Bài giảng chương 4 lực điện động

CHƯƠNG LỰC ĐIỆN ĐỘNG KHÁI NIỆM CHUNG  Mäüt váût dáùn âàût tỉì trỉåìng, cọ dng âiãûn I chảy qua s chëu tạc âäüng ca mäüt lỉûc  Lỉûc ny cọ xu hỉåïng lm biãún dảng hồûc chuøn dåìi váût dáùn âãø tỉì thäng xun qua l låïn nháút  Lỉûc âọ gi l lỉûc âiãûn âäüng, chiãưu ca lỉûc âiãûn âäüng âỉåüc xạc âënh theo quy tàõc bn tay trại  ÅÍ trảng thại lm viãûc bçnh thỉåìng, trë säú ca dng âiãûn khäng låïn nãn LÂÂ sinh khäng â låïn âãø cọ thãø lm nh hỉåíng âãún âäü bãưn vỉỵng kãút cáúu ca thiãút bë KHÁI NIỆM CHUNG  Nhỉng åí chãú âäü ngàõn mảch, dng tàng lãn ráút låïn (cọ lục tåïi hng chủc láưn Iâm), lỉûc âiãûn âäüng âảt trë säú låïn nháút trë säú tỉïc thåìi ca dng âiãûn âảt låïn nháút, v âỉåüc gi l dng âiãûn xung kêch  Våïi dng âiãûn xoay chiãưu, dng âiãûn xung kêch âỉåüc theo cäng thỉïc sau : KHÁI NIỆM CHUNG  Trong âọ : KXK l hãû säú xung kêch ca dng âiãûn, âãún nh hỉåíng ca thnh pháưn khäng chu k v thỉåìng láúy KXK = 1.8; Inm l trë hiãûu dủng ca dng ngàõn mảch xạc láûp  Do váûy chụng ta phi toạn LÂÂ tạc âäüng lãn thiãút bë trỉåìng håüp ny âãø chn thiãút bë phi âm bo âäü bãưn âiãûn âäüng Âäü bãưn âiãûn âäüng ca thiãút bë l kh nàng chëu âỉåüc LÂÂ dng ngàõn mảch sinh CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG Viãûc toạn LÂÂ thỉåìng âỉåüc tiãún hnh theo phỉång phạp :  Theo âënh lût Bio - Xava - Laplace  Theo phỉång phạp cán bàòng nàng lỉåüng TÍNH TỐN THEO ĐỊNH LUẬT BIO-XAVA-LAPLACE y dl2 B β i1 dF dl1 z x i2 M d H TÍNH TỐN THEO ĐỊNH LUẬT BIO-XAVA-LAPLACE Xẹt mäüt âoản mảch vng dl1(m) cọ dng âiãûn i1 (A) âi qua, âỉåüc âàût tỉì trỉåìng våïi tỉì cm B (T) hçnh , thç s cọ mäüt lỉûc dF (N) tạc âäüng lãn dl1: Trong âọ :  l gọc giỉỵa B v dl1, hỉåïng âi ca dl1 theo chiãưu ca dng âiãûn i1 Lỉûc âiãûn âäüng tạc dủng lãn âoản mảch vng våïi chiãưu di l1 (m) bàòng täøng cạc lỉûc thnh pháưn TÍNH TỐN THEO ĐỊNH LUẬT BIO-XAVA-LAPLACE Nãúu mảch vng nàòm mäi trỉåìng cọ âäü tỉì tháøm cäú âënh  = const, chán khäng hồûc khäng khê, viãûc xạc âënh tỉì camí B tỉång âäúi thûn tiãûn sỉí dủng âënh lût Bio - Xava Laplace TÍNH TỐN THEO ĐỊNH LUẬT BIO-XAVA-LAPLACE Theo âënh lût ny cỉåìng âäü tỉì trỉåìng dH tải âiãøm M báút k cạch dáy dáùn dl2 cọ dng âiãûn i2 chảy qua mäüt khong r, âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc : Trong âọ  l gọc giỉỵa vectå dl2 v bạn kênh r TÍNH TỐN THEO PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG Nàng lỉåüng âiãûn tỉì ca mäüt hãû mảch vng gäưm dáy dáùn cọ dng âiãûn âi qua âỉåüc mä t bàòng phỉång trçnh Trong âọ : L1, L2 l âiãûn cm ca mảch vng (H) i1,i2 l dng âiãûn mảch vng (A) M l häù cm ca mảch vng (H) TÍNH TỐN THEO PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG Nãúu chè cọ mảch vng våïi âiãûn cm L v dng âiãûn i thç LÂÂ tạc dủng lãn mảch vng (do dng âiãûn chảy sinh ra) âỉåüc theo cäng thỉïc : Thay Li =  = W. vo ta cọ : Trong âọ :  l tỉì thäng mọc vng,  tỉì thäng, w säú vng dáy Våïi hãû säú häù cm M, lỉûc âiãûn âäüng tỉång tạc giỉỵa hai mảch vng s l : HƯỚNG CỦA LỰC ĐIỆN ĐỘNG i1 i1 F F F i2 i2 F F i1 i2 F i1 F i1 F F i2 F i1 F F i F i TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG GIỮA THANH DẪN SONG SONG CĨ DỊNG ĐIỆN Xẹt hai dáy dáùn song song cọ âỉåìng kênh ráút bẹ so våïi