Cơ sở lý thuyết mạch điện: Phần tử cơ bản của mạch điện ppsx

N g u y ễn Côn g Phươn g gy g g Phầntử cơ bảncủamạch điện Phần tử cơ bản của mạch điện Cơ sở lý thuyết mạch điện Nội dun g • Thông số mạch • Phần tử mạch – Nguồn áp – Nguồn dòng ồ – Ngu ồ n phụ thuộc – Điện trở – Cuộn dây T – T ụ •Mạch một chiều •Mạch xoay chiều •Mạng hai cửa •Mạch ba pha • Quá trình quá độ Phần tử cơ bản của mạch điện 2 Quá trình quá độ ầ Ph ầ n tử cơ bản của mạch điện • Có 2 lớ p chính: chủ đ ộ n g & th ụ đ ộ n g p ộ g ụ ộ g •Chủ động: có khả năng tự phát ra năng lượng điện (về lý thuyết là vô tận) ể •Thụ động: không th ể tự phát ra năng lượng điện •Chủ động: Nguồn: thiếtbị có thể chuyển hoá năng lượng phi điện thành năng lượng – Nguồn: thiết bị có thể chuyển hoá năng lượng phi điện thành năng lượng điện & ngược lại –Nguồn áp & nguồn dòng h độ •T h ụ độ ng: – Điện trở –Cu ộ n dâ y Phần tử cơ bản của mạch điện 3 ộ y –Tụ ồ N g u ồ n áp (1) • ( l ý tưởn g) Là m ộ t p h ầ n tử m ạ ch có khả năn g du y trì m ộ t (ý g) ộ p ạ gy ộ điện áp danh định trên 2 cực của đầu ra, điện áp này không phụ thuộc vào dòng điện chảy giữa 2 cực đó Nói á h khá điệ á khô h th ộ àtải • Nói c á c h khá c, điệ n á p khô ng p h ụ th u ộ c v à o tải • Điện áp có thể không đổi (một chiều) hoặc biến thiên (thường là xoay chiều) (thường là xoay chiều) • Điện trở trong bằng không (0) • Ví dụ: ắcquy pin máy phát điện Phần tử cơ bản của mạch điện 4 Ví dụ: ắcquy , pin , máy phát điện ồ N g u ồ n áp (2) u u •Chiều của mũi tên ở phía trong vòng tròn biểu diễn chiều đi tăng của đi ện áp Phần tử cơ bản của mạch điện 5 ồ N g u ồ n dòn g • (lý tưởng) Là mộtphầntử mạch có khả năng duy trì một (lý tưởng) Là một phần tử mạch có khả năng duy trì một dòng điện danh định chảy giữa 2 cực của đầu ra, dòng điện này không phụ thuộc vào điện trên 2 cực đó • Nói cách khác, dòng điện không phụ thuộc vào tải •D ò n g đ i ệ n có th ể kh ô n g đổ i ( m ộ t c hi ều) h oặc b i ế n thi ê n ògđ ệ có ể ôgđổ ( ộ c ều) oặcbế ê (thường là xoay chiều) • Đi ệ n trở tron g vô cùn g lớn Phần tử cơ bản của mạch điện 6 ệ gg ồ N g u ồ n phụ thuộc ồ Nguồn áp phụ thuộc Nguồn dòng phụ thuộc • N gu ồ n áp phụ thuộc áp: e = f eu (u) •Nguồn áp phụ thuộc dòng: e = f ei (i) ồ • N gu ồ n dòng phụ thuộc áp: j = f ju (u) •Nguồn dòng phụ thuộc dòng: j = f ji (i) Phần tử cơ bản của mạch điện 7 Điện trở (1) • Đ ặ c trưn g cho khả năn g cản trở dòn g đi ệ n ặ g g g ệ • Đơn vị: ohm (Ω) • Ký hiệu R hoặc r S l R   •Ví dụ: dây tóc bóng đèn • Điện dẫn: –Nghịch đảo của điện trở – Đơn vị: siemens (S) hoặc mho Ký hiệu G hoặc g (Ω) Phần tử cơ bản của mạch điện 8 – Ký hiệu G hoặc g Điện trở (2) Phần tử cơ bản của mạch điện 9 Điện trở (3) i R u i R Riu  u R u i  u u 2 2 RiRiiuip  R u R u uuip    Phần tử cơ bản của mạch điện 10 Công suất của điện trở luôn dương [...]...  