Bài tập cơ sở lý thuyết mạch điện (tập 2) phần 2

CHƯƠNG KHÁI NIỆM VÈ QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MẠCH ĐIỆN 3.1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT 3.1.1 Định nghĩa trình độ Q uá trìn h q u độ tro n g m ạch điện q u trìn h m ạch điện chuyển từ m ột trạ n g th i ban đ ầu sang m ột trạ n g th i xác lập (hay chuyển từ trạ n g th i xác lập cũ s a n g trạ n g th i xác lập mới) 0“ ‘ 0* " °, _ J L _„ Xác lộp cũ Quá độ Xác lập Hình 3.1 3.1.2 Nguyên nhân trình độ Sau k h i xảy đóng mở, nói c h u n g tro n g m ạch điện th ờn g kh ô n g th n h lập c h ế độ xác lập Đó tro n g m ạch điện có n h ữ n g v ù n g tích trữ n ă n g lượng điện trư n g (kho v điện): WĐT = —Cu v n ă n g lượng từ trư ng (kho từ): Wjvp - — L i Khi thông số v k ế t cấu củ a m ạch điện th a y đổi th ì n ă n g lượng tro n g kho cần p h ân bô" lại cho p h ù hợp với th ô n g số v k ế t cấu Q u trìn h p h â n bơ" cần m ột khoảng thời g ian - thờ i g ian ch ín h thời g ian q u độ 3.1.3 Ỷ nghĩa trình độ Quá trìn h q u độ thư ờng x ảy tro n g m ạch điện v h ệ th ố n g th uộc lĩn h vực kỹ th u ậ t điện, vô tu y ế n điện, đo lường, điều kh iển , v.v Vì cần p h ả i n g h iê n cứu để b iết rõ trạ n g th i củ a h ệ th ố n g c h ế độ q u độ để tìm đáp ứ n g củ a m ạch điện hệ thống đốì với nh ữ n g kích th íc h cụ th ể x é t ả n h hưởng điều k iệ n đầu T rong m ột số trường hợp cần p h ả i x é t q u trìn h q u độ để phòng t rá n h tá c h i c ủ a chúng V í d ụ : D òng đ iện q u độ k h i đóng th iế t b ị điện vào làm việc th ng tă n g r ấ t lớn ản h hưởng đến a n to n củ a th iế t b ị đ iện lưới điện p h ả i tìm cách giảm n hỏ chúng Trong nhiều trường hợp ta cần p h ả i kh ố n g c h ế để k ế t th ú c sớm q u trìn h q u độ n h trìn h mở m áy động điện, khởi động n h m áy điện, q u trìn h dao động c ủ a cấu động d ụ n g cụ đo lưịng, v.v Tóm lại: việc x é t q u trìn h q u độ tro n g m ạch điện để sử d ụ n g để h n c h ế tác h ại Vì vậy, b ài to n q u trìn h q u độ có ý n g h ĩa thự c tiễ n v phổ biến 3.1.4 Điều kiện đầu toán độ Đ iều kiện đ ầu (hoặc sơ kiện) củ a b i to n q u độ đáp ứ n g dòng điện, điện áp tro n g m ạch điện đạo h m củ a c h ú n g đ ến cấp cần th iế t lâ n cận đủ nhỏ sau k h i tác động đóng mị x ảy Đ iều kiện đầu: 73 iR(0+); iL(0+); ic (0 +); M«(0+); UL { 0+); i/c (0 +) ( f );*L (04) : ( ‘ ) Điều kiện đ ầu độc lập: ỉ/ (0+); uc {0 +) Điều kiện đầu p h ụ thuộc: tấ t điểu kiện đ ầu khác điểu k iệ n đ ầ u độc