Mạch xoay chiều Cơ sở lý thuyết mạch điện

Mạch xoay chiều Cơ sở lý thuyết mạch điện Nguyễn Công Phương Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 2 Nội dung I. Thông số mạch II. Phần tử mạch III. Mạch một chiều IV. Mạch xoay chiều V. Mạng hai cửa VI. Mạch ba pha VII.Quá trình quá độ VIII.Khuếch đại thuật toán Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 3 Mạch xoay chiều (1) • Mạch một chiều được dùng cho đến cuối tk.19 • Định nghĩa mạch xoay chiều: có nguồn (áp hoặc dòng) kích thích hình sin (hoặc cos) • Phương pháp giải: dùng số phức Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 4 Mạch xoay chiều (2) 1. Sóng sin 2. Phản ứng của các phần tử cơ bản 3. Số phức 4. Biển diễn sóng sin bằng số phức 5. Phức hoá các phần tử cơ bản 6. Phân tích mạch xoay chiều 7. Công suất trong mạch xoay chiều 8. Hỗ cảm 9. Phân tích mạch điện bằng máy tính Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 5 Sóng sin (1) u(t) = U m sinωt – U m : biên độ của sóng sin – ω : tần số góc (rad/s) – ωt : góc – U : trị hiệu dụng ωt U m u(t) – U m 0 π 2π 3π 2 m U U  Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 6 Sóng sin (2)  2 T ωt U m u(t) – U m 0 π 2π 3π t U m u(t) – U m 0 T/2 T 3T/2  2T T f 1  Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 7 Sóng sin (3) • φ: pha ban đầu • u 2 sớm pha so với u 1 , hoặc • u 1 chậm pha so với u 2 • Nếu φ ≠ 0 → u 1 lệch pha với u 2 • Nếu φ = 0 → u 1 đồng pha với u 2 u(t) = U m sin(ωt + φ) ωt U m – U m 0 π 2π φ u(t) u 2 (t) = U m sin(ωt + φ) u 1 (t) = U m sinωt Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 8 Sóng sin (4) u(t) = U m sin(ωt + φ) φ U m 0 t t = 0 t * t * Quay với vận tốc ω rad/s Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 9 Sóng sin (5) u(t) = U m sin(ωt + φ) φ U m φ 1 U 1 u 1 (t) = U 1 sin(ωt + φ 1 ) u 2 (t) = U 2 sin(ωt + φ 2 ) φ 2 U 2 u 1 (t) + u 2 (t) Biên độ & góc pha là đặc trưng của một sóng sin Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 10 Sóng sin (6) φ 1 U 1 φ 2 U 2 u 1 (t) + u 2 (t) Chú ý: Phép cộng các sóng sin bằng véctơ quay chỉ đúng khi các sóng sin có cùng tần số [...]... tích mạch điện sẽ đơn giản hơn • → dùng số phức để phức hoá mạch điện • từ mạch điện phức hoá → (hệ) phương trình đại số tuyến tính phức) • → dùng số phức để đơn giản hoá việc phân tích mạch điện xoay chiều Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 28 Mạch xoay chiều 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Sóng sin Phản ứng của các phần tử cơ bản Số phức Biểu diễn sóng sin bằng số phức Phức hoá các phần tử cơ bản.. .Mạch xoay chiều 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Sóng sin Phản ứng của các phần tử cơ bản Số phức Biểu diễn sóng sin bằng số phức Phức hoá các phần tử cơ bản Phân tích mạch xoay chiều Công suất trong mạch xoay chiều Hỗ cảm Phân tích mạch điện bằng máy tính Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 11 Phản ứng của các phần tử cơ bản (1) i i  I m sin t u R  Ri R uR... bản Số phức Biểu diễn sóng sin bằng số phức Phức hoá các phần tử cơ bản Phân tích mạch xoay chiều Công suất trong mạch xoay chiều Hỗ cảm Phân tích mạch điện bằng máy tính Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 29 Số phức (1) j  1 số thực v = a + jb phần thực phần ảo a = Re(v) số thực b = Im(v) Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 30 Số phức (2) v = a + jb ảo j r  a 2  b2...  