Giaùo trỗnh Cồớ sồớ Kyợ thuỏỷt õióỷn I Trang CHỈÅNG MẢCH NÀNG LỈÅÜNG ( MẢCH KIRHOF ) Khi caùc quaù trỗnh chố phuỷ thuọỹc vaỡo thồỡi gian (mọ hỗnh hóỷ thọỳng) coỡn gừn caớ sổỷ lổu thọng (chaớy, truưn âảt) giỉỵa nhỉỵng bäü pháûn ca hãû thäúng ta seợ goỹi laỡ mọ hỗnh maỷch, aùp duỷng caùc bổồùc xỏy dổỷng mọ hỗnh toaùn hoỹc õaợ nóu ta xỏy dổỷng mọ hỗnh cho mọỹt thióỳt bở õióỷn, vỗ ồớ âáy cọ dng chy nàng lỉåüng - Ta cọ mä hỗnh maỷch nng lổồỹng (maỷch KF) Đ1 Mọ hỗnh maỷch nàng lỉåüng Âiãưu kiãûn mảch họa : Nhỉỵng âiãưu kiãûn cáưn phi tha mn âãø cọ thãø mä t quaù trỗnh bũng mọ hỗnh maỷch (õóứ quaù trỗnh chố phỏn bọỳ theo thồỡi gian - õóứ quaù trỗnh chố mọ taớ bũng hóỷ phổồng trỗnh chố phuỷ thuọỹc thồỡi gian) a Âäü di ca bỉåïc sọng trỉåìng âiãûn tỉì phi ráút låïn so våïi kêch thỉåïc TBÂ âãø cọ = ∞ ; âáy l âiãưu kiãûn cå thãø coi quaù trỗnh laỡ tổùc thồỡi,vỏỷn tọỳc truyóửn tổồng taùc v = µε bn âãø b qua sỉû phán bäú khọng gian cuớa quaù trỗnh maỡ chố xeùt phỏn bọỳ thồỡi gian, nón quaù trỗnh coù tờnh chỏỳt thóỳ vaỡ cọ cháút liãn tủc b Âäü dáùn âiãûn ε v âäü tỉì tháøm µ ca mäi trỉåìng ráút nh so våïi cạc váût dáùn ghẹp thnh TBÂ Âiãưu kiãûn ny giụp b qua dng chy r qua mäi trỉåìng giỉỵa cạc váût dáùn, khàóng âënh liãn tủc ca cạc dng dáùn c Chè quan tám âãún hỉỵu hản âiãøm trãn váût Nhọm â cạc hiãûn tỉåüng cå bn : Cạc hiãûn tỉåüng âiãûn tỉì ca TBÂ gäưm ráút nhiãưu v tiãu tạn, têch phọng, tảo sọng, tảo xung, phạt cå nàng, biãún ạp, khúch âải, chènh lỉu, tạch sọng, vãư ngun tàõc l chỉa biãút hãút Tuy váûy xẹt theo quan âiãøm nàng lỉåüng, qua thổỷc tióựn coù thóứ phỏn tờch moỹi quaù trỗnh trao âäøi nàng lỉåüng thnh nhọm â cạc hiãûn tỉåüng cå bn sau âáy : a Hiãûn tỉåüng tiãu tạn nàng lỉåüng ỉïng våïi vng tiãu tạn l vng biãún nàng lỉåüng âiãûn tỉì thnh cạc dảng nàng lỉåüng khạc : cå, nhiãût nàng (tỉïc l vng tiãu thủ máút nàng lỉåüng ca TÂT) b Hiãûn tỉåüng phạt ỉïng våïi vng (ngưn) phạt l vng biãún cạc dảng nàng lỉåüng khạc thnh nàng lỉåüng âiãûn tỉì c Hiãûn tỉåüng têch phọng nàng lỉåüng âiãûn trỉåìng ỉïng våïi vng kho âiãûn l vng nàng lỉåüng âiãûn tỉì táûp trung vo vng âiãûn trỉåìng ca mäüt khäng gian cạc bn cỉûc tủ âiãûn hồûc ngỉåüc lải âỉa