BÀI GIẢNG MẠCH ĐIỆN - CHƯƠNG 1 pot

Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN §1-1. Mạch điện và kết cấu hình học của mạch §1-2. Các thông số trạng thái và các quá trình năng lượng trong nhánh §1-3. Các thông số đặc trưng cơ bản của mạch §1-4. Các luật cơ bản của mạch điện-Các luật Kirhof §1-5. Phân loại bài toán mạch § 1-1. Mạch điện và kết cấu hình học của mạch 1. Định nghĩa mạch điện 2. Kết cấu hình học của mạch Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1-1. Mạch điện và kết cấu hình học của mạch 1. Định nghĩa mạch điện 2. Kết cấu hình học của mạch Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 1. Định nghĩa mạch điện Mạch là một mô hình diễn tả sự phân bố khoanh vùng của các quá trình năng lượng (và tín hiệu) điện từ trong một thiết bị điện, nó được ghép bởi một số hữu hạn các vật dẫn trong đó các quá trình chuyển hoá, tích luỹ, truyền đạt, năng lượng (và tín hiệu) điện từ được đặc trưng bởi các điện áp u(t) và dòng điện i(t) phân bố theo thời gian t. Từ đó ta định nghĩa mạch điện theo quan điểm năng lượng: Mô hình mạch và mô hình trường khác nhau ở chỗ: ở mô hình mạch các thông số chỉ phân bố theo thời gian, còn ở mô hình trường các thông số phân bố trong không gian theo thời gian, song giữa chúng có quan hệ khăng khít với nhau thông qua biểu thức: và ∫ = Edlu ∫ = Hdli Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Kết cấu hình học của mạch + Nhánh: Mô hình mạch có kết cấu hình khung, vì vậy về mặt hình học nó gồm các yếu tố là: nhánh, nút, vòng, cây và bù cây. Trong đó; nhánh, nút và vòng là 3 yếu tố hình học cơ bản của mạch: Là một đoạn mạch gồm những phần tử ghép nối tiếp nhau, trong đó có cùng một dòng điện chạy, không biến thiên theo toạ độ không gian dọc theo nhánh và chỉ biến thiên theo thời gian t (trên hình 1.1 là: nhánh 1,2,3,4). Ký hiệu số nhánh của mạch điện bằng chữ m=4. A B a b c d 2 1 3 4 Hình 1.1 Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Kết cấu hình học của mạch + Nút: Là điểm gặp nhau của từ ba nhánh trở lên (trên hình 1.1 là các nút A và B). Số nút thường ký hiệu bằng chữ n. + Mạch vòng: Là lối đi khép kín qua các nhánh trên hình 1.1 là: các vòng a,b,c,d . . .). A B a b c d 2 1 3 4 Hình 1.1 Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN + Cây: là một phần của mạch gồm các nhánh (gọi là cành) nối đủ các nút theo một kết cấu hở không có vòng nào Số lượng cành trong cây là n-1 (trên hình 12a,b,c thể hiện là các nét liền) . Hình1.2a,b,c a/ b/ c/ 2. Kết cấu hình học của mạch + Bù cây: phần mạch còn lại bù với cây để tạo thành mạch hoàn chỉnh gọi là bù cây. Số lượng bù cây là m –n+1 (trên hình 12a,b,c thể hiện là các nét đứt) . . Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1-2. Các thông số trạng thái và các quá trình năng lượng trong nhánh 1. Dòng điện i(t): 2. Điện áp u(t) Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Công suất điện từ p(t) § 1-2. Các thông số trạng thái và các quá trình năng lượng trong nhánh 1. Dòng điện i(t): 2. Điện áp u(t) Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Công suất điện từ p(t) 1. Dòng điện i(t) Xét sơ đồ mạch hình 1.3: Là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích tự do, chiều của dòng điện là chiều chuyển động của các điện tích dương. Trong mạch điện, chiều dương của dòng điện được chọn tuỳ ý, ví dụ nhánh ab trên hình 1.3, nếu ta qui ước dòng chạy từ a đến b là dương (i ab > 0) thì dòng chảy từ b đến a sẽ âm (i ba < 0). 