lập C h ú ý: Về m ặt toán học, để tìm đáp ứng độ ta cần giải hệ phương trìn h vi p h â n mơ tả m ạch điện, hệ phương trìn h có vơ sơ" nghiệm n khơng có điểu kiện đầu, tro n g tốn m ạch có n h ấ t m ột nghiệm Vì vậy, điều kiện đ ầu ch ín h thơng sơ' giúp ta tìm nghiệm n h ấ t m ạch điện Vê m ặt n ăn g lượng, điều k iện đ ầu độc lập ch ín h mức n ăn g lượng kho sau tác động đóng mở xảy Dịng điện iL đặc trư n g cho n ăn g lượng từ th ô n g q u a biểu thức W-jvp = —L i2 , điện áp uc đặc trư n g cho năn g lượng kho điện thông q u a biểu thức WOT= I c » Cấp đạo h àm cần th iế t điếu kiện đầu cấp đủ để tìm nghiệm n h ấ t hệ phương trìn h vi ph ân , cấp đạo h àm cần th iế t số bậc phương trìn h vi p h â n mơ tả m ạch điện trừ (bậc phương trìn h đặc trư n g -1) 3.1.5 Bài tốn chỉnh tốn khơng chỉnh Bài tốn chỉnh: T ấ t phép đóng mở tro n g to án p h ả i đảm bảo biến thiên liên tục n àn g lượng tro n g kho điện, kho từ Bài tốn khơng chỉnh: Có chứa phép đóng 1Ĩ1Ỏ khơng đảm bảo biến th iê n liên tục lượng kho điện, kho từ 3.1.6 Các luật đóng mổ Đơi với to án chỉnh: a L u ậ t đóng m 1: Dịng điện q u a điện cảm iL biến th iê n liên tục (tức không g iá n đoạn) tạ i thịi điểm đóng mở: iL( ') = iL(0 ) (3.1) b L u ậ t đóng m 2: Đ iện áp trê n điện d u n g uc biến th iên liên tục (tức không g iá n đoạn) tạ i thời điểm đóng mở: uc ( ') = uc ( ) (3 2) Đối với tốn khơng chỉnh a L u ậ t đóng m 3: Tổng từ thơng m ắc vịng tro n g m ột vịng kín p h ả i liên tục tạ i thời điểm đóng mở: £ £ * iz,(0t ) = x i **'í.,(0 ) (3.3) b L u ậ t đóng m 4: Tơng điện tích tạ i m ột n ú t p h ả i liên tục tạ i thời điểm đỏng mở' ỵ c t uCt(0 ' ) = ỵ c t uCi(0 ) (3 ) Chú ý: Khi giải to án q u độ, ta dùng thòi điểm ( t = ") ( t = 0*) Vì để đơn giản biêu diên ta quy ưốc bỏ d ấu (+) sau sô* (0) biểu thức sơ kiện 74 N ghĩa là: iL (0) th a y cho iL (0 +) , uc (0) th a y cho ỉ/c (0+) Trong h ệ phương trìn h vi p h â n tìm điểu k iệ n đ ầ u u c(t) viết: t uc (t) = uc (0) + Ị ic dt 3.1.7 Cách xác định c c điểu kiện đầu C ác đ iề u k iê n đ ầ u đ ộ c p : а B ài toán chỉnh: - Giải m ạch đ iện c h ế độ xác lập cũ để tìm : /j,(0 '); uc {0 " ) - Áp dụng lu ậ t đóng mở 2: iL{0) = iL (0"); uc (0) = uc (0 ) б B ài toán kh ông chỉnh: - Giải m ạch điện ỏ c h ế độ xác lập cũ để tìm : iL(0 ~); uc (0~) - Áp dụng lu ậ t đóng mở v phương trìn h K irchhoff cho n ú t chứa điện cảm L để tìm ỈL(0 ) - Áp dụng lu ậ t đóng mở phương trìn h K irchhoff cho m ạch vịng chứa điện dung