tỉì vng âọ tr lải ngưn TÂT d Hiãûn tỉåüng têch phọng nàng lỉåüng tỉì trỉåìng ỉïng våïi vng kho tỉì l vng nàng lỉåüng âiãûn tỉì têch tỉì trỉåìng vo khäng gian lán cáûn mäüt cün dáy cọ dng âiãûn, hồûc âỉa tr tỉì vng âọ tråí lải ngưn TÂT Biãún traỷng thaùi õo quaù trỗnh : a Bióỳn traỷng thaùi cäng sút P : Mäüt cạch tỉû nhiãn cọ thãø chn cäng sút P lm biãún trảng thại âo quạ trỗnh nng lổồỹng õióỷn tổỡ Nhổ vỏỷy, nóỳu coù n vuỡng nng lổồỹng thỗ Trổồỡng aỷi Hoỹc Baùch Khoa- Khoa ióỷn - Bọỹ mọn Thióỳt bở õióỷn Giaùo trỗnh Cồớ såí K thût âiãûn I Trang cọ n biãún trảng thại Pk(t), v våïi biãún ny hãû chè coù mọỹt phổồng trỗnh cỏn bũng laỡ : Pk ( t ) = trãn cå såí âënh luáût baớo toaỡn nng lổồỹng Vồùi phổồng trỗnh naỡy khọng laỡm r âỉåüc bn cháút riãng ca tỉìng vng nàng lỉåüng, khäng mä t âỉåüc hnh vi tỉìng vng nàng lỉåüng vỗ sọỳ phổồng trỗnh beù hồn sọỳ bióỳn b Bióỳn trảng thại dng, ạp i(t), u(t) : Tỉì âiãưu kiãûn mảch họa cọ thãø dáùn biãún ạp u(t) l hiãûu âiãûn thãú giỉỵa hai âiãøm (thãø hiãûn cháút thãú ca mảch) v dng i(t) chy dc sút mäùi bäü pháûn ca TBÂ (thãø hiãûn liãn tủc) - Càûp biãún uk, ik trãn mäùi bäü pháûn TBÂ nãu r åí lán cáûn ca bäü pháûn áúy cọ mäüt quaù trỗnh nng lổồỹng õióỷn tổỡ maỡ ta õo cọng suáút qua mäüt càûp biãún uk.ik = Pk - Tuìy theo bn cháút vng nàng lỉåüng m cọ quan hãû uk(ik) khaùc Quan hóỷ naỡy goỹi laỡ phổồng trỗnh trảng thại - nọi lãn hnh vi riãng ca vng nàng lỉåüng - Dng cạc biãún u(t), i(t) våïi nhỉỵng dảng phán bäú thåìi gian khạ räüng ri (liãn tủc hồûc råìi rảc, tiãưn âënh hồûc ngáùu nhiãn ) cọ thãø m họa nhỉỵng tin tỉïc dng vo mủc âêch âiãưu khiãøn, âo lỉåìng, thäng tin Váûy cọ thóứ duỡng bióỳn doỡng, aùp õóứ õo quaù trỗnh nng âäüng lỉåüng, truưn tin hồûc mä t hnh vi ca vuỡng nng lổồỹng Đ2 Nhổợng phỏửn tổớ cồ baớn cuớa mảch KF Sau cọ âỉåüc cạc biãún âo quạ trỗnh õổồỹc bióứu dióựn bồới caùc hióỷn tổồỹng cồ baớn, õóứ coù õổồỹc phổồng trỗnh - mọỳi quan hóỷ giổợa caùc bióỳn mọ taớ hióỷn tổồỹng cồ baớn thỗ phaới biãøu diãùn hiãûn tỉåüng cå bn bàịng cạc thäng säú âàûc trỉng Tỉång ỉïng våïi nhọm cạc hiãûn tỉåüng cå bn âënh nghéa âỉåüc nhọm cạc pháưn tỉí cå bn Pháưn tỉí tiãu tạn - âiãûn tråí r (âiãûn dỏựn