Đề cương bài giảng môn mạch điện

Đề cương giảng Mơn Mạch điện ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG MƠN: MẠCH ĐIỆN Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG MẠCH ĐIỆN Bài 1.1: MẠCH ĐIỆN VÀ MÔ HÌNH 1.1.1: Mạch điện Mạch điện tập hợp thiết bị điện nối với dây dẫn tạo thành vòng kín để dòng điện chạy qua Mạch điện gồm ba phần bản: Nguồn điện, phụ tải dây dẫn Ví dụ: Sơ đồ mạch điện đơn giản Rd + E _ I Rt ro Hình 1-1 * Nguồn điện: Là thiết bị biến đổi dạng lượng năng, hóa v.v… thành điện Ví dụ: Máy phát điện, pin, ắc qui v.v… - Ký hiệu: + E + _ E _ r0 r0 Hình 1-2 Trong đó: - E sức điện động nguồn điện, có chiều từ (-) nguồn (+) nguồn - ro điện trở nguồn (nội trở) - Dòng điện nguồn điện tạo có chiều trùng với chiều sức điện động E * Dây dẫn: Để dẫn dòng điện từ nguồn tới nơi tiêu thụ, thường dây đồng nhơm * Phụ tải : Là thiết bị tiêu thụ điện năng, biến đổi điện thành dạng lượng khác năng, nhiệt năng, quang v.v… Ví dụ: Động điện, đèn điện, bàn điện v.v… Khi tính tốn, phụ tải đèn điện, bàn điện v.v… biểu diễn điện trở R (Hình 1-3.a), phụ tải động điện biểu diễn điện trở r o nối tiếp với sức điện động E có chiều ngược với chiều dòng điện I chạy mạch (Hình 1-3.b) + E _ R r0 I a b Hình 1-3 Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page Đề cương giảng Mơn Mạch điện * Ngồi mạch điện có phần tử phụ trợ thiết bị đóng cắt ( Cầu dao, rơ le…), thiết bị bảo vệ( Cầu chì, áp tơ mát…), thiết bị đo lường (Vơn kế, Ampe kế…) 1.1.2: Các tượng điện từ Các tượng cảm ứng điện từ nhiều vẻ, tượng chỉnh lưu, biến áp, khuếch đại… Tuy nhiên xét theo quan điểm lượng q trình điện từ mạch điện quy hai tượng lương : -Hiện tượng biến đổi lượng -Hiện tượng tích phóng lượng điện từ………………………………… 1.1.3: Hiện tượng biến đổi lượng Hiện tượng biến đổi lượng chia làm hai loại loại: -Hiện tượng nguồn : tượng biến đổi từ dạng lượng khác năng, hóa năng, nhiệt … thành lượng điện từ -Hiện tượng tiêu tán: tượng biến đổi lượng điện từ thành dạng lượng khác nhiệt, cơ, quang, hóa …tiêu tán khơng hồn trở lại mạch 1.1.4: Hiện tượng tích phóng lượng điện từ Hiện tượng tích phóng lượng điện từ tưởng lượng điện từ tích vào vùng khơng gian có tồn trường điện từ đưa từ vùng trở lại bên ngồi Để thuận tiện cho việc nghiên cứu người ta coi tồn trường điện từ thống gồm hai mặt thể hiện: + Trường điện trường từ Vì tượng tích phóng lượng điện từ gồm tượng tích phóng lượng trường từ tượng tích phóng lượng trường điện Bởi dòng điện trường điện có liên quan chặt chẽ với nên thiết bị điện xẩy hai tượng biến đổi tích phóng lượng thiết bị tưởng lượng xẩy mạch so với tưởng lượng + Ví dụ: Trong tụ điện , tượng lượng chủ yếu xẩy tượng tích phóng lượng trường điện ngồi điện mơi hai cực tụ có độ dẫn hữu hạn nên tụ xẩy tượng tiêu tán biến điện thành nhiệt Trong cn dây xẩy chủ yếu tượng tích phóng lượng trường từ ngồi dòng điện dẫn gây tổn hao nhiệt dây dẫn cuộn dây nên cuộn dây xẩy tượng tiêu tán Trong cuộn dây xẩy tượng tích phóng lượng trường điện thường yếu bỏ qua tần số làm việc (và tốc