c để tìm uc (0 ) Các đ iều k iệ n đ ầ u p h u thuộc: Bước 1: Xác định đ iểu k iện đ ầ u độc lập ỉ^(0) MC( ) Bước 2: V iết hệ phương trìn h vi p h â n mơ tả m ạch điện sau thời điểm đóng mở: Ị **(*)= Ịý*«) nút Ị nút di, l í < R /,ik + L k -jr + u c l (.0 )+ -^r[icl d t )= I vòng '~'k (3-5) ek(t) vòng Thay t = giá tr ị đ ã b iế t củ a đ iều k iện đ ầ u độc lập vào h ệ phương trìn h (3.5) ta tìm đại lượng Ĩịị (0); ỉc(0); Ỉ'L(0) Bước 3: Đạo h m h ệ phương trìn h (3.5) ta được: I * * ( = Z j* (í) nút Ị vòng nút _ k vòng + W i +TTlc>) = Ị e*(0 Thay t = giá trị đ ã b iế t vào hệ phương trìn h (3.6) ta tìm đ ại lượng i'R(0); (0 ); i'K0 ) Q uá trìn h th ê tiếp tục cho đ ến cấp th iế t 75 3.2 BÀI TẬP GIẢI MÂU Bài tập 1: Các ví dụ tốn chỉnh: Vi d ụ 1' N ếu đóng m ạch điện m ột cuộn dây điện cảm trước vốn hở m ạch iL {0") = vào m ột nguồn điện áp n h h ìn h 3.1 th ì dịng điện thịi điểm đầu sau kh i đóng m ạch điện iL (0) = iL (0 -) = H ình 3.2 Hình 3.1 Ví d ụ 2: N ếu ng ắn m ạch cuộn dây điện cảm tro n g m ạch h ìn h 3.2, tro n g E nguồn sức điện động chiều chê độ trước đóng khóa K xác lập th ì dịng điện qua điện cảm thời điểm đầu v ẫn giữ giá trị xác lập cũ: E ĨL =Cl E “c 2ị = Hình 3.6 76 _c2 (0+) = ỉ l 2(0+) Như () J ỉir V! Hình 3.5 V í d ụ 2: T rong m ạch đ iện h ìn h 3.6, tạ i t = k h i k h ó a K chưa đóng ta có uCi (0 ) * 11C (0") = K hi k h ó a K đóng, tạ i t = 0+ tạo th n h m ột vòng m n h n h đểu chứa điện dung C l C2 Theo lu ậ t K irchhoff cho vòng tạ i t = 0+ b ắ t buộc p h ả i có uc (0+) = uc (0+) N hư điện áp trê n điện d u n g uc ; uc b ắ t buộc p h ả i g ián đoạn tạ i t = 0+ Bài tập 3: V ận dụng lu ậ t đóng mở lu ậ t K irchhoff 1, tín h đ iện áp trê n điện dung đạo h àm cấp tạ i thờ i điểm đóng mở tro n g sơ đồ h ìn h 3.7; 3.8; 3.9; 3.10 Biết nguồn tác động đ ều nguồn chiều, m ạch điện c h ế độ trước k h i k h ó a K đóng mở chế độ xác lập 100 60 H ình 3.7 Hình 3.8 50 ’ Giịi: H ìn h 3.7: Đ ây b ài to n ch ỉn h wc (0) = Mc (0_) = 100 (V) Khi khóa K đóng sử d ụ n g đ ịn h lu ậ t K irchhoff cho m ạch vịng có R v C: ic (t)R + uc (t) = Với: ic - c ^ Uc = Cu'c at Cu'c (t)R + uc (t) = Thay tạ i thời điểm í = ta có: Cu'c (0)R + uc (0) = => 10“4i4;(0).20 + 100 = => u'c (0) = -5 (V /s) H ìn h 3.8: Đ ây b i to n ch ỉn h u^(0) = uc (0~) = 60 (V) Khi khóa K đóng sử d ụ n g đ ịn h lu ậ t K irchhoff cho m ạch vịng có R v C: ic (t).10 + ic (t)20 + uc (t) = Thay tạ i thời điểm í = ta có: 10“4u ‘c (0)10 + 10“4 u'c (0)20 + 