Giáo trình kỹ thuật điện- Chương 2: Mạch điện có dòng hình sin ppt

GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT MẠCH ĐIỆN Chương 2: Mạch điện có dòng hình sin Ch ng 2ươ M ch đi n có dòng hình sinạ ệ § 2-1. Các đ c tr ng và so sánh các đ i l ng hình ặ ư ạ ượ sin có cùng t n s ầ ố § 2-2. Bi u di n các đ i l ng hình sin b ng vect ể ễ ạ ượ ằ ơ ph ng ẳ § 2-3. Ph n ng c a nhánh v i kích thích hình sin ả ứ ủ ớ § 2-4. Ph n ng c a nhánh r-L-C n i ti p đ i v i ả ứ ủ ố ế ố ớ kích thích d ng sinạ § 2-5. Công su t trong nhánh r- L- C n i ti p, h ấ ố ế ệ s công su tố ấ Ch ng 2ươ M ch đi n có dòng hình sinạ ệ § 2-1. Các đ c tr ng và so sánh các đ i l ng hình ặ ư ạ ượ sin có cùng t n s ầ ố § 2-2. Bi u di n các đ i l ng hình sin b ng vect ể ễ ạ ượ ằ ơ ph ng ẳ § 2-3. Ph n ng c a nhánh v i kích thích hình sin ả ứ ủ ớ § 2-4. Ph n ng c a nhánh r-L-C n i ti p đ i v i ả ứ ủ ố ế ố ớ kích thích d ng sinạ § 2-5. Công su t trong nhánh r- L- C n i ti p, h ấ ố ế ệ s công su tố ấ Ch ng 2ươ M ch đi n có dòng hình sinạ ệ § 2-1. Các đ c tr ng và so sánh các đ i l ng ặ ư ạ ượ hình sin có cùng t n s ầ ố 1. Các đ c tr ng chungặ ư 2. So sánh các đ i l ng hình sin cùng t n ạ ượ ầ số 3. Chu kỳ và t n sầ ố 4. Tr s hi u d ng c a dòng đi n, đi n áp đi u ị ố ệ ụ ủ ệ ệ ề hoà Đ u ch ng  Ch ng 2ươ M ch đi n có dòng hình sinạ ệ § 2-1. Các đ c tr ng và so sánh các đ i l ng ặ ư ạ ượ hình sin có cùng t n s ầ ố 1. Các đ c tr ng chungặ ư 2. So sánh các đ i l ng hình sin cùng t n ạ ượ ầ số 3. Chu kỳ và t n sầ ố 4. Tr s hi u d ng c a dòng đi n, đi n áp đi u ị ố ệ ụ ủ ệ ệ ề hoà Đ u ch ng  1. Các đ c tr ng chungặ ư Ch ng 2 M ch đi n có dòng hình sinươ ạ ệ + Biên đ : Kí hi u A  m -là tr s c c đ i c a hàm đi u hoà nói lên       đ l n bé c a chúng.   Hàm đi u hoà có d ng t ng quát:   (2.1) { )tsin( )tcos( m Af ψ+ω ψ+ω = Chúng đ c phân bi t v i nhau b i các thông s đ c tr ng:        Biên độ ωt t f 0 Hình 2-1 ψ > 0 Đ u ch ng  1. Các đ c tr ng chungặ ư Ch ng 2 M ch đi n có dòng hình sinươ ạ ệ + Góc pha (ωt+ψ): nói rõ tr ng thái pha c a hàm đi u hoà m i      th i đi m t trong c quá trình di n bi n, trong đó:     - T n s góc   ω: nói lên s bi n thiên v góc pha c a hàm đi u hoà,      có đ n v rad/s.  - Góc pha đ u  ψ : Nói rõ tr ng thái ban đ u (th i đi m t=0 ) c a      hàm đi u hoà. Có đ n v là rad, nh ng theo thói quen l i hay dùng là đ .       V y c p (Biên đ ; góc pha) làm thành m t c p s đ c tr ng cho đ          l n và góc pha c a hàm đi u hoà. Mu n so sánh các hàm đi u hoà b t kỳ       ta so sánh các đ c tr ng c a chúng v i nhau.    Đ u ch ng  1. Các đ c tr ng chungặ ư Ch ng 2 M ch đi n có dòng hình sinươ ạ ệ Dòng đi n, đi n áp đi u hoà trong m ch có d ng t ng quát:       { { ) u tsin( ) u tcos( m ) i tsin( ) i tcos( m Uu;Ii ψ+ω ψ+ω ψ+ω ψ+ω == (2.2) còn g i là d ng t c th i, chúng có c p đ c tr ng:        [Im; (ωt+ψ i )]; [Um; (ωt+ψ u )] Đ u ch ng  2. So sánh các đ i l ng hình sin cùng ạ ượ t n sầ ố Ch ng 2 M ch đi n có dòng hình sinươ ạ ệ Khi trong m ch có các dòng đi n, đi n áp cùng t n s chúng ch còn       đ c tr ng b i c p (Biên đ ; pha đ u): khi đó đ so sánh chúng, ta so sánh        xem: + Biên đ c a chúng h n (kém) nhau bao nhiêu l n, t c là ta đi l p t        s gi a các biên đ .    + Góc pha c a đ i l ng này l n h n (v t pha, v t tr c, s m pha)          ho c nh h n (ch m sau, ch m pha) so v i góc pha c a đ i l ng kia bao          nhiêu và đ chênh l ch v góc pha gi a các đ i l ng g i là góc l ch pha.         Đ u ch ng  Ch ng 2 M ch đi n có dòng hình sinươ ạ ệ 2. So sánh các đ i l ng hình sin cùng ạ ượ t n sầ ố Góc l ch pha gi a dòng đi n và đi n áp ký hi u      ϕ: ( ) ( ) iuiu tt ψ−ψ=ψ+ω−ψ+ω=ϕ 0 iu >ϕ⇒ψ>ψ + - Đi n áp v t tr c dòng đi n m t góc     ϕ. + - Đi n áp ch m sau dòng đi n m t góc !   ϕ!. 0 iu <ϕ⇒ψ<ψ + - Đi n áp trùng pha v i dòng đi n.   0 iu =ϕ⇒ψ=ψ  !"#$%&'$ϕ$($)$ *+,-"$.'$/ &0$0 12$34"#$+,-"5$ , 6 67, 0 ) Đ u ch ng  [...]... ta cú: u = ur + uL + uC (2.17) Gi thit dũng in trong mch i = I 2 sin t , ta c: ) + x C I 2 sin( t ) = 2 2 2 sin( t ) 2 u = u r + u L + u C = rI 2 sin t + x L I 2 sin( t + = U r 2 sin t + U L 2 sin( t + ) + UC 2 ( U r ; 0 ) + U L U L ; + U L U C ; = U( U; u ) U = Ur 2 2 u chng 2.18 Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin 1 Quan h dũng in, in ỏp trong nhỏnh th vộc t th hin trờn hỡnh... 900 Hỡnh 2-11a u chng IL Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin 2 Nhỏnh thun cm u,i,p pL uL - th th hỡnh sin, hỡnh 2-11b - Quỏ trỡnh nng lng: 0 /2 Cụng sut tc thi a vo 2 t iL Hỡnh 2-11b nhỏnh: L i L = U L 2 cos t I L 2 sin t = U L I L sin 2t = x L I 2 L sin 2t = Q L sin 2t pL = u Cụng sut tiờu tỏn trung bỡnh trong mt chu k P: 1T 1T P = p L dt = Q L sin 2t dt = 0 T0 T0 Gi Q L = U L I L = x L I L 2 l cụng... hỡnh sin 3 Nhỏnh thun dung u,i,p pc - th tc thi trờn hỡnh 2-13b - Quỏ trỡnh nng lng: /2 0 uc ic 2 Cụng sut tc thi a vo nhỏnh: t Hỡnh 2-13b p C = u C i C = U C 2 sin t I C 2 cos t = U C I C sin 2t = x C I C 2 sin 2t = Q C sin 2t Cụng sut tiờu tỏn trung bỡnh trong mt chu k P: 1T 1T P = p C dt = Q C sin 2t dt = 0 T0 T0 2 Gi Q C = U C I C = x C I C l cụng sut phn khỏng (n v: Var) u chng Chng 2 Một số mạch. .. cú dũng hỡnh sin: i =2 I ta biu din y Isin(t+30) (A) di th vộc t nh hỡnh v: I I 300 0 u chng x Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin Đ 2-3 Phn ng ca nhỏnh vi kớch thớch hỡnh sin 1 Nhỏnh thun tr 2 Nhỏnh thun cm 3 Nhỏnh thun dung u chng Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin Đ 2-3 Phn ng ca nhỏnh vi kớch thớch hỡnh sin 1 Nhỏnh thun tr 2 Nhỏnh thun cm 3 Nhỏnh thun dung u chng Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin 1 Nhỏnh... mạch đ iện cơbản dưới tác dụng của nguồn đ iều hoà Đ 2-5 Dòng điện hình s in d-ới tác dụng c ủa nguồn điều hoà 1 Quan h giữa dũng in và in ỏp 2 Tam giỏc tng tr u chng Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin Đ 2-4 Phn ng ca nhỏnh