KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN potx

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ MÔN HỌC: MẠCH ĐIỆN 1 MÃ MÔN HỌC : 401001 GV. TRẦN THỊ THU THẢO 02 Jan 2011 1401001_ Mạch điện 1 TÀI LIỆU THAM KHẢO  [1] “Mạch điện I”; Phạm Thị Cƣ, Trƣơng Trọng Tuấn Mỹ, Lê Minh Cƣờng; Nhà xuất bản Giáo dục [2] “Bài tập Mạch điện I”; Phạm Thị Cƣ, Trƣơng Trọng Tuấn Mỹ, Lê Minh Cƣờng; Nhà xuất bản Giáo dục [3] “Lý thuyết mạch 1, 2”; Nguyễn Quân; trƣờng đại học Bách khoa TPHCM  [4] “Bài tập Lý thuyết mạch 1, 2”; Nguyễn Quân; trƣờng đại học Bách khoa TPHCM 02 Jan 2011 2401001_ Mạch điện 1 ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC Thi giữa kì: 20% Kiểm tra trên lớp: 10% Thi cuối kì: 70% 02 Jan 2011 3401001_ Mạch điện 1 CHƯƠNG I KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN 02 Jan 2011 4401001_ Mạch điện 1 5 CHƢƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN 1.1 Phạm vi ứng dụng của lý thuyết mạch. 1.2 Mạch điện và các phần tử mạch: R, L, C, nguồn độc lập, nguồn phụ thuộc. 1.3 Phân loại mạch điện: có thông số tập trung- có thông số rải, tuyến tính- phi tuyến, dừng- không dừng. 1.4 Các định luật cơ bản: Ohm, Kirchhoff 1, Kirchhoff 2. 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 6 1. 1 PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA LÝ THUYẾT MẠCH 02 Jan 2011  Để khảo sát hiện tƣợng điện tử trong kỹ thuật điện, điện tử, vô tuyến điện thƣờng dùng hai loại mô hình: Mô hình trƣờng ↔ Lý thuyết trƣờng Mô hình mạch ↔ Lý thuyết mạch.  Trong lý thuyết mạch điện, các thông số đƣợc sử dụng là : U, I … Việc khảo sát đƣợc dựa trên hai định luật K1, K2. 401001_ Mạch điện 1 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH Mạch điện được tạo thành từ các phần tử mạch và dây nối.  Dựa theo chức năng phần tử mạch đƣợc chia thành 2 loại:  Phần tử nguồn: phần tử phát năng lượng, tín hiệu cho các phần tử còn lại.  Phần tử tải: phần tử nhận năng lượng, tín hiệu từ các phần tử còn lại  Dựa theo cấu trúc chia phần tử mạch thành nhiều loại  Phần tử 2 cực 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 7 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 8 Ví dụ: Điện trở, cuộn kháng, tụ điện 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH  Phần tử 3 cực: Ví dụ: TRANSISTOR, MOSFET, TRIAC, SCR  Phần tử 4 cực: Ví dụ: MBA 1 pha 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 9 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH a. Mạng là một phần của mạch đƣợc tạo thành từ phần tử nguồn và phần tử tải, liên lạc về năng lƣợng thông qua các cửa b. Dòng điện là dòng chuyển động có hƣớng của các điện tích. b.1. Chiều dòng điện: Chiều Quy ƣớc Giả sử tại một thời điểm t = 0  i > 0 : Chiều Dòng Thực Tế Cùng với chiều quy ƣớc.  i < 0 :Chiều Dòng Thực Tế Ngược với chiều quy ƣớc b.2.Cƣờng độ dòng điện: (dòng điện) là lƣợng điện tích dịch chuyển qua một bề mặt nào đó trong một đơn vị thời gian. I, Ampe (A). 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 10 [...]... Ohm: 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 11 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH uR  RiR  R là điện trở ()  G là Điện Dẫn (-1) hoặc (S) iR  GuR 1 1 G ; R R G d.2 Điện cảm: Trao đổi năng lượng từ trường  Đặc trưng bởi quan hệ: =fL(i) 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 12 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH    Điện áp rơi trên điện cảm: d (t ) u (t )   eL (t ) dt Mà (t )  L.i Điện cảm tuyến tính ,... thiên của điện tích: du (t ) Với q(t) = Cu(t) i(t )  C dt 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 14 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH Tụ điện là phần tử tải 2 cực có quan hệ giữa điện áp và dòng điện tuân theo phương trình toán:  Dòng điện: du (t ) i(t )  C  Điện áp: dt t 1 u (t )   i(t )dt  u (t 0 ) C t0 e Công suất Công suất tức thời p(t) =u(t).i(t) 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 15 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ... có quan hệ giữa điện áp và dòng điện theo phương trình : di(t )  Điện áp u (t )  L dt  Dòng điện t 1 i(t )   u (t )dt  i(t 0 ) L t0 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 13 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH d.3 .