60 = u^(0) = -2 (V /s) 77 H ìn h 3.9: Đây to án chỉnh: E 20 uc (0) = uc (0 ) = 10 + 20 + 20 -2 = 20 (V) 10 + 20 + 20 = - Khi khóa K đóng ta có sơ đồ n h h ìn h 3.11 Chọn chiều dòng điện n h h ìn h 3.11 ta có hệ phương trình: 1t 20 +uc (0) + — ị i 3d t = -5 il(t)-ỉ2(t)-iz(t)=0 t 20Ỉ2 - u c (0)~ — Ịi^d t = Thay tạ i t = 0: íi1( ) - i 2( ) - i 3(0) = 20^(0) +20 + = -50 [20/2(0) - - = Giải hệ được: ^(0 ) = -3 ,5 (A); Ĩ2(0) = l (A); Ỉ3(0) = -4 ,5 (A) Từ £3(0) = i’c(0 ) = -4 ,5 (A) tín h được: Uc (0) = c ic (0) = (-4 ,5 ) = -4 ,5 o4 (v /s ) 10 H ìn h 3.10: Đây to án chỉnh: uc (0) = Mc (0 ) = - E -2 = - 20 + 20 80 -20 = 40 (V) 20 + 20 Khi khóa K mở ta có sơ đồ n h h ìn h 3.12 Chọn chiều dịng điện n h h ìn h 3.12 ta có hệ phương trình: 1t 20ị2 - u c ( ) - - ^ J í 3£ừ = c i1ự ) - ỉ 2( t ) - i 3(t) = 1t 20iỵ + Uq (0) + ——Ị I^dt + 30ij = —80 Thay tạ i t - 0: Íi1( ) - í2( ) - í 3(0) = 120^(0) - - = [20^ ( 0) + 40 + + 30Í! (0) = -8 Giải hệ được: il (0) = -2 ,4 (A); Ì2(0) = (A); 13(0) = -4 ,4 (A) Từ ỉg(0) = ìc (0) = - ,4 (A) ta tín h được: “ C (°) = 77 'c (0) = ~ “ (-4 ,4 ) = -4 ,4 103 (V /s) L 10 78 20Q h Hình 3.12 Bài tập 4: Cho m ạch điện n h h ìn h 3.13 vối th n g sô': E = 150 (V); R ỵ = Rq = 100 (Q); R = 50 (Q); L = 100 (m H ) Trưốc kh ó a K đóng m ạch điện c h ế độ xác lập, tạ i thời điểm t = k h ó a K đóng u cầu: Tìm giá trị đ ầ u củ a dòng điện tro n g n h n h đạo h m cấp dòng điện Giòi: Đ ây to án chỉnh: ỉl (0) E 150 R x +R2 100 + 50 = Ĩl ( ') = - - = (A) Ì2(0) = iL(0) = l (A) P r "■( 2\ Khi khóa K đóng h ệ phương trìn h mơ tả m ạch điện: (hình 3.13a): Hình 3.13 p ! ( í ) -« ( í ) - «3 ( = I it) + R 2Ụ t) + Li^ (í) = E il [Rlil ự ) + R 3Ịì (t) = E k Thay tạ i thời điểm t = có: P "V íi1( ) - i 2( ) - i 3(0) = j 1004 (0) + 5ŨỈ2 (0) + 0, li£ (0) = 150 ^2 Ị" l 2> Ịl00tị(0) +10013(0) = 150 Hình 3.13a 1^(0) = 1,25 (A) Giải hệ được: I ịj(0 ) = 0,25 [4 = -2 (A) (A/s) Đạo h àm hệ phương trìn h v th a y tạ i thờ i điểm t = 0: U (0 )-£ (0 )-4 (0 ) = I lOOií (0) + 50 (0) + 0,1 iỊỊ (0) = [l0 ỉĩ(0 ) + 0 ^(0 ) = Giải hệ phương trìn h được: fiíb = 60 (V) T sơ đồ m ạch đ iện h ìn h 7.10c, theo lu ậ t K irchhoff ta có phương trìn h : + U rs s ) = E tđ — URịí(I5) = E - I sR ld = - / T a vẽ q u a n hệ đường th ẳ n g Ư ỊỊ^ựs) = - / trê n đồ th ị h ìn h 10b H đổ th ị ƯRs( / 5) c ắ t n h a u tạ i điểm M, từ điểm M dóng xuống trụ c ta nghiệm toán: / = (A); U R s = 30 (V ) Bài tạp 3: Cho m ạch đ iện p h i tu y ế n n h h ìn h 7.1 la , biết: E, = 36,336 (V); E = 4,8 (V); R , = 10 (fi) Đặc tín h V-A củ a R 2; «3 cho d ạn g biểu thứ c giải tích g ần đúng: u = ,8 / f ; í / = , / ■Tính dịng điện nhánh mạch điện phương pháp tính dị, đàm bảo sai số tín h th eo p h ầ n tră m (sai sô* tư ơng đôi) AE% < ,1 % H ình 7.1 la Hình 7.1 lb Giỏi: Chọn chiều dòng tro n g n h n h n h h ìn h 7.11b Chọn Eỵ làm ng u n dò, chọn dòng điện / làm dịng điện dị Q uy trìn h dị: L ần 1: G iả sử / i + c ( a - i 2)i" - C b i ự f = c.u\t) u(t) mi) ' Hinh 713 Vì mạch điện cho th u ầ n k h n g n ên th n h p h ần bậc dịng điện v điện áp phải vng pha nh au , n ên ta đ ặ t nghiệm dịng điện: lự ) = lC coslO C O S IU U Í = = I m coslO C O S lU U Í i(í) = Il IC Thay ay nghiệm dịng điện vào phương trìn h (7.16) ta được: I m coslOOt + c Ị a - b ( I m coslOOí)2 j(-10000/mcoslOOí) - 6C b ự m c o sl0 < )(l0 /m sinlO O í)2 = c u \ t ) (7.16) I m coslOOí + c [ a - b (Im coslOOí)2 J(-1 0 0 m coslOOí) -60006/3 coslOOíỊl -cos2 loot) = c.u'(t) [ / „ - 0000C a/m - 0 C /S ]c o s l0 í + [ 30000C + 0 /3 ]c o s3 1001 = 0 C co sl0 í [ / „ -1 0 0 C a /m -6 0 C Ò /S ]c o s l0 í + Ị^30600C6/^ coslOOí + —c o s3 0 íj = lOOOOCcoslOOí [ / „ -1 0 0 C a lm + 2 C /^ ]c o s l0 í + [7 C /^ ,C /^ ]co s3 0 í = lOOOOCcoslOOí Áp d ụ n g n g u y ên lý c ân b ằ n g đ iều hịa, ta có phương trìn h : I m - 0 0 C a /ra + 2 350C 6/3 = 10000C (7.17) Thay thông số củ a m ạch vào phương trìn h (7.17): ,3 /3 - ,5 /m - l = (7.18) G iải phương trìn h (7.18) ta nghiệm thực: I ml = 3,096; I m2 = -0 ,4 ; / m3 = -2 ,6 Theo điều k iện đ ầ u bài, ta chọn: I m = -0 ,4 Vậy nghiệm dòng điện: i(t) » - ,4 COSlOOí (A) Bài tập 6: Cho m ạch điện p h i tu y ến n h h ìn h 7.14, biết: L = 0,5 (H ) ; điện trở phi tuyến có quan hệ hiệu dụng: £ /# (/) = /3 ; nguồn sức điện động: e(t) = 220V2 sin (314í + 120°) (V ) Bằng phương p háp tu y ến tín h h óa quy ước tín h dịng điện i(t) m Giịi: Phương trìn h v iế t cho m ạch đ iện là: uR(t) + L ^ p - = e(t) at C huyển san g b iể u diễn d ạn g sơ" phức có: ỦR + Ủ L = ủ R ự ) + jc ũ ù = Ẻ ( ) Biểu thứ c (7.19) phương trìn h đ ại sô" phi tu y ế n đối vối ả n h phức dòng điện v điện áp, ta giải (7.19) b ằ n g p h ươ ng p h p dò, q u trìn h tín h dị n h sau: Giả th iế t I m = (A) —> = ( / (1))3 = 32.13 = 32 (V) ưịỊ> = Ũ>L/(1) = 314.0,5.1 = 157 (V) Ư/2cos(100t-450) (V) tác động, sơ đồ phức hóa (hình 7.17a): dq\ = 2.10 M l \u=100 lu=100 = 2.10 (F) Z L = j 0,5.100 = ý50 (n) -7 (O) 100 2.10 RC = (-j5 ) = -j5 ZT = 25 + (Q) - Tính dịng điện q u a điện cảm L: ; , ^ 1/1 25 + j2 - Tổng hợp k ế t quả: z V2 * » (A ) % (*) = c o s(1 0t-90°) (A) ỉL(t)= ^ + ^ (í) = + cos(100í-90°) (A) Bài tập 10: Cho m ạch điện phi tu y ến n h h ìn h 7.18, biết: R = 60 (Q ); c = 200 (jjF) ; điện cảm có q u an hệ phi tu y ến ỉ//(i) = 4,5i - 0,5i3 điện áp 282 u(t) đ ặ t vào m ạch điện: Ilự) = 60 + I 2V2 sin(100í - 90°) (V ) u cầu: T ính dịng đ iện q u a đ iện trở R m ạch điện i*(0 R u Hình 7.18 11 ‘j í z‘ ú Hỉnh 7.18a Giải: - Cho nguồn m ột chiều U0 = 60 (V) tác động: Co= i o o ( V ) - Cho nguồn xoay chiều lij(í) = V sin (1 0 í-9 °) (V) tá c động, sơ đổ phức hóa (hình 7.18a): =3 (H ) = J3.100 = j 300 (íl) - = -./5 (n ) 100 10 " j3 0 ( - j5 ) j 0 - j5 Z j = - j (n ) - j (n ) - T ính dịng điện q u a điện cảm L: , „ = 12 f ^ : ! ° - j6 « ) = ,2 sin (1 0 í-4 °) (A) = Z -4 ° (A ) - Tổng hợp k ế t quả: iR(t) = Ij^ +ijỊ (í) = + ,2 sin (1 0 í-4 °) (A) Bài tập 11: Cho sơ đồ m ạch đ iện g ần đ ú n g củ a cuộn dây lõi s ắ t n h h ìn h 7.19a, biết: Đ iện áp đ ặ t vào cuộn dây lõi sắt: u(t) = Um COS(ớt (V ) ; q u a n hệ p h i tu y ế n y/(i) cho hình 7.19b Yêu cầu: B ằng phương p h áp đồ th ị h ã y tín h dòng điện i(t) tro n g m ạch điện? m W *) u(t) Hình 7.19a Giải: Từ thơng xun q u a cuộn dây lõi s ắ t là: y /(t) = \ u ( t ) d t = Ị m COS C ủtdt Cách tìm đường cong i(t): = sin (ũ t = \ựm sin (út - Tại m ột thời điểm tk b ấ t kỳ dóng lên đồ th ị y/{t) ta m ột điểm \ựk —* ta dóng sang đồ thị iỵ(i) - » ta tìm m ột giá trị ik tương ứng - Đồ th ị dòng điện i(t) ch ín h xác n ếu ta lấy n h iều điểm nghiệm - H ình 7.19c đồ th ị củ a dòng điện i(t) ứng vói trường hợp bỏ qua h iệ n tư ợng từ trễ H ình 7.19d đồ th ị dịng điện ỉ'(í) ứ n g với trư ng hợp có kể đến h iện tư ợng từ trễ N h ậ n x ét: - Đôi vối cuộn dây lõi s ắ t n kích th ích điện áp h ìn h sin th ì dịng điện có d ạn g khác h ìn h sin, nhọn đầu (lõi s ắ t bão hòa đáp ứng dòng điện nhọn đầu) - Khi bỏ qua h iện tượng từ trễ th ì dịng điện có dạng đối xứng, điểm không từ thông điểm khơng dịng điện trù n g n h au , điều hòa bậc củ a dòng điện điện áp vuông pha Do công s u ấ t tiê u th ụ p củ a m ạch điện b ằn g p = U ịlỵ cos(u1,iì ) = Ĩ71/ COS90° = - Khi kể đên h iện tượng từ trễ th ì dịng điện có dạng khơng đối xứng, điểm khơng từ thơng điểm khơng củ a dịng điện khơng trù n g n h au , điều hòa bậc dịng điện điện áp khơng vng pha Do cơng s u ấ t tiêu th ụ p m ạch điện k hác p = U ỵlị cos(ỉZj 284 )*0 7.3 