Bài giảng đường đây dài mạch thông số rải (bộ môn lý thuyết mạch)

ng dây dài (Mch thông s ri) C s lý thuyt mch đin Nguyn Công Phng B môn K thut đo và Tin hc công nghip, Khoa in ng dây dài 2 Ni dung 1. Khái nim 2. Ch đ xác lp điu hoà 3. Quá trình quá đ ng dây dài 3 Sách tham kho • Chipman R. A. Theory and problems of transmission lines. McGraw – Hill • Nguyn Bình Thành, Nguyn Trn Quân, Phm Khc Chng. C s k thut đin. i hc & trung hc chuyên nghip, 1971 ng dây dài 4 0 10 A –10 A Khái nim (1) • ng dây ngn (mch có thông s tp trung): – Coi lan truyn là tc thi: giá tr dòng (hoc áp) trên mi đim ca mt đon mch ti mt thi đimbng nhau – Là mt phép gn đúng f = 50 Hz  = c/f = 3.10 8 /50 = 6.10 6 m 6.10 6 m / 0,02 s 1 m / 3,33.10 –9 s R 1 R 2 3 A 3 A ng dây dài 5 0 10 A –10 A Khái nim (2) f = 100 MHz  = c/f = 3.10 8 /10 8 = 3 m 3 m / 10 –8 s 1 m / 3,33.10 –9 s R 1 R 2 3 A 2 A ng dây dài 6 0 10 A –10 A Khái nim (3) f = 50 Hz  = c/f = 3.10 8 /50 = 6.10 6 m 6.10 6 m / 0,02 s 1000 km / 3,33 s R 1 R 2 3 A 2 A ng dây dài 7 Khái nim (4) • Khi nào thì các giá tr dòng (hoc áp) ti hai đim trên cùng mt đon mch, ti cùng mt thi đim, không bng nhau? • 50 Hz (6000 km) & 1 m ý (gn) bng nhau • 100 MHz (3 m) & 1m ý không bng nhau • 50 Hz (6000 km) & 1000 km ý không bng nhau • Khi kích thc mch đ ln so vi bc sóng ý đng dây dài •  ln: trên 10% bc sóng ng dây dài 8 Khái nim (5) • ng dây dài: mô hình áp dng cho mch đin có kích thc đ ln so vi bc sóng lan truyn trong mch • Mch cao tn & mch truyn ti đin • Ti các đim khác nhau trên cùng mt đon mch ti cùng mt thi đim, giá tr ca dòng (hoc áp) nói chung là khác nhau • ý ngoài dòng và áp, mô hình đng dây dài còn phi k đn yu t không gian ng dây dài 9 Khái nim (6) • ng dây gm 2 dây dn thng, song song & đng nht • Dòng đin ch chy dc theo chiu dài ca các dây dn • Xét tit din ngang ca 2 dây dn  cùng mt v trí bt k, dòng đin tc thi chy qua 2 tit din đó bng nhau v đ ln & ngc chiu nhau • Xét tit din ngang ca 2 dây dn  cùng mt v trí bt k,  mt thi đim bt k ch có mt hiu đin th gia 2 tit din đó • Phn ng ca mt đng dây có th đc mô t đy đ da trên R, G, L, C ca đng dây đó ng dây dài 10 Khái nim (6) • ng dây ngn: các thông s (R, L, C) tp trung v 1 phn t (đin tr, cun cm, t đin) • ng dây dài: các thông s ri (coi nh) đu trên toàn b đon mch ý còn gi là mch có thông s ri • Ti mt đim x trên đng dây ta xét mt đon ngn dx • on dx có th đc coi là mt đng dây ngn, có các thông s tp trung v 1 phn t [...]... u(x,t) R, G, L, C x dx ng dây dài dx 11 Khái ni m (8) • M t o n dx c mô hình hoá: R, L, C, G: các thông s c a ng dây trên m t n v dài dx • KD: i – (i+di) – Gdx(u+du) – Cdx(u+du)’ = 0 di + Gdx.u + Cdx.u’ = 0 • KA: – u+Rdx.i + Ldx.i’ + u+du = 0 du + Rdx.i + Ldx.i’ = 0 ng dây dài 12 Khái ni m (9) • M t o n dx c mô hình hoá: R, L, C, G: các thông s c a ng dây trên m t n v dài dx u x i x di 0 du Rdx.i Ldx... sóng ch y Thông s c tr ng cho s truy n sóng Ph n x sóng Bi u Smith Phân b d ng hyperbol ng dây dài u không tiêu tán M ng hai c a t ng ng 3 Quá trình quá ng dây dài 32 Thông s c tr ng cho s truy n sóng (1) x u ( x, t ) ( ) • • • • • H H H V T 2 A1e Z ( )Y ( ) s truy n sóng = s suy gi m = ( s pha = ( ) n t c truy n sóng v( ng tr sóng Zc = Zc( sin( t ( ) 1 x) j ( ) +j ) )= / ) ng dây dài 33 Thông s c... x 2 A1e x 2 A1e ( x 1) e x+1 e : suy gi m biên trên m t n v dài : h s suy gi m/h s t t ng dây dài 34 Thông s c tr ng cho s truy n sóng (3) u ( x, t ) ( ) 2 A1e ( ) x sin( t 1 x) j ( ) • T i x : góc pha là t + 1 – x • T i x+1 : góc pha là t + 1 – (x + 1) = t + • (x) – (x+1) = • : h s pha/bi n thiên