Điện dung :Trao đổi năng lượng điện trường  Đặc trưng bởi quan hệ q = fC(u)  Nếu đặc tuyến là đường thẳng, có phần tử điện dung tuyến tính dq(t ) i (t )    dt Dòng điện qua điện dung bằng... thuộc vào tải  02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 19 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH g Nguồn dòng độc lập    Là phần tử hai cực mà dòng điện của nó không phụ thuộc vào điện áp trên hai cực nguồn: i(t)=j(t) Kí hiệu: Điện áp trên các cực nguồn phụ thuộc vào tải mắc vào nó và chính bằng điện áp trên tải này 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 20 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH i Các nguồn phụ thuộc: Giá... NL điện trường được tích luỹ vào phần tử L thêm một lượng:  1 2 2 WL (t )  L i2  i1 2   Ngược lại toàn bộ NL trong cuộn L phóng ra mạch ngoài 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 18 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH f Nguồn điện áp độc lập  Là phần tử hai cực mà điện áp của nó không phụ thuộc vào giá trị dòng điện cung cấp từ nguồn và chính bằng sức điện động của nguồn: u(t)=e(t) Kí hiệu  Dòng điện. .. 2011 401001_ Mạch điện 1 23 1.3 PHÂN LOẠI MẠCH ĐIỆN Nguyên lý tỷ lệ Với kích thích f(t) có đáp ứng y(t)  Với kích thích Af(t)  có đáp ứng Ay(t) Trong đó: A là hằng số Mạch không thoả mãn nguyên lý xếp chồng và nguyên lý tỷ lệ gọi là mạch phi tuyến  c Mạch dừng và không dừng  Nếu đáp ứng của mạch không phụ thuộc vào thời điểm ở đó các kích thích được tác động vào mạch thì gọi là dừng  Mạch chỉ chứa... phụ thuộc vào thời gian 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 22 1.3 PHÂN LOẠI MẠCH ĐIỆN   Một mạch được coi là thông số tập trung hay rải tùy thuộc vào quan hệ kích thước hình học của mạch với độ dài của bước sóng của trường điện từ trong mạch lmax  0.01 : Kích thước hình học của mạch l max b Mạch tuyến tính và không tuyến tính Mạch tuyến tính thoả mãn nguyên lý xếp chồng và nguyên lý tỷ lệ Nguyên lý...1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH c Điện áp giữa A với B là công cần thiết để làm dịch chuyển một đơn vị điện tích từ A đến B U, vôn (V) UAB=UA-UB d.Các phần tử hai cực: d.1 .Điện trở: tiêu tán năng lượng điện từ Phương trình trạng thái u  f R (i) hoặc i   R (u) (1) fR và R là các hàm liên tục Quan hệ (1) gọi là đặc tuyến V-A phần tử điện trở  Nếu đặc tuyến V-A là đường thẳng có phần tử điện trở... năng lượng Năng lượng tiêu tán trên điện trở trong khoảng thời gian từ t t0 đến t0 + t: W  t p (t )dt  t t Ri 2 (t )dt  Rt it 2 (t )dt  0 R  R   0 0 t0 02 Jan 2011 0 t0 401001_ Mạch điện 1 t0 16 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH e.2.Công suất tức thời tiêu hao trên điện dung C là: pc (t )  u (t ).i (t )  Cu (t )  du (t ) dt Năng lượng tích luỹ trên điện dung tại thời điểm t: t t t du...    Khi |u| tăng từ |u1| lên |u2| (>|u1|) thì năng lượng điện trường tích luỹ vào phần tử C:  1 2 WC (t )  C u2  u12 2   Ngược lại C không có hiện tượng tiêu tán năng lượng mà chỉ có hiện tượng phóng thích năng lượng điện trường 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 17 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH e.3.Công suất và năng lượng trên điện cảm : di(t ) p L (t )  u (t ).i(t )  Li(t ) dt  Năng . 2401001_ Mạch điện 1 ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC Thi giữa kì: 20% Kiểm tra trên lớp: 10% Thi cuối kì: 70% 02 Jan 2011 3401001_ Mạch điện 1 CHƯƠNG I KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN 02 Jan 2011 4401001_ Mạch điện. 1 5 CHƢƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN 1.1 Phạm vi ứng dụng của lý thuyết mạch. 1.2 Mạch điện và các phần tử mạch: R, L, C, nguồn độc lập, nguồn phụ thuộc. 1.3 Phân loại mạch điện: có thông. tử mạch thành nhiều loại  Phần tử 2 cực 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 7 1.2 MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ MẠCH 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 8 Ví dụ: Điện trở, cuộn kháng, tụ điện 1.2 MẠCH ĐIỆN