Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 2: Phân tích mạch ở chế độ xác lập điều hòa ... Chương 3: Các phương pháp phân tích mạch ... 3.4 Phương pháp giải mạch hỗ cảm, MBA lý tưởng......................................................
ECA-Ch1.1&1.2 1 Chương 1 Các khái niệm và luật cơ bản 1.1 Giới thiệu Mục đích môn học: Phân tích các hiện tượng vật lý (quá trình điện từ) xảy ra trong mạch điện. Các dạng bài toán thường dùng: 1. Mô hình mạch : mô hình chỉ phụ thuộc vào thời gian : X(t). Mô hình tương đối đơn giản. 2. Mô hình trường: mô hình phụ thuộc vào các biến không gian: X(x,y,z,t). Mô hình này tương đối chính xác nhưng phức tạp về mặt tính toán. ECA-Ch1.1&1.2 2 1.2 Mô hình mạch (circuit) Mạch điện thực : ¾ Thực hiện mạch Giải tóan trên giấy !!! Mô hình mạch: khảo sát mạch thực -> khảo sát trên mô hình. ECA-Ch1.1&1.2 3 Vò trí môn học trong quá trình Kết quả Mô hình mạch Lời giải v 1.1V v 3.2V v 2.4V v 5.5V v 4.5V 1 2 3 4 5 = = = = = Mạch thực Mạch Điện 1 Ptrình tóan YYYYY YYYYY YYYYY YYYYY YYYYY I I I I I s s s s s 11 12 13 14 15 21 22 23 24 25 31 32 33 34 35 41 42 43 44 45 51 52 53 54 55 1 2 3 4 5 = v v v v v 1 2 3 4 5 ECA-Ch1.1&1.2 4 Cấu trúc mạch điện (mô hình mạch) : Mạch (Circuit) : 1. phần tử mạch (elements) 2. dây nối (wire) phần tử mạch (elements) : Phân loại : i. phần tử nguồn (source) ii. phần tử tải (load). Theo tính chất : Theo cấu trúc : tùy thuộc số cực của phần tử mạch. ECA-Ch1.1&1.2 5 Cấu trúc phần tử mạch : phần tử 2 cực phần tử 3 cực phần tử 4 cực … ECA-Ch1.1&1.2 6 Mạng (network) : Đònh nghóa: Mạng thụ động (passive) và mạng tích cực (active) : One-port network Mạng một cửa và mạng hai cửa : Two-port network port Primary port Secondary port ECA-Ch1.1&1.2 7 Các đại lượng điện áp và dòng điện a) Điện áp: Công cần thiết để dòch chuyển một đơn vò điện tích dương từ A đến B. W u(V) q d d = Cực tính của điện áp phải được chọn trước: + u i A B Điện áp là đại lượng đại số (có dấu) : ký hiệu → đáp số . ECA-Ch1.1&1.2 8 Các đại lượng điện áp và dòng điện Khái niệm chiều sụt áp : Điện áp còn gọi là hiệu điện thế: u = u AB = ϕ A - ϕ B . + u i A B Khi một trong 2 điểm là ground ( điện thế = 0) , ta có : u = u AB = ϕ A The ground symbol we’ll use (earth ground) Another ground symbol (chasis ground) Ký hiệu điểm có thế = 0 : ECA-Ch1.1&1.2 9 Đo điện áp : Thiết bò dùng là volt kế (voltmeter). Mắc song song phần tử mạch cần đo . Que đỏ của volt kế đặt tại cực + của điện áp cần đo . + - U AB ECA-Ch1.1&1.2 10 b) Dòng điện : biến thiên điện tích trong một đơn vò thời gian q i(A) d dt = [...]... được chọn chiều , ký hiệu bằng mũi tên trên mạch i1 = 5 A Trong sơ đồ mạch , chiều dòng điện chính + là chiều chuyển dòch các hạt mang điện tích u dương trong môi trường dẫn điện Thường ký hiệu i1 hay iR B i2 = - 5 A Dòng điện là đại lượng đại số (có dấu) : ký hiệu → đáp số ECA-Ch1.1&1.2 11 Đo dòng điện: Thiết bò dùng là amper kế (ammeter) Mắc nối tiếp phần tử mạch cần đo dòng Que đỏ của amper kế là... ECA-Ch1.1&1.2 12 1.3 Các phần tử mạch cơ bản 1.3.1 Điện trở (resistor) : là phần tử tải 2 cực , có quan hệ u,i : u(t) = R i(t) R : giá trò điện trở (resistance) ,đơn vò : Ohm (Ω) và các ước số,bội số của nó Bảng ước số và bội số của R trong hệ SI: TΩ GΩ MΩ kΩ 1012 109 106 103 mΩ µΩ nΩ pΩ 10-3 10-6 10-9 10-12 ECA - Ch1.3 1 Các trường hợp đặc biệt : i R = 0 : ngắn mạch + ii i R = ∞ : hở mạch i=0 + u=0 R=0 - -... SOURCE J(t) = giá trò dòng điện , đvò (A) Phân loại: DC (Direct Current) , AC (Alternating Current) ECA - Ch1.3 17 Phần tử thực của nguồn dòng : Thường không phải là một phần tử mạch thực mà là một mạch điện (một mạng một cửa tích cực) , có tính chất tương đương nguồn dòng ECA - Ch1.3 18 1.3.8 Nguồn phụ thuộc lý tưởng Đònh nghóa nguồn phụ thuộc (dependent source) : phần tử 4 cực Phân loại nguồn phụ thuộc... có quan hệ u,i : (Ω) i(t) = G.u(t) G = 1/R = giá trò điện dẫn Đơn vò: Siemen (S) : hệ SI mho ( ) : hệ USA và các ước số, bội số như phần tử điện trở Các trường hợp đặc biệt: i ii G = 0 : hở mạch G = ∞ : ngắn mạch ECA - Ch1.3 4 1.3.3 Tụ điện (capacitor) Là phần tử tải 2 cực , quan hệ áp , dòng trên nó: du C iC = C dt C : giá trò điện dung , đvò Farad (F) & các ước số của nó mF µ(u)F nF pF 10-3 10-6... µH nH pH 10-3 10-6 10-9 10-12 ECA - Ch1.3 7 Cuộn dây thực : Điện cảm đơn giản : 2 NA L=µ d Và các lọai cuộn dây : lõi không khí và lõi là sắt từ : ECA - Ch1.3 8 1.3.5 Hỗ cảm (mutual inductance) Mô hình mạch của hệ 2 cuộn dây có tương tác về từ Phần tử tải 4 cực , có quan hệ áp , dòng trên các cực: di1 di2 u 1 = ± L1 dt ± M dt u = ± L di2 ± M di1 2 2 dt dt M = k C L1 L 2 (H) 0 < kC < 1 ECA . thực Mạch Điện 1 Ptrình tóan YYYYY YYYYY YYYYY YYYYY YYYYY I I I I I s s s s s 11 12 13 14 15 21 22 23 24 25 31 32 33 34 35 41 42 43 44 45 51 52 53 54 55 1 2 3 4 5 = v v v v v 1 2 3 4 5 ECA-Ch1.1&1.2 4