g) : Quaù trỗnh õióỷn tổỡ TB coù hiãûn tỉåüng cå bn l tiãu tạn nàng lỉåüng (Tỉïc l biãún nàng lỉåüng TÂT thnh dảng nàng lỉåüng khạc cå nàng, nhiãût nàng, họa nàng ) ta gi âọ l hiãûn tỉåüng tiãu tạn nàng lỉåüng a Phỉång trỗnh traỷng thaùi : Khi chố thuỏửn tióu taùn thỗ cäng sút tiãúp nháûn phi ln ln dỉång: pk = ukik > Nghéa l vng ny ạp v doỡng luọn cuỡng chióửu, coù thóứ vióỳt phổồng trỗnh traỷng thại dỉåïi dảng quan hãû hm våïi hãû säú dỉång giỉỵa ur v ir : ur = r.ir hay ir = g.ur (1.1) quan hãû naìy laì âënh luáût Äm â biãút p b Thäng säú âiãûn tråí : Ta coï pr = urir = rir2 suy r = R Tỉì âáy cọ thãø tháúy iR2 nghéa nàng lỉåüng ca thäng säú r chênh bàịng cäng sút tiãu tạn ir = 1A nọi lãn kh p nàng tiãu tạn gi l âiãûn tråí cọ thỉï ngun l [Ω]=[V/A] Tỉång tỉû ta cọ : g = = R2 r ur (1.3) gi l âiãûn dáùn våïi thỉï ngun l Simen S = [1/Ω] = [A/V] c Cạc âỉåìng âàûc trỉng ca pháưn tỉí r, g : Quan hóỷ u = ri laỡ mọỹt phổồng trỗnh õaỷi sọỳ Tỉïc l giỉỵa u, i trãn pháưn tỉí tiãu tạn cọ mäüt quan hãû hm xạc âënh, quan hãû u(i) bióứu dióựn bũng hỗnh hoỹc goỹi laỡ õỷc tờnh Vol-Ampe ca pháưn tỉí tiãu tạn ty thüc vo cháút ca r, g Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa- Khoa Âiãûn - Bọỹ mọn Thióỳt bở õióỷn Giaùo trỗnh Cồớ sồớ K thût âiãûn I Trang 10 Khi r = const, ta cọ âiãûn tråí tuún Quan hãû u(i) l âỉåìng thàóng Khi r = r(i) ⇒ ta cọ âiãûn tråí phi tuún Lục ny quan hãû u(i) l âỉåìng cong Kờ hióỷu õióỷn trồớ sồ õọử nhổ hỗnh v (h.1-1): i p r u, r u h.1-1 r(i) u, r u(i) u(i) r(i) i i h.1-2 Âàûc V-A Âiãûn tråí tuyãún h 1-3 :Âàûc V-A Âiãûn tråí phi tuún Pháưn tỉí kho âiãûn - õióỷn dung C : a Phổồng trỗnh traỷng thaùi kho âiãûn : Khi âàût aïp u lãn trãn hai váût dáùn ngàn cạch båíi chán khäng hồûc âiãûn õỷt õọỳi mỷt thỗ lỏn cỏỷn cỷp váût dáùn s xút hiãûn mäüt âiãûn trỉåìng Trong nhỉỵng âiãưu kiãûn thäng thỉåìng âiãûn têch q nảp lãn cạc váût dáùn ty thüc âiãûn ạp u, tỉïc l cọ quan hãû q(u, u' ) gáưn âụng ta láúy q(u) Cáưn xạc dq ( u ) ∂q ∂u = , goỹi hóỷ sọỳ cuớa phổồng trỗnh laỡ õióỷn õởnh quan hãû giỉỵa u(i) Ta cọ : i = ∂u ∂t dt ∂q dung ca càûp váût dáùn hồûc ca kho âiãûn, kyï hiãûu laì : C( u ) = (1.4) → ∂u du i = C , u = idt (1.5) laỡ phổồng trỗnh traỷng thaùi cuớa kho âiãûn (luáût Maxuel) dt C b Thäng säú âiãûn dung C : Âiãûn dung C l thäng säú âàûc trỉng cho kho âiãûn, tỉì ∂q C= tháúy r l thäng säú âàûc trỉng cho dung têch nảp âiãûn ca kho dỉåïi tạc dủng ∂u ca âiãûn ạp ( C bàịng q u = 1V) Nọ chè kh nàng nảp âiãûn têch ca tủ âiãûn, C cng låïn kh nàng nảp âiãûn têch ca tủ cng låïn Vãư màût nàng lỉåüng cọ : dWe = pdt = u.i.dt = u.C.(du/dt).dt = u.C.du = C.du2/2 → C = 2dWe/du2 Âiãûn dung C bàịng hai láưn nàng lỉåüng âiãûn trỉåìng du2 = 1V C âo dung têch nảp nàng lỉåüng ca tủ, chè kh nàng nảp nàng lỉåüng - thỉï ngun ca C hãû SI l Fara (F) F = [C]/[V]=[A.s]/[V]=[s]/[Ω] Ta k hiãûu tủ âiãûn trãn så âäư hỗnh veợ (h.1-4) : F = 106àF = 109nF = 1012pF C c Cạc âỉåìng âàûc ca pháưn tỉí C i Nãúu C = const, ta coï kho tuyãún Khi C = C(u) ta cọ tủ phi u tuún Ta tháúy våïi cạc kho âiãûn (v kãø c kho tỉì ) cạc biãún u, i liãn h.1-4 quan mọỹt phổồng trỗnh traỷng thaùi vi tờch phỏn Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa- Khoa Âiãûn - Bäü män Thióỳt bở õióỷn Giaùo trỗnh Cồớ sồớ Kyợ thuỏỷt õióỷn I Trang 11 du du 1 ,C = y → i = y.u hoàûc u = ∫ idt , Z = ∫ dt → u = Z.i Chè täưn tải quan dt dt C C hãû hm giỉỵa u våïi i chỉï khäng cọ quan hãû âàûc trỉng giỉỵa u våïi i - nọi cạch khạc khäng täưn tải mäüt âỉåìng âàûc Volt - Ampe u(i) âàûc trỉng cho kho âiãûn (hồûc kho tỉì) M åí tủ âiãûn xạc âënh âỉåüc quan hãû âàûc trỉng (hm âàûc tờnh) C(u) hay q(u) nhổ hỗnh veợ: i=C C q C = const C q q(u) q(u) C(u) h.1-5a :Tuû âiãûn tuyãún u u h.1-5b : Tuû âiãûn phi tuún Pháưn tỉí kho tỉì - âiãûn caớm L - họự caớm M : a Phổồng trỗnh trảng thại kho tỉì : Khi dáy dáùn cọ dng õióỷn chaỷy qua thỗ sinh xung quanh noù mọỹt tỉì trỉåìng Tỉì trỉåìng xung quanh mäüt dáy dáùn phủ thüc vo dng âiãûn qua v nhỉỵng dng âiãûn cạc dáy dáùn khạc nãúu chụng cọ khäng gian gáưn Tỉïc l ψk(ik, il , ) Theo Len - Faraday : tỉì thäng biãún thiãn s xút hiãûn sút dψ k âiãûn âäüng cm ỉïng : u k = Trong âọ chiãưu dỉång uk , ik giäúng tỉïc l ph dt håüp våïi chiãưu dỉång tỉì thäng ψk theo quy tàõc vàûn nụt chai thûn Trong quaù trỗnh khọng quaù nhanh ta thỏỳy : k = ψk(ik , il ) nãn coï : ∂ψ k di k ∂ψ k