BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠCH 1A -CHƯƠNG 6 MẠCH ĐIỆN CÓ HỖ CẢM

- Khái niệm cực cùng tính, cách xác định chúng bằng thực nghiệm.Yờu cầu sinh viờn phải nắm được: Chương 6 MẠCH ĐIỆN Cể HỖ CẢM - Các ph ơng pháp trực tiếp và gián tiếp phân tích mạch điện

BỘ MÔN

CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN

Chương 6 MẠCH ĐIỆN CÓ HỖ CẢM

Mục đớch:

Chương 6 MẠCH ĐIỆN Cể HỖ CẢM

Cung cấp cho sinh viờn kiến thức

và cỏch phõn tớch mạch cú hỗ cảm.

Yờu cầu sinh viờn phải nắm được:

- Khái niệm mạch điện có hỗ cảm, điện áp hỗ cảm và cách xác

định điện áp hỗ cảm d ới dạng tức thời, dạng phức

- Khái niệm cực cùng tính, cách xác định chúng bằng thực nghiệm.

Yờu cầu sinh viờn phải nắm được:

Chương 6 MẠCH ĐIỆN Cể HỖ CẢM

- Các ph ơng pháp trực tiếp và gián tiếp phân tích mạch điện có

hỗ cảm.

- Khái niệm về truyền tải năng

l ợng giữa các phần tử có hỗ cảm, cách tính công suất trong mạch

điện có hỗ cảm.

b §Þnh luËt Lenx cho tr êng hîp hç c¶m:

*Ch ơng 1 ta đã biết khi có dòng điện i 1

qua cuộn dây L 1 có số vòng w , trên cuộn

dây xuất hiện điện áp :

11

b §Þnh luËt Lenx cho tr êng hîp hç c¶m:

- XÐt hai cuén d©y w 1 vµ w 2 cã

quan hÖ hç c¶m víi nhau h×nh 6.1.

w 2

i 1

w 1 H×nh 6.1 1 ’

b §Þnh luËt Lenx cho tr êng hîp hç c¶m:

21

M u

21 M

dt

T ¬ng tù khi cho dßng ®iÖn

h×nh sin i 2 ch¹y vµo cuén w 2

w 2

i 2

w 1 H×nh 6.1 1 ’

12 12

u = -e = dψ 12 =

dt

2 2

dt

hỗ cảm từ cuộn 1 sang cuộn 2, (cuộn

2 sang cuộn 1), có đơn vị Henry (H)

Đối với cuộn dây tuyến tính ta có:









Trong thực tế hệ số hỗ cảm đ ợc xác định theo công thức thực nghiệm:

- Trong thực tế ta không biết trước chiều quấn dây của các cuộn dây nên ta không thể xác định được chiều của từ thông,

- Việc thể hiện chiều của các cuộn dây trên

sơ đồ điện là khó khăn cho việc vẽ và ký hiệu.

- Để xác định chiều của điện áp hỗ cảm

u M ta dựa vào các cực cùng tính của các cuộn dây có quan hệ hỗ cảm với nhau.

a Cực cùng tính:

Là các cực của các cuộn dây điện cảm

có tính chất giống nhau, đó là các cực mà nếu cho cùng một dòng điện đi vào đó nó

sẽ sinh ra từ thông có chiều giống nhau.

Trên sơ đồ để thể hiện các cực cùng tính

ta ký hiệu bằng dấu (*) hoặc (•) và để thể hiện hai cuộn dây có quan hệ hỗ cảm ta dùng mũi tên cong hai chiều.

6.1.3 Xác định cực tính của các

cuộn dây có quan hệ hỗ cảm.