u ()  0  Phần tử cơ bản của mạch điện 1 2 w  Cu 2 22 Tụ (5) i C u du iC dt Mạch DC: u = U = const  du  dU  0 i0 Trong mạch DC, tụ tương đương với hở mạch Phần tử cơ bản của mạch điện 23 Tụ (6) i C u du iC dt Nếu dt  0 i (vô lý) Điện áp trên tụ không thể biến thiên đột ngột Phần tử cơ bản của mạch điện 24 Tụ (7) • Tụ lý tưởng có điện trở bằng vô cùng • Thực tế tụ có một điện trở rò Rl,... t i ()  0 Phần tử cơ bản của mạch điện 1 2 w  Li 2 15 Cuộn dây (5) L i u di uL dt u 0 Mạch DC: i = I = const  di  dI  0 Trong mạch DC, cuộn dây tương đương với ngắn mạch Phần tử cơ bản của mạch điện 16 Cuộn dây (6) L i u di uL dt Nếu u  dt  0 (vô lý) Dòng điện trong cuộn cảm không thể biến thiên đột ngột Phần tử cơ bản của mạch điện 17 Cuộn dây (7) • Cuộn dây lý tưởng có điện trở bằng... trưng: điện dung C, đo bằng farad (F) F = C/V C là hệ số liên hệ giữa điện tích trên một bản cực & hiệu điện thế giữa 2 bản cực Phần tử cơ bản của mạch điện 19 Tụ (2) Phần tử cơ bản của mạch điện 20 Tụ (3) i C u dq i dt du iC dt q  Cu t t 1 1  u   idt   idt  u (t0 ) C  C t0 q (t0 ) u (t0 )  C Phần tử cơ bản của mạch điện 21 Tụ (4) i C u du iC dt du p  Cu dt p  ui t t t t du 1 2 w  ... trưng cho tính chất chống lại sự thay đổi iệ ả đặc h í h hấ hố l i h của dòng điện chảy qua cuộn dây Phần tử cơ bản của mạch điện 12 Cuộn dây (2) Phần tử cơ bản của mạch điện 13 Cuộn dây (3) L i u di uL dt 1 t 1 t 1  di  udt  i   u (t )dt  t u (t )dt  i (t0 ) L 0 L L  i (t0 )  i t t 0 i ()  0 Phần tử cơ bản của mạch điện 14 Cuộn dây (4) L i u  di  p  ui   L i  dt   di   w... tế cuộn dây có một điện trở Rw nhỏ • Có thể mô hình hoá bằng một cuộn dây lý tưởng nối tiếp với Rw L Rw • Chỉ đề cập đến cuộn dây lý tưởng Phần tử cơ bản của mạch điện 18 Tụ (1) • Gồm có 2 tấm dẫn điện ( ệ (bản cực) phân tách bằng một ự )p g ộ lớp cách điện (điện môi) • • • • • Liên quan đến điện trường Điện tích biến thiên sinh ra dòng điện giữa hai bản cực ế Thông số đặc trưng: điện dung C, đo bằng.. .Điện trở (4) Ngắn mạch: R = 0 Hở mạch: R = ∞ u  Ri  0 u i  lim  0 R  R u=0 R=0 u R=∞ i=0 i Phần tử cơ bản của mạch điện 11 Cuộn dây (1) • Dây dẫn quấn xung quanh lõi • • • • • Liên quan đến từ trường Từ trường biến thiên sinh ra điện áp Thông ố đặ t Thô số đặc trưng: điện cảm L đ bằ h điệ ả L, đo bằng henry (H) H = Vs/A Điện cảm: đ trưng cho tính chất chống... 24 Tụ (7) • Tụ lý tưởng có điện trở bằng vô cùng • Thực tế tụ có một điện trở rò Rl, khoảng 100 MΩ • Có thể mô hình hoá bằng một tụ lý tưởng song song với Rl Rl C • Chỉ đề cập đến tụ lý tưởng Phần tử cơ bản của mạch điện 25 • Điện trở & tụ được bán hàng loạt hoặc dạng mạch tích hợp (IC)  rẻ  được dùng nhiều • Cuộn dây chỉ bán ở dạng đơn lẻ  đắt  dùng hạn chế ộ y ạ g g ạ • Cuộn dây & tụ: – Khả năng... năng lượng  dùng làm nguồn nhất thời g ự g ợ g g g – Cuộn dây: chống lại biến thiên dòng đột ngột  dùng để dập hồ quang hoặc tia lửa điện – Tụ: chống lại biến thiên điện áp đột ngột  dùng để hạn chế ố ế ể ế xung – Nhạy tần  phân tách tần số Phần tử cơ bản của mạch điện 26 . g g Phầntử cơ bảncủamạch điện Phần tử cơ bản của mạch điện Cơ sở lý thuyết mạch điện Nội dun g • Thông số mạch • Phần tử mạch – Nguồn áp – Nguồn dòng ồ – Ngu ồ n phụ thuộc – Điện.  R u R u uuip    Phần tử cơ bản của mạch điện 10 Công suất của điện trở luôn dương Điện trở (4) Ngắn mạch: R = 0 Hở mạch: R = ∞ 0lim   R u i R 0 Riu u = 0 R = 0 i u R = ∞ i = 0 Phần tử cơ bản của mạch điện 11 Cuộn. dẫn: –Nghịch đảo của điện trở – Đơn vị: siemens (S) hoặc mho Ký hiệu G hoặc g (Ω) Phần tử cơ bản của mạch điện 8 – Ký hiệu G hoặc g Điện trở (2) Phần tử cơ bản của mạch điện 9 Điện trở (3) i R u i R Riu  u R u i