chiãưu di ca chụng v cọ dng âiãûn i1, i2 , chiãưu di tỉång ỉïng l1, l2 : l1 I1 l1 I2 l2 F S1 D2 D1 F l2 S2 a a TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG GIỮA THANH DẪN SONG SONG CĨ DỊNG ĐIỆN Trỉåìng håüp l1 = l2 = l : Thç lỉûc âiãûn âäüng tạc dủng lãn hai dáy dáùn l : Hay : Trong âọ : Nãúu nghéa l chiãưu di ca dáy dáùn ráút låïn so våïi khang cạch ca chụng thç , lỉûc âiãûn lục âọ l : TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG GIỮA THANH DẪN SONG SONG CĨ DỊNG ĐIỆN l1 Trỉåìng håüp l1  l2 : F S1 D2 D1 F l2 Ta cọ : S2 a LỰC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU PHA ÅÍ chãú âäü xạc láûp, dng âiãûn chè cọ thnh pháưn chu k theo quy lût : thç LÂÂ giỉỵa hai dáy dáùn cọ dảng : âọ l trë biãn âäü ca LÂÂ, Im l trë biãn âäü ca dng âiãûn Ta nháûn tháúy ràòng, LÂÂ cọ hai thnh pháưn, thnh pháưn khäng âäøi F1 v thnh pháưn biãún âäøi F2 : TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU PHA Trong âọ thnh pháưn biãún âäøi F2 cọ táưn säú gáúp âäi táưn säú ca dng âiãûn Trong mäüt chu k, trë säú trung bçnh ca LÂÂ l : Âäư thë ca LÂÂ v dng âiãûn theo thåìi gian âỉåüc cho åí hçnh ÅÍ chãú âäü quạ âäü, dng âiãûn gäưm thnh pháưn : chu k v khäng chu k : âọ : T=L/R : l hàòng säú thåìi gian ca mảch; R, L : l âiãûn tråí, âiãûn cm ca mảch TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU PHA Sau thåìi gian , dng âiãûn mảch âảt trë säú låïn nháút, cn l trë säú xung kêch ca dng âiãûn : âọ hãû säú xung kêch : ta nháûn tháúy ràòng, táưn säú khäng âäøi, KXK phủ thüc vo T; nãúu T låïn (L låïn, R bẹ ) thç KXK låïn Thäng thỉåìng toạn láúy KXK = 1,8 Vç váûy våïi trë säú dng xung kêch, LÂÂ TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU PHA Quan hãû giỉỵa dng âiãûn, LÂÂ theo thåìi gian âỉåüc trçnh by åí hçnh kãø âãún thnh pháưn khäng chu k ca dng âiãûn Tỉì (**) ta nháûn tháúy ràòng, LÂÂ cọ c thnh pháưn khäng chu k tàng lãn 3,24 láưn so våïi LÂÂ chè cọ thnh pháưn chu k Sau thnh pháưn khäng chu k tàõt (sau khong tỉì âãún chu k), LÂÂ chè cn dng âiãûn chu k tảo nãn TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU PHA Xẹt ba dáy dáùn ca ba pha nàòm cng mäüt màût phàóng cọ cạc dng âiãûn iA, iB ,iC våïi IA = IB = IC Nãúu khäng kãø âãún thnh pháưn khäng chu k thç dng âiãûn åí cạc pha lãûch mäüt gọc 2/3 : Lỉûc âiãûn âäüng tạc dủng lãn tỉìng dáy dáùn âỉåüc sau : FA = FAB + FAC ; FB = FBA + FBC; FC = FCA + FCB Trong âọ : Fpq = Fqp l lỉûc giỉỵa cạc dáy dáùn pha q v pha p TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU PHA âọ : , våïi l l chiãưu di ca dáy dáùn; a l khong cạch giỉỵa hai pha cảnh Trong âọ “ D” chè lỉûc âáøy v “ K” chè lỉûc kẹo ĐỘ BỀN ĐIỆN ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ Khi bë ngàõn mảch, LÂÂ dng ngàõn mảch sinh khạ låïn, cọ thãø gáy hng học cạc thiãút bë âiãûn Kh nàng chëu LÂÂ låïn nháút ca thiãút bë âiãûn chênh l âäü bãưn âiãûn âäüng ca thiãút bë âiãûn : FTBÂ : kh nàng chëu lỉûc (âäü bãưn) ca thiãút bë âiãûn FLÂÂmax : l trë säú låïn nháút ca LÂÂ dng âiãûn ngàõn, mảch sinh âi qua thiãút bë âiãûn ĐỘ BỀN ĐIỆN ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ Váûy âäü bãưn âiãûn âäüng ca thiãút bë âiãûn âỉåüc cho dỉåïi dảng dng ngàõn mảch xung kêch Khi chn thiãút bë âiãûn âọng càõt, phi kiãøm tra xem dng ngàõn mảch âi qua thiãút bë âọ, cọ bẹ hån dng xung kêch cho phẹp hay khäng, nãúu khäng âảt phi chn thiãút bë cọ dng xung kêch låïn hån [...]