2. Điện áp u(t) Ta gọi hiệu điện thế giữa hai nút là điện áp rơi trên phần tử nối 2 nút đó. Tương tự như dòng điện, trong mạch điện chiều dương của điện áp được chọn tuỳ ý. Nếu uab = ϕ a - ϕ b > 0 thì uba = ϕ b - ϕ a < 0. Thông thường, chiều dương của điện áp được chọn trùng với chiều dương của dòng điện. a b u(t) i(t) p(t) Hình 1.3 Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN [...]... nhánh r- L – C nối tiếp về độ lớn và góc pha Chương 2 Mạch điện có dòng hình sin 1 Quan hệ dòng điện, điện áp trong nhánh Tổng dẫn y: y= 1 z - đơn vị: simen (s) Từ công thức của ϕ: - Khi xL > xC ⇒ ϕ>0 điện áp vượt trước dòng điện - mạch có tính chất điện cảm - Khi xL < xC ⇒ ϕUC) ϕ>0 Từ đồ thị ta có:  I U 2 = U r 2 + ( U L − U C ) 2 = ( rI ) 2 + ( x L I − x L I ) 2 = [  UL ] UL-UC  UR 2 -1 5 = r 2 + ( xL − xL ) 2 I 2 ⇒ quan hệ về độ lớn (hiệu dụng) giữa điện áp và dòng điện: U = r +(x − x I L ) = r +x =z 2 2 C 2 2 (2 .19 )... bằng: i= dq dt (1. 6) Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 4 Thông số đặc trưng cho hiện tượng tích phóng năng lượng điện trường - iện dung C p(t) Vì q là hàm của điện áp u nên: du dq du C du i= C = = C C dt du C dt dt Trong đó C = dq q = du C C i(t) (1. 6) a C uC(t) Hình 1. 7 gọi là điện dung của tụ điện đơn vị là Fara (F): C là một thông số nói lên phản ứng nạp điện dưới tác dụng của điện áp kích... điện trở, gọi là 1 R = điện dẫn, ký hiệu là g,gvới , đơn vị của g là Simen (S) Khi đó quan hệ giữa điện áp và dòng điện còn có thể viết: 1 u = g.u i= R (1. 2) * ý nghĩa của điện trở và điện dẫn: + Về mặt vật lý: Từ công thức 1. 1 nói lên độ lớn bé của áp trên nhánh thuần trở dưới tác dụng của nguồn dòng kích thích Từ (1. 2) nói lên độ lớn của dòng điện qua nhánh dưới tác dụng của nguồn áp trên nhánh điện. .. phát năng lượng Và ngược lại Chú ý: Trong một mạch điện có nhiều nhánh thì bộ thông số u k(t) , ik(t) cũng đặc trưng cho quá trình năng lượng trong mạch Lúc đó công suất tiếp nhận được tính: p(t) = u1i1 + u2i2 + + unin Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1- 3 Các thông số đặc trưng cơ bản của mạch 1 Những hiện tượng năng lượng cơ bản xảy ra trong mạch 2 Các thông số đặc trưng cho hiện tượng . của mạch § 1- 4 . Các luật cơ bản của mạch điện- Các luật Kirhof § 1- 5 . Phân loại bài toán mạch § 1- 1 . Mạch điện và kết cấu hình học của mạch 1. Định nghĩa mạch điện 2. Kết cấu hình học của mạch. Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1- 1 . Mạch điện và kết cấu hình học của mạch 1. Định nghĩa mạch điện 2. Kết cấu hình học của mạch Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH. Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1- 1 . Mạch điện và kết cấu hình học của mạch § 1- 2 . Các thông số trạng thái và các quá trình năng lượng trong nhánh § 1- 3 . Các thông