BÀI TẬ P VẬN DỤNG Bài tập 1: Cho m ạch đ iện p h i tu y ế n n h h ìn h 7.20, biết: R = 50 (Q ), điện cảm p h i tu y ế n có quan hệ h iệu d ụ n g củ a từ th ô n g th eo dòng điện: Iị/{1) = 21 - , J , điện áp đ ặ t vào mạch: w(í) = 150>/2sin(100í+ 30°) (V ) T ín h dịng điện i(t) tro n g m ạch đ iện b ằn g phương pháp tuyến tín h hóa quy ước? Đ áp số: i(f) =*0,896 sin (1 0 í+ ,65°) (A) Bài tập 2: Cho m ạch điện p h i tu y ế n n h h ìn h 7.21, biết: L = 0,3 (H ); điện cảm p h i tu y ế n có đặc tín h W b-A b iểu diễn b ằn g biểu thứ c giải tích gần đúng: ụ/(i) = a i - b i = i - l , i đoạn dịng điện I có giá t r ị [-1, 1] (A); điện áp đ ặ t vào m ạch u(t) = 2 c o sl0 í (V ) u cầu: Tìm th n h p h ầ n đ iều h ò a b ả n củ a dòng điện i(t) H ình 7.20 Hình 7.21 Đáp số: i(t) = ,8 sin (1 0 í + 42,65°) (A) Bài tập 3: Cho m ạch đ iện p h i tu y ến n h h ìn h 7.22, biết: R = 60 (Q ); c = 200 ip F ) điện cảm p h i tu y ế n có q u a n hệ: \j/(i) = 4,5i - 0,5ỉ3 điện áp đ ặ t vào m ạch: u(t) = U0 +Uĩ (t) = 60 + I 2V2 cos(100í-9 °) (V”) Yêu cầu: T ín h th n h p h ầ n dòng điện xoay chiều q u a điện trở R m ạch điện? Đáp số: iR ( t) = 0,2cos(100ể-45°) (A) Hình 7.22 Bài tập 4: Cho m ạch điện phi tu y ế n n h h ìn h 7.23, biết: Hình 7.23 L= ( H) ; c = 200 (jjF ) điện trỏ p h i tu y ế n có q u a n hệ: UR(I) = / điện áp đ ặ t vào mạch: u (t) = u + u l (t) = 40 + 12V2 sin(100í + 90°) (V ) Yêu cầu: T ín h dịng điện q u a đ iện trở p h i tu y ến củ a m ạch điện? Đ áp số: iR (t) = I j^ +ỈỊ> (t) = + ,2 sin (1 0 í+ 135°) (A) 285 Bài tập 5: Cho m ạch điện p h i tu y ế n n h h ìn h 7.24, biết: Rỵ = (ũ ) ; ỈỊị = 10 (Q ), i ?4 = (Q ), E = 211,3 (V ); đặc tín h V-A củ a điện trở phi tu y ến R , R5 cho dưối d ạn g biểu thứ c giải tích gần đúng: U2 = ,5 /f , = , / | T ính dịng điện n h n h m ạch điện phương ph áp dị, đảm bảo sai số tín h th eo p h ần tră m (sai sô' tương đối) AE% < ,1 % Đ áp số: I I = 17,574 (A), / = 11,874 (A), /3 = 5,7 (A) , /4 = 2,7 CA) , /5 = (A) Bài tập 6: Cho m ạch điện p h i tu y ế n n h h ìn h 7.25, biết: ^ = (0 ); /? = ( í í) , R4 = ,8 (Q), E = 65,375 (V ); đặc tín h V-A điện trở phi tu y ế n i Ị j , Rò cho dưối dạng biểu thức giải tích gần đúng: U3 = 0,65 /3 , U5 =1,15 /5 T ính dịng điện tro n g n h n h mạch điện b ằn g phương p h áp dò, đảm bảo sai sơ' tín h theo p h ầ n tră m (sai sô' tư ơng đối) AE% < 0,1 % Đáp số: = 5,529 (A), / = 2,571 (A), /3 = 2,958 (A), / = 0,958 (A), / = (A) Hình 7.24 286 H ình 7.25 TÀI LIỆU