... s l : HƯỚNG CỦA LỰC ĐIỆN ĐỘNG i1 i1 F F F i2 i2 F F i1 i2 F i1 F i1 F F i2 F i1 F F i 2 F i 2 TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG GIỮA 2 THANH DẪN SONG SONG CĨ DỊNG ĐIỆN Xẹt hai dáy dáùn song song cọ âỉåìng kênh ráút bẹ so våïi chiãưu di ca chụng v cọ dng âiãûn i1, i2 , chiãưu di tỉång ỉïng l1, l2 : l1 I1 l1 I2 l2 F S1 D2 D1 F l2 S2 a a TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG GIỮA 2 THANH DẪN SONG SONG CĨ DỊNG ĐIỆN Trỉåìng håüp... Hay : Trong âọ : Nãúu nghéa l chiãưu di ca dáy dáùn ráút låïn so våïi khang cạch ca chụng thç , lỉûc âiãûn lục âọ l : TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG GIỮA 2 THANH DẪN SONG SONG CĨ DỊNG ĐIỆN l1 Trỉåìng håüp l1  l2 : F S1 D2 D1 F l2 Ta cọ : S2 a LỰC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU 1 PHA ÅÍ chãú âäü xạc láûp, dng âiãûn chè cọ thnh pháưn chu k theo quy lût : thç LÂÂ giỉỵa hai dáy dáùn cọ dảng... TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU 1 PHA Quan hãû giỉỵa dng âiãûn, LÂÂ theo thåìi gian âỉåüc trçnh by åí hçnh khi kãø âãún thnh pháưn khäng chu k ca dng âiãûn Tỉì (**) ta nháûn tháúy ràòng, LÂÂ khi cọ c thnh pháưn khäng chu k tàng lãn 3, 24 láưn so våïi LÂÂ chè cọ thnh pháưn chu k Sau khi thnh pháưn khäng chu k tàõt (sau khong tỉì 4 âãún 5 chu k), LÂÂ chè cn do dng âiãûn chu k tảo nãn TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG... TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU 1 PHA Trong âọ thnh pháưn biãún âäøi F2 cọ táưn säú gáúp âäi táưn säú ca dng âiãûn Trong mäüt chu k, trë säú trung bçnh ca LÂÂ l : Âäư thë ca LÂÂ v dng âiãûn theo thåìi gian âỉåüc cho åí hçnh ÅÍ chãú âäü quạ âäü, dng âiãûn gäưm 2 thnh pháưn : chu k v khäng chu k : trong âọ : T=L/R : l hàòng säú thåìi gian ca mảch; R, L : l âiãûn tråí, âiãûn cm ca mảch TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG... FAB + FAC ; FB = FBA + FBC; FC = FCA + FCB Trong âọ : Fpq = Fqp l lỉûc giỉỵa cạc dáy dáùn pha q v pha p TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU 3 PHA trong âọ : , våïi l l chiãưu di ca dáy dáùn; a l khong cạch giỉỵa hai pha cảnh nhau Trong âọ “ D” chè lỉûc âáøy v “ K” chè lỉûc kẹo ĐỘ BỀN ĐIỆN ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ Khi bë ngàõn mảch, LÂÂ do dng ngàõn mảch sinh ra khạ låïn, cọ thãø gáy ra hng học cạc thiãút bë... bãưn âiãûn âäüng ca thiãút bë âiãûn : FTBÂ : kh nàng chëu lỉûc (âäü bãưn) ca thiãút bë âiãûn FLÂÂmax : l trë säú låïn nháút ca LÂÂ do dng âiãûn ngàõn, mảch sinh ra khi âi qua thiãút bë âiãûn ĐỘ BỀN ĐIỆN ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ Váûy âäü bãưn âiãûn âäüng ca thiãút bë âiãûn âỉåüc cho dỉåïi dảng dng ngàõn mảch xung kêch Khi chn thiãút bë âiãûn âọng càõt, phi kiãøm tra xem dng ngàõn mảch âi qua thiãút bë âọ,...TÍNH TỐN THEO ĐỊNH LUẬT BIO-XAVA-LAPLACE Tỉì cm åí âiãøm M s l : Thay 0 = 4. .10-7 (H/m) v têch phán hai vãú ca ta cọ : Thay tỉì cm B vo ta cọ : TÍNH TỐN THEO ĐỊNH LUẬT BIO-XAVA-LAPLACE Âàût = KC : Hãû säú kãút cáúu ca mảch vng Váûy : Hỉåïng ca lỉûc F âỉåüc xạc âënh theo têch