di l uk = ± + (1.5) ∂i k dt ∂i l dt ∂ψ K di K Hiãûn tỉåüng tỉû cm : = u K (1.6) ∂i K dt Suáút âiãûn âäüng sinh cün k chè båíi sỉû biãún thiãn ca dng ik gi l ∂ψ K sút âiãûn âäüng tỉû cm Gi = L K (1.7) l âiãûn cm cọ thỉï ngun Henry (H) ∂i K di u Ta cọ phỉång trỗnh traỷng thaùi cuớa cuọỹn dỏy laỡ : u KK = L K hoàûc i K = ∫ KK dt (1.8) dt LK d Våïi toạn tỉí täøng tråí : Z = L , toạn tỉí täøng dáùn : Y = ∫ dt L dt Âiãûn cm L nọi lãn kh nàng nảp tỉì thäng mọc vng lãn cün dáy ( L = ψ , i = 1A) âo dung têch nảp tỉì thäng ca kho tỉì Ngoi L cn âo dung têch nảp nàng lỉåüng ca kho tỉì dW di di , L = 2L dWL = u.i.dt = L .i.dt = L.i.di = L di dt Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa- Khoa ióỷn - Bọỹ mọn Thióỳt bở õióỷn Giaùo trỗnh Cåí såí K thût âiãûn I Trang 12 Ta k hióỷu õióỷn caớm L trón sồ õọử nhổ hỗnh veợ (h.1-6) L i Lỉu nãúu uK, iK chn chiãưu dổồng nhổ thỗ L > u Coù thóứ âàûc trỉng kho tỉì tỉû cm bàịng cạc âỉåìng cong âàûc h.1-6 L(i) hồûc ψ(i) R rng khäng täưn taûi âàûc u(i) trãn cuäün dáy − Khi L = const, ta cọ cün dáy tuún tênh, âiãûn cm tuún (cün dáy li khäng khê) → ψ(i) cọ daỷng õổồỡng thúng nhổ hỗnh (h.1-7a) Khi L = L(i), ta cọ cün dáy phi tuún, âiãûn cm phi tuún (cün dáy cọ li thẹp) → ψ(i) cọ dảng õổồỡng cong nhổ hỗnh (h.1-7b) L L L = const ψ(i) ψ(i) L(i) 0 i h.1-7a : Cuäün caím tuyãún i h.1-7b : Cuäün caím phi tuún Hiãûn tỉåüng häù cm : Gi ∂ψ K di = M KL (1.9) l hãû säú häù cm, thỉï nguyón [H] thỗ M KL L = u KL (1.10) l ∂i L dt âiãûn ạp häù cm (sââ häù cm), l ạp gáy trãn cün dáy k sỉû biãún thiãn ca dng trãn nhạnh l − Phổồng trỗnh (1.10) laỡ phổồng trỗnh traỷng thaùi họự caớm giỉỵa hai cün dáy k v d l Toạn tỉí häù tråí : Z = M KL (i L ) dt − M l hãû säú ca toạn tỉí họự trồớ vaỡ phổồng trỗnh traỷng thaùi Noù quyóỳt õởnh cháút tuyãún hay phi tuyãún cuía quan hãû Nọ âo dung têch nảp tỉì thäng lãn kho tỉì cün dáy k båíi dng kêch thêch åí cün dáy l Nọ cng cọ nghéa vãư màût nàng lỉåüng di di Khi trổồỡng tuyóỳn tờnh thỗ MKL= MLK = M, u MK = M L , u ML = M K , nàng dt dt lỉåüng nảp vo c hai kho l : dW (1.11) dW = u MK i K dt + u ML i L dt = M (i K di L + i L di K ) = M.d (i K i L ) → M = d (i K i L ) Dáúu cuía hãû säú