pha trên m t n v dài ng dây dài 1 – x– 35 Thông s c tr ng cho s truy n sóng (4) u ( x, t ) ( ) 2 A1e (... L 0 0 =1 D : kho ng cách gi a hai dây d n a : bán kính dây d n ng dây dài 17 N i dung 1 Khái ni m 2 Ch xác l p i u hoà 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Khái ni m Ph ng pháp tính Hi n t ng sóng ch y Thông s c tr ng cho s truy n sóng Ph n x sóng Bi u Smith Phân b d ng hyperbol ng dây dài u không tiêu tán M ng hai c a t ng ng 3 Quá trình quá ng dây dài 18 Khái ni m • Ngu n i u hoà, m ch tr ng thái n nh • Là ch làm vi... x) sin[ t i ( x, t ) 2 I ( x) sin[ t u ( x )] i ( x)] ng dây dài $ U ( x) $ I ( x) 19 N i dung 1 Khái ni m 2 Ch xác l p i u hoà 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Khái ni m Ph ng pháp tính Hi n t ng sóng ch y Thông s c tr ng cho s truy n sóng Ph n x sóng Bi u Smith Phân b d ng hyperbol ng dây dài u không tiêu tán M ng hai c a t ng ng 3 Quá trình quá ng dây dài 20 Ph u x i x ng pháp tính (1) $ dU $ RI dx $ dI $ GU dx... $ A2 e x ) : t ng tr sóng $ U $ I $ A1e $ A1 e Zc ng dây dài x x $ A2 e x $ A2 x e Zc 23 N i dung 1 Khái ni m 2 Ch xác l p i u hoà 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Khái ni m Ph ng pháp tính Hi n t ng sóng ch y Thông s c tr ng cho s truy n sóng Ph n x sóng Bi u Smith Phân b d ng hyperbol ng dây dài u không tiêu tán M ng hai c a t ng ng 3 Quá trình quá ng dây dài 24 Hi n t $ U $ I $ A1e $ A1 e Zc x x ng sóng ch y (1)... di Gdx.u Cdx dt ng dây dài i Ri L t u Gu C t 13 Khái ni m (10) u x i x • • i Ri L t u Gu C t Nghi m ph thu c biên ki n x = x1, x = x2 & s ki n t = t0 R ( /km), L (H/km), C (F/km) & G (S/km) ph thu c ch t li u c a ng dây không u • N u R (ho c H, C, G) = f(i,x) thì ó là • Trong th c t các thông s này ph thu c nhi u y u t không xét • Ch gi i h n ng dây dài u & tuy n tính • Ch xét 2 bài toán: ng dây n –... • Ch xét 2 bài toán: ng dây n – Xác l p i u hoà – Quá ng dây dài 14 Khái ni m (11) • Kích th c m ch trên 10% b c sóng • R ( /km), H (H/km), C (F/km) & G (S/km) không • Ch xét 2 bài toán: i – Xác l p i u hoà – Quá u x i x dx ng dây dài i Ri L t u Gu C t 15 Khái ni m (12) T i Ngu n dx dx R ( /km), L (H/km), C (F/km) & G (S/km) không ng dây dài i 16 Khái ni m (13) C 0 r D ln a D 1 ln a 4 r =1 = 8,85.10-12... x sin( t x) 1 0 2 2 A2 x e sin( t zc x) 2 x) x) x ng dây dài 27 Hi n t u ( x, t ) 2 A1e i ( x, t ) 2 A1 e zc x sin( t x sin( t ng sóng ch y (4) 1 1 x) 2 A2 e x sin( t x) 2 2 A2 x e sin( t zc 0 sin( t x) 2 x) 1 y ng dây dài x) 28 Hi n t u ( x, t ) 2 A1e i ( x, t ) 2 A1 e zc x sin( t x sin( t ng sóng ch y (5) x) 1 1 2 A2 e x sin( t x) 2 ng dây dài 2 A2 x e sin( t zc x) 2 x) 29 Hi n t u ( x, t ) 2 A1e... sin( t x) ng dây dài 2 2 A2 x e sin( t zc x) 2 x) 30 Hi n t u ( x, t ) u ( x, t ) i ( x, t ) 2 A1 e zc x 2 A1e x ng sóng ch y (7) sin( t sin( t 1 x) x) 1 2 2 A2 e x sin( t A2 x e sin( t zc u ( x, t ) u ( x, t ) u ( x, t ) $ $ $ U ( x) U ( x) U ( x) i ( x, t ) i ( x, t ) i ( x, t ) $ I ( x) Sóng thu n Sóng ng $ $ I ( x) I ( x) x) 2 x) 2 $ A1e $ A2 e x $ $ U ( x) U ( x) Zc Zc x c ng dây dài 31 N i dung . ng dây dài (Mch thông s ri) C s lý thuyt mch đin Nguyn Công Phng B môn K thut đo và Tin hc công nghip, Khoa in ng dây dài 2 Ni dung 1. Khái nim 2. . ca đng dây đó ng dây dài 10 Khái nim (6) • ng dây ngn: các thông s (R, L, C) tp trung v 1 phn t (đin tr, cun cm, t đin) • ng dây dài: các thông s ri (coi nh) đu. hình đng dây dài còn phi k đn yu t không gian ng dây dài 9 Khái nim (6) • ng dây gm 2 dây dn thng, song song & đng nht • Dòng đin ch chy dc theo chiu dài ca các