idt  e C (phương trình vi phân) ri  Li ' (dùng số phức để phức hoá mạch điện xoay chiều)   rI  j LI   I  E jC (phương trình đại số tuyến tính phức) Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 27 • Một mạch điện xoay chiều có thể được mô hình hoá bằng một (hệ) phương trình vi (tích) phân • Để phân tích mạch điện chúng ta phải giải (hệ) phương trình vi (tích) phân • Nếu có thể chuyển... 2500sin(100t  90o ) V Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 18 Phản ứng của các phần tử cơ bản (8) VD1 i(t) = 5sin100t A; r = 200 Ω; L = 3 H; C = 20 μF; u = ? u  1000sin100t  1500sin(100t  90o )  2500sin(100t  90o ) V 2.5 2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 0 20 40 60 80 100 120 140 Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 160 180 200 19 VD1 Phản ứng của các phần tử cơ bản (9) i(t)... 2500sin(100t  90o ) V uC  1000 2 sin(100t  45o ) V Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 20 uL Phản ứng của các phần tử cơ bản (10) e uL + uC LI m   Im C ur uC rI m i  I m sin t 2 Im   2  u  (rI m )   LI m   sin(t   ) C     arctg Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn L  r 1 C 21 VD2 Phản ứng của các phần tử cơ bản (11) e(t) = 100sin100t V; r = 200 Ω; L =...  ur  RI m sin(t   ) Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 12 Phản ứng của các phần tử cơ bản (2) i L uL i  I m sin t di uL  L dt  u L   LI m cos t   LI m sin(t  90o )  U Lm sin(t  90o ) uL(t) i(t) uL 0 φ ωt i 90o i  I m sin(t   )  uL   LI m sin(t    90o ) Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 13 Phản ứng của các phần tử cơ bản (3) i C uC i  I m...  sin(t  90 )  U m sin(t  90 ) C C Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 14 Phản ứng của các phần tử cơ bản (4) i C uC Im i  I m sin t  uC  sin(t  90o )  U m sin(t  90o ) C 90o uC(t) i(t) ωt i φ0 i  I m sin(t   )  uC  Im sin(t    90o ) C uC Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 15 Phản ứng của các phần tử cơ bản (5) i  I m sin t i uL i ur ur  RI... uC  sin(t  90o ) uL   LI m sin(t  90 ) C o Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 16 Phản ứng của các phần tử cơ bản (6) i  I m sin(t   ) i uL i ur φ ur  RI m sin(t   ) i φ φ uC Im sin(t    90o ) uL   LI m sin(t    90 ) uC  C o Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 17 VD1 Phản ứng của các phần tử cơ bản (7) i(t) = 5sin100t A; r = 200 Ω; L = 3 H; C... sites.google.com/site/ncpdhbkhn 25 VD2 Phản ứng của các phần tử cơ bản (15) e(t) = 100sin100t V; r = 200 Ω; L = 3 H; C = 20 μF; i = ? 1  idt  e C  i  I m sin(100t   ) ri  Li ' Biểu diễn véctơ   rI  j100 LI   I  i  0,35sin(100t  45o ) A  I  E j100C  E r  j100 L  1 j100C  i  0,35sin(100t  45o ) A Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 26 Mạch xoay chiều 1  idt  e C (phương trình vi phân) . Mạch xoay chiều Cơ sở lý thuyết mạch điện Nguyễn Công Phương Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 2 Nội dung I. Thông số mạch II. Phần tử mạch III. Mạch một chiều IV. Mạch xoay chiều V độ VIII.Khuếch đại thuật toán Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 3 Mạch xoay chiều (1) • Mạch một chiều được dùng cho đến cuối tk.19 • Định nghĩa mạch xoay chiều: có nguồn (áp hoặc. Phức hoá các phần tử cơ bản 6. Phân tích mạch xoay chiều 7. Công suất trong mạch xoay chiều 8. Hỗ cảm 9. Phân tích mạch điện bằng máy tính Mạch xoay chiều - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 5 Sóng