M, cỉûc ca cün dáy : uK, iK cọ chiãưu dỉång theo quy tàõc vàûn nụt chai thuỏỷn thỗ K > nón L luọn dổồng Chióửu ca iL s quút âënh chiãưu ca ψKL cng chiãưu hay ngỉåüc chiãưu våïi ψKK v lục âọ M s dỉång hay ám biãøu thỉïc ạp chung trãn cün dáy k : Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa- Khoa Âiãûn - Bọỹ mọn Thióỳt bở õióỷn Giaùo trỗnh Cồớ sồớ K thût âiãûn I Trang 13 ∂i K ∂i + M L Chiãưu ca ψKL ty thüc vo chiãưu ca iL v dt dt chiãưu qún dáy Nãn âãø xạc âënh dáúu ca ψKL cng l dáúu ca M ngỉåìi ta quy âënh cạc nh chãú tảo phi âạnh dáúu cạc cỉûc cng tênh, l cạc cỉûc m nãúu caùc doỡng õióỷn cuỡng vaỡo õoù thỗ tổỡ thọng tổỷ cm v tỉì thäng häù cm cng chiãưu Vê dủ : Xẹt chiãưu ca tỉì thäng tỉû cm v häù caím cuía cuäün dáy k våïi cuäün dáy l nhổ hỗnh veợ (h.1-8a,b) u K = u KK u KL = L iK ψKK ψLL iL ∗ ∗ ψKL iK ψKK iL ∗ ψLK ψKL ψLL ∗ ψLK h.1-8a h.1-8b Khi chiãưu dng âiãûn ik, il vo cạc cổỷc nhổ hỗnh veợ (h.1-8a) taỷo chióửu tổỡ thọng tổỷ caớm cuỡng chióửu tổỡ thọng họự caớm nhổ hỗnh veợ thỗ caùc cổỷc õaùnh dỏỳu laỡ caùc cổỷc cng di di Lục ny : Tỉì thäng ca cuäün dáy k laì : ψ k = ψ kk + ψ kl nãn u k = L k + M l våïi M dt dt > Khi cün dáy k v l cọ chiãưu dng âiãûn ik, il tảo cạc tỉì thäng tỉû cm ψkk, ψll , tỉì thäng häù cm ψkl, ψlk cọ chiãưu hỗnh (h.1-8b) thỗ caùc cổỷc coù dỏỳu laỡ cổỷc cng di di tênh; v lục ny tỉì thäng ca cuäün dáy k laì : ψ k = ψ kk − ψ kl nãn u k = L k + M l dt dt våïi M < Coï thãø xạc âënh cỉûc cng ca cạc cün dáy bàịng K mọỹt maỷch thờ nghióỷm nhổ hỗnh veợ (h.1-9) Ta âọng a a' vo cün dáy l mäüt ngưn pin âãø tảo dng âiãûn il V E Trãn cün dáy k näúi vo mäüt Vänmẹt V âãø âo ạp häù b b' cm Nãúu âo tháúy ạp Ua'b' > thỗ a vaỡ a' (hoỷc b vaỡ b') h.1-9 laỡ cổỷc cuỡng tờnh Nóỳu Ua'b' < thỗ a vaỡ b', b v a' l cỉûc cng M 12 Ta hay dng cäng thỉïc liãn hãû giỉỵa häù cm v tỉû cm hai cün dáy : K = L1L Trong âọ : K l hãû säú ngáùu håüp giổợa hai cuọỹn dỏy thổồỡng K < vỗ bao giåì cng cọ mäüt pháưn tỉì thäng khäng khẹp mảch qua li thẹp, K cọ thãø âỉåüc % Pháưn tỉí ngưn : Ngoi cạc pháưn tỉí thủ âäüng (R, L, C) thiãút bë âiãûn cn cọ hiãûn tỉåüng ngưn âãø phạt nàng lỉåüng TÂT cung cáúp hồûc trao âäøi våïi nhỉỵng bäü pháûn