,=4Q;R,=6Q;R : =2 QO; Ry = 10; R.= 5 @; 2 Tinh i, bang dinh ly Norton

jigi nguOn dong ngan mach trén 2 cuc

Rea: điện trở trên hai cực khi ie 4) Ro R,

Trang 105

Tinh i, bang dinh ly Norton =(R,+ R,+R,)//R, 7¿¿: nguồn dịng ngăn mạch trên 2 cực — (R.+R,+R.)R,

R.„: điện trở trên hai cực khi R,+Rk, +R, +R,

Trang 108

Thevenin & Norton @

Việc áp dụng định lý Thevenin hoặc định lý Norton gọi là phương pháp mạng một cửa / mạng 2 cực

Các mạch điện được xây dựng dựa trên định lý Thevenin

hoặc định lý Norton gọi là sơ đơ (tương đương)

Thevenin hoặc sơ đơ (tương đương) Norton

So dé Norton co thé rit ra duoc từ sơ đơ Thevenin & ngược lại

Trang 110

Truyén céng » suAt « cuc dai (1)

Một số mạch điện được thiết kê để truyền cơng suất tới tải

Viễn thơng: cân truyền một cơng suất tơi đa đến tải

Bài tốn: tìm thơng số của tải (giá trị của điện trở) để cơng

suất truyền đến tải đạt cực đại

Trang 112

Truyén céng » sudt cuc dai (3)

¢ Cong suất cực đại sẽ được truyền đến tải nếu tải băng

Trang 114

BACH KHOALHA NOI

Mach mot 'chiều

¢ Cac dinh luat co ban

¢ Cac phuong pháp phân tích ¢ Cac dinh ly mach

¢ Phan tich mach dién bang may tinh

Trang 115

Phan tich mach dién ‘bine may tinh

Trang 117

4 NỘI

Mơ phỏng mạch điện (1)

° Băng mã lệnh (Tutsim, Spice, .)

° _ Băng giao dién d6 hoa (Pspice, Circuit maker, Matlab, Workbench, .)

Định dạng
Số trang	118
Dung lượng	849,16 KB