Trong thực tế việc xác định cực tính của các cuộn dây có quan hệ hỗ cảm bằng thí nghiệm:

6.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

MẠCH ĐIỆN CÓ HỖ CẢM

Mạch điện có hỗ cảm vẫn nghiệm đúng với các luật Kiếchôp, về nguyên tắc ta có thể dùng tất cả các phương pháp đã xét ở Chương 3 để phân tích mạch Tuy nhiên mạch điện có hỗ cảm ngoài sự liên hệ về điện còn có sự liên hệ về từ giữa các phần tử cho nên điện áp trên một phần tử có hỗ cảm không những phụ thuộc vào dòng điện chạy qua chính nó mà còn phụ thuộc vào dòng điện ở các nhánh có quan hệ hỗ cảm với nó

6.2.1 Phương pháp dòng điện nhánh.

Các bước giải tương tự như ở mạch điện không có hỗ cảm, nhưng khi viết các phương trình Kiếchôp 2 cho mạch ta phải kể đến các điện áp hỗ cảm do các dòng điện nhánh gây ra trên các phần tử điện cảm có quan hệ hỗ cảm với nhau

6.2.2 Phương pháp dòng điện mạch vòng

Các bước giải mạch theo phương pháp dòng điện mạch vòng tương tự như ở mạch điện không có hỗ cảm, nhưng khi viết các phương trình Kiếchôp 2 cho mạch ta phải kể đến các điện áp hỗ cảm do các dòng điện vòng gây ra trên các phần tử điện cảm có quan hệ hỗ cảm với nhau.

a I

c I

VÝ dô : Cho m¹ch điÖn như hình vẽ

- Viết hệ phương tr×nh dạng tức thời theo dßng nh¸nh vµ dßng ®iÖn vßng.

- TÝnh c¸c dßng điện thep phương ph¸p dßng nh¸nh vµ dßng ®iÖn vßng

 13U

I3

I2I1 A

 31aU

 13aU

IbIa

I3I1 I2

Chän 2 dßng vßng vµ nguồn dßng chạy qua Z2  I ,Ia b J

6.3 SƠ ĐỒ THAY THẾ MẠCH ĐIỆN CÓ HỖ CẢM

6.3.1 Khái niệm

Sơ đồ thay thế mạch điện có hỗ cảm

là một sơ đồ mạch điện chỉ có liên hệ về điện giữa các đại lượng trên phần tử điện cảm L nhưng vẫn đảm bảo về mặt năng lượng giống như sơ đồ có quan hệ

hỗ cảm.

6.3.2 Các phép biến đổi tương đương

a Trường hợp hai cuộn dây có hỗ

cảm có điểm nối chung

U = (Z - Z )I +Z I (2)

2

' 2-3 L M 2 M 3

Từ hệ phương trình này ta vẽ được sơ đồ:

a Trường hợp hai cuộn dây có hỗ

cảm có điểm nối chung

a Trường hợp hai cuộn dây có hỗ

cảm có điểm nối chung



b Trường hợp hai cuộn dây có

hỗ cảm không có điểm nối chung

b Trường hợp hai cuộn dây có

hỗ cảm không có điểm nối chung

Ví dụ Tìm sơ đồ thay thế tương

đương của mạch điện hình 6.7a

6.4 QUÁ TRÌNH TRYỀN TẢI NĂNG LƯỢNG

kM kM k cos kM k

P = U I (U ,I ) 0  

- Mặt khác vì trên các phần tử hỗ cảm L k không có sự tiêu tán năng lượng nên công suất này phải là thành phần công suất truyền tải theo đường hỗ cảm từ phần tử thứ k đi các phần tử có hỗ cảm với nó, có thể dương có thể âm:

kM kM k cos kM k

P = U I (U ,I ) 0  

+ P kM > 0: phần tử L k thu một công suất đúng bằng P kM và công suất này được truyền tải sang phần tử khác của mạch bằng con đường hỗ cảm.

+ P kM < 0: hình như phần tử thứ L k

“phát” ra được công suất điện P kM cho mạch, tất nhiên, công suất này phải do các phần tử khác có hỗ cảm với phần

tử thứ k chuyển qua nó.

- Và cũng vì các phần tử có hỗ cảm không tiêu tán năng lượng, nên công suất tác dụng truyền tải giữa các phần

tử có hỗ cảm phải được bảo toàn:

P + P = 0Chứng minh:

Sinh viờn cần nắm được

- Khái niệm mạch điện có hỗ cảm, điện áp hỗ cảm và cách xác

định điện áp hỗ cảm d ới dạng tức thời, dạng phức. - Khái niệm cực cùng tính,

điện có hỗ cảm.

CẢM ƠN!