thủ âäüng Ta mä t hiãûn tỉåüng ngưn bàịng pháưn tỉí ngưn (gi l pháưn tỉí têch cỉûc) Nọi chung khäng thãø láúy cäng sút phạt Pt l biãún âàûc trỉng cho nguọửn õổồỹc vỗ cọng suỏỳt p = u.i khọng nhổợng ty thüc vo ngưn m cn phủ thüc vo phủ ti nháûn nàng lỉåüng (vê dủ khäng ti thỗ i = nón p = u.i cuợng phaới bàịng 0) Cng khäng thãø âàûc trỉng ngưn bàịng c cỷp bióỳn u, i vỗ u.i = p thỗ giọỳng chn biãún p Cho nãn chè cọ thãø âàûc trỉng cho ngưn bàịng mäüt hm ạp u(t) hay e(t) hồûc mäüt hm dng i(t) hay j(t) Trỉåìng Âải Hc Baïch Khoa- Khoa Âiãûn - Bäü män Thiãút bë âiãûn Giaùo trỗnh Cồớ sồớ Kyợ thuỏỷt õióỷn I Trang 14 Âiãưu ny ph håüp våïi thỉûc tãú thỉåìng chãú tảo nhỉỵng ngưn coi l hm ạp nháút âënh mạy phạt âiãûn xoay chiãưu, mạy phạt sọng ám táưn, cao táưn, mạy biãún ạp, pin Cng cọ thãø chãú tảo nhỉỵng ngưn coi l cung cáúp mäüt hm dng nháút âënh cạc mạy biãún dng Váûy ta cọ hai loải ngưn : ngưn ạp (ngưn Sââ) v ngưn dng a Ngưn ạp u(t), ngưn Sââ e(t) : Ngưn ạp u(t) hay ngưn Sââ e(t) l ngưn cọ âàûc tờnh trỗ trón caùc cổỷc mọỹt haỡm aùp xaùc âënh theo thåìi gian, khäng phủ thüc dng chy qua Vãư màût váût l Sââ chênh l cäng ca lỉûc ngưn âãø lm dëch chuøn âån vë âiãûn têch dỉång åí ngưn tỉì cỉûc cọ thãú tháúp sang cỉûc cọ thãú cao (cäng ny l cå nàng ca âäüng cå så cáúp quay mạy phạt âiãûn tảo ra) Våïi âënh nghéa ngưn ạp váûy ta cọ phổồng trỗnh traỷng thaùi laỡ : u(t) = - e(t) (1.13) Bióứu dióựn nhổ hỗnh (h.1-10) e(t) Trong õoù chióửu ca e(t) ngưn tỉì nåi cọ thãú tháúp âãún nåi cọ thãú cao Ngỉåüc lải ạp trãn cỉûc mạy phạt cọ chiãưu tỉì âiãøm âiãûn thãú cao âãún âiãøm cọ âiãûn thãú tháúp u(t) − Nãúu ngưn e(t) phạt dng i(t) våïi chiãưu dỉång trng h.1-10 chiãưu dỉång Sõõ e(t) thỗ cọng suỏỳt tióỳp nhỏỷn laỡ p = u.i = -e.i, v cäng sút phạt l pf = -p (theo âënh lût bo ton) → pf = -p = -(-e.i) = e.i (1.14) tỉì cäng thỉïc ny ta tháúy e l thäng säú âo kh nàng phạt ca ngưn, chênh bàịng cäng sút phạt ngưn cho dng âiãûn 1A − Trãn thỉûc tãú ạp u(t) trãn cỉûc ca ngưn phủ e(t) r i thüc dng qua ngưn nãn coi u = e våïi bỏỳt kyỡ doỡng naỡo qua nguọửn thỗ õoù laỡ nguọửn l tỉåíng Tỉïc l thỉûc tãú nãúu u(t) phi kãø thóm tióu thuỷ khaù nhoớ nguọửn thỗ phổồng