THAM KHÀO [1] John Bird: Electric circuit theory and Technology Routledge, 2012 [2] Jam es W Nilsson and S u san A.Riedel: Electric circuits-ninth edition Pearson Prentice Hall [3] Charles K.AIexander and Matthew N O.Sadiku: Fundamentals of Electric circuit [4] Nguyễn Binh Thành, Lê Văn Bảng: Co sở kỹ thuật điện - Quyển 2, Nhà xuất bàn Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1972 [5] Đỗ Huy Giác, N guyễn Văn Tách: Lý thuyết mạch - tín hiệu, Tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2003 [6] Nguyễn Công Phương: Bài giảng mạch ba pha - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội [7] Nguyễn Doăn Phước: Lý thuyết điều khiển tuyến tính Nhà xuất bàn Khoa học Kỹ thuật In lần thứ 3, 2007 [8] Nguyễn Công Phương: Bài giảng mạch phi tuyến - sites.google.com/site/ncpdhbkhn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội [9] Võ Thiện Lĩnh: Bài giảng lập trình Matlab bản, 2013 [10] Nguyễn Trung Lập: Giáo trình Lý thuyết mạch - http://tailieu.vn/doc/giao-trinh-ly-thuyetmach-nguyen-trung-lap-1199823.html [11] Lại Khắc Lãi: Giáo trình sỏ lý thuyết mạch điện, Tập Nhà xuấl Đại học Thái Nguyên [12] N guyễn Bình Thành: Ca sở lý thuyết mạch, Tập Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1970 [13] Đặng Văn Đào - Lê Văn Doanh: Cơ sỏ kỹ thuật điện Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Ha Nội, 2001 [14] Nguyễn Xuân Quang: Các Phần tử phi tuyến mạch điện http://violet.vn/atomic281/presenưshow/entry_id/2014497 287 TS Lê T h ị T h u Hà (C hủ b iê n ) TS Đ ặng D anh H oằng, ThS N guyễn Văn Huỳnh BÀI TẬP Cơ SỞ LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN TẬP C hịu trách nhiệm x u ấ t bàn: G IÁ M Đ Ó C - TÓ N G B IÊN T Ậ P PHẠM NGỌC KHÔI Biên tập- TS NGUYỄN HUY TIẾN Sửa bàn in: NGUYỄN THU TRANG Trình bày: DƯƠNG LAN ANH Họa sỹ bìa: ĐẶNG NGUYÊN v ũ NHÀ X UẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THU Ậ T 70 Trần Hưng Đạo - Hoàn Kiếm - Hà Nội ĐT: 024 39423171 - 39423172 Fax: 024 38220658 Website: http://www.nxbkhkt.com.vn Email: nxbkhkt@ hn.vnn.vn CHI NHÁNH NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT 28 Đồng Khỡi - Quận - TP Hồ Chí Minh ĐT: 028 38225062 In 300 bàn, khổ 19x27 cm, Xi nghiệp In NXB Vãn hóa Dãn tộc Địa chi: 128C/22 Đại La, Hai Bà Trung, Hà Nội Số xác nhận đăng ký xuất bản: 4160-2017/CX BIPH /2-145/K HK T Quyết định xuất số: 216.2/QĐ-NXBKHKT, ngày 20 tháng 12 năm 2017 In xong nộp lưu chiểu quý IV năm 2017 ISBN: 978-604-67-1018-9