r-L-C ni tip i vi kớch thớch dng sin 1 Quan h dũng in, in ỏp trong nhỏnh 2 Tam giỏc tng tr u chng Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin 1 Quan h dũng in, in ỏp r L i trong nhỏnh ur Xột nhỏnh... Mch in cú dũng hỡnh sin 2 So sỏnh cỏc i lng hỡnh sin cựng tn s + u < i < 0 - in ỏp chm sau dũng in mt gúc !! u,i i u Trường hợp < 0 (đ iện áp chậm sau dòng đ ) iện 0 t + u = i = 0 - in ỏp trựng pha vi dũng in u,i u i Trường hợp =0 (đ iện áp trùng pha dòng đ ) iện 0 u chng t Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin 3 Chu k v tn s i a, Chu k T l khong thi gian ngn nht i lng hỡnh t t 0 sin lp li trng thỏi... in trong nhỏnh cú dng: i r = I 2 sin t (2.10) (2.11) Thay (2.11) vo (2.10) ta c: u r = r I 2 sin t = U r 2 sin t u chng (2.12) Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin 1 Nhỏnh thun tr So sỏnh ur vi ir : Ir U r + V tr s: U r rI r = =r Ir Ir + V gúc pha: = u i = 0 a, u,i,p Vy cp s (r; 00) c trng cho pr ur phn ng ca nhỏnh thun tiờu tỏn v ln v gúc pha P 0 - th vect v th hỡnh sin t ir T b, trờn hỡnh 2-9 Hỡnh... dũng bi n thiờn i(t), nú liờn h vi cụng sut tiờu tỏn trung bỡnh P qua cụng thc: P = rI 2 2 2 Nu dũng trong mch i(t) = Imsint i 2 (t ) = I m sin 2 t = I m u chng 1 cos 2t (2.6) 2 Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin 4 Tr s hiu dng ca dũng in, in ỏp iu ho Thay vo cụng thc 2.5: I= 1 T 2 0 ( I m sin t ) dt = T 1 T 2 1 cos 2t Im dt = T 0 2 1T 2 u ( t ) dt T 0 1T 2 e ( t ) dt T 0 Tng t: U= V U= Um 2 ; E= ; E= 2... u chng Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin Đ 2-2 Biu din cỏc i lng hỡnh sin bng vect phng + Trong toỏn ta ó bit, mt cp ( di; gúc) c biu din bng m t vect trờn mt phng pha (xOy) y Vớ d hỡnh 2-5, biu din vect :cú di X, hp vi trc 0x gúc (t+) ú l nhng vect quay, Xm quay quanh gc to vi vn tc u chng 0 x Hỡnh 2-5 Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin Đ 2-2 Biu din cỏc i lng hỡnh sin bng vect ph+ Trong mc Đ2.1 ta... gúc pha P 0 - th vect v th hỡnh sin t ir T b, trờn hỡnh 2-9 Hỡnh 2-9 u chng Chng 2 Mch in cú dũng hỡnh sin 1 Nhỏnh thun tr u,i,p ur - Quỏ trỡnh nng lng: Ta xột quỏ trỡnh nng lng pr P 0 thụng qua cụng sut, cụng sut ir T tc thi a vo nhỏnh Hỡnh 2-9 p r = u r i r = U r 2 sin t I r 2 sin t = U r I r 2 sin 2 t = U r I r ( 1 cos 2t ) = rI 2 r ( 1 cos 2t ) 0 Cụng sut tiờu tỏn trung bỡnh trong mt chu k P: . GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT MẠCH ĐIỆN Chương 2: Mạch điện có dòng hình sin Ch ng 2ươ M ch đi n có dòng hình sin ệ § 2-1. Các đ c tr ng và so sánh các đ i l ng hình ặ.  x 0 y I 30 0 I  Ví d , ta có dòng hình sin: i = Isin(B ωt+30) (A) ta bi u di n d i đ th véc t nh hình v :    @    C 2 I  Đ u ch ng  Ch ng 2ươ M ch đi n có dòng hình sin ệ § 2-3. Ph n. ng 2ươ M ch đi n có dòng hình sin ệ § 2-1. Các đ c tr ng và so sánh các đ i l ng ặ ư ạ ượ hình sin có cùng t n s ầ ố 1. Các đ c tr ng chungặ ư 2. So sánh các đ i l ng hình sin cùng t n ạ ượ