h.1-11 trỗnh traỷng thaùi cuớa nguọửn laỡ : u = e - r.i (1.15) Lục ny biãøu diãùn ngưn bàịng så õọử hỗnh (h.1-11) Quan hóỷ u = e - r.i laỡ õỷc tờnh ngoaỡi cuớa maùy phaùt õióỷn nhổ hỗnh (h.1-12) u, e u, e inm= e/r i h.1-12 Âàûc ngoaìi lyï thuyãút i Âàûc ngoaìi thỉûc tãú Cạc mạy âiãûn thỉåìng cọ thûn nghëch Khi i ngổồỹc chióửu e thỗ nguọửn seợ thu nng lỉåüng âiãûn tỉì âãø biãún cạc dảng khạc (cå nàng, nhiãût nàng ) lục ny pf = -e.i (1.16) ngưn thnh mäüt pháưn tỉí thu (âäüng cå âiãûn) Váûy e, i cuỡng chióửu thỗ nguọửn seợ laỡ maùy phạt âiãûn b Ngưn dng j(t) : Ngưn dng j(t) l ngưn cọ âàûc l cho mäüt hm dng j(t) xạc âënh khäng ty thüc ạp trãn cạc cổỷc Tổỡ õoù j(t) i(t) dỏựn phổồng trỗnh traỷng thại ca ngưn dng l : i(t) = j(t) (1.17) Nguọửn doỡng õổồỹc bióứu dióựn nhổ hỗnh (h.1-13) h.1-13 Trổồỡng Âải Hc Bạch Khoa- Khoa Âiãûn - Bäü män Thiãút bở õióỷn Giaùo trỗnh Cồớ sồớ Kyợ thuỏỷt õióỷn I Trang 15 Trãn thỉûc tãú i(t) phủ thüc ạp trãn cỉûc, cho nãn âënh nghéa ngưn dng trãn l l tỉåíng ÅÍ âáy chụng ta tháúy khäng täưn tải âàûc tờnh V-A rióng cuớa nguọửn doỡng vỗ cuỡng j(t) õaợ cho cọ thãø ỉïng våïi vä säú ạp trãn cỉûc Tổỡ phổồng trỗnh traỷng thaùi (1.17) thỏỳy toaùn tổớ j(t) dáùn ca ngưn dng y = nãn cạch näúi chênh tàõc ca ngưn dng l näúi thàóng vo cạc âènh ca så âäư, viãûc i(t) g näúi tiãúp vo ngưn dng mäüt tråí hỉỵu hản l vä nghéa Nãúu kãø âãún täøn tháút ngưn ta cọ thãø âi tổỡ h.1-14 phổồng trỗnh u = e - r.i i = e/r - u/r → i = j - g.u (1.18) våïi j = e/r, g = 1/r Tỉì õỏy coù sồ õọử bióứu dióựn nhổ hỗnh (h.1-14) Vồùi chióửu dổồng u, j choỹn nhổ hỗnh veợ, ta seợ cọ ngưn dng phạt cäng sút pf = -u.j Tỉì cäng thỉïc ny tháúy r nghéa ca thäng säú j âo kh nàng phạt ca ngưn dng Nọ chênh bàịng pf âàût dỉåïi âiãûn ạp 1V c Tênh tỉång âỉång ca hai loải ngưn : Tỉì hai så âäư ngưn ạp (h.1-11) v ngưn dng (h.1-14) suy hai så âäư trãn l tỉång âỉång nãúu j = e/r, g = 1/r nghéa laì cuìng aùp u (hay doỡng i) thỗ doỡng i (hay aùp u) ca hai så âäư l Tỉì âáúy tháúy cạch biãún âäøi tỉång âỉång giỉỵa hai ngưn ạp, dng R rng ty theo quan hãû giỉỵa âiãûn tråí ca ngưn nàng lỉåüng r v âiãûn tråí ca phủ ti R m mä t bàịng ngưn Sââ hay ngưn dng Khi âiãûn tråí r