độ biến thiên trường điện từ ) khơng lớn Trong điện trở thực ,hiện tượng chủ yếu xẩy tượng tiêu tán biến đổi lượng trường từ thành điện năng.nếu trường điện từ biến thiên khơng lớn ,có thể bỏ qua dòng điện dịch (giữa vòng dây quấn lớp điện trở ) so với dòng điện dẫn bỏ qua sức điện động cảm ứng so với sụt áp điện trở, nói cách khác bỏ qua tượng tích phóng lượng điện từ Trong ăc qui xẩy nguồn biến đổi từ hóa sang điện ,đồng thời xẩy tượng tiêu tán 1.1.5: Mơ hình mạch điện Mơ hình mạch dùng lý thuyết mạch điện, xây dựng từ phần tử mạch lý tưởng sau đây: 1.1.5.1: Phần tử điện trở : Là phần tử đặc trưng cho tượng tiêu tán lượng điện từ Kí hiệu phần tử điện R i + u H ình Quan hệ dòng áp hai cực phần tử điện trở dạng u=Ri R làmột thơng số mạch điện đặc trương cho tượng tiêu tán lượng ,gọi điện trở 1.1.5.2: Phần tử điện cảm : Là phần tử đặc trương cho tượng tích phong lượng trường từ Kí hiệu: L i + Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng u - Page Đề cương giảng Mơn Mạch điện H ình di L thơng dt số mạch điện đặc trưng cho tượng tích phong lượng trường từ gọi điện cảm 1.1.5.3: Phần tử điện dung: Là phần tử đặc trưng cho tượng tích phóng lượng trường điện Quan hệ dòng áp phần tử điện cảm thường có dạng u = L C i + u H ình-3 Quan hệ dòng điện điện áp thường có dạng i=Cdu/dt C gọi điện dung thơng số mạch điện đặc trương cho tượng tích phóng lượng trường điện 1.1.5.4: Phần tử nguồn : Là phần tử đặc trưng cho tượng nguồn Phần tử nguồn gồm loại Phần tử nguồn áp phần tử nguồn dòng Phương trình trạng thài phần tử nguồn áp có dạng u (t) = e(t), đố e(t) khơng phụ thuộc dòng i(t) chảy qua phần tử gọi sức điện động Phương trình trạng thái phần tử nguồn dòng có dạng i (t) = j(t0 j(t) khơng phụ thuộc áp u(t) cực phần tử e(t) j(t) thơng số mạch điện đặc trưng cho tượng nguồn, đo khả phát nguồn R, L, C, e, j thơng số mạch điện, đặc trương cho chất q trình điện từ ( tiêu tán, tích phóng lượng điện trường từ trường tượng nguồn) Các phần tử điện trở, điện cảm, điện dung, nguồn áp, nguồn dòng phần tử lý tưởng mạch điện Chúng phần tử cực, ngồi để tiện lợi xác mơ hình phần tử thực có nhiều cực như: transistor, khuếch đại thuật tốn, biến áp… Người ta xây dựng thêm phần tử lý tưởng nhiều cực như: phần tử nguồn phụ thuộc, phần tử có Z hỗ cảm, máy biến áp lý tưởng… 1.1.5.5: Phần tử thực Một phần tử thực mạch điện mơ hình gần hay tập hợp nhiều phần tử mạch lý tưởng ghép nối với theo cách để mơ tả gần hoạt động phần tử thực tế Hình mơ hình phần tử thực điện trở, tụ điện, cuộn dây Các phần tử lý tưởng điện cảm L, điện dung C, điện trở R theo thứ tự phản ánh q trình điện từ xẩy cuộn dây, tụ điện, điện trở thực Ngồi điều kiện cụ thể phải lưu ý đến q trình phụ xẩy phần tử thực cách bổ sung thêm vào mơ hình phần tử phụ tương ứng Trong mơ hình cuộn dây, ngồi phần tử điện cảm L đặc trương cho q trình cuộn dây q trình tích phóng lượng trường từ, nhiều trường hợp cần lưu ý đến điện trở rL phản ánh tổn hao lượng cuộn dây lõi thép tần số cao phải kể đến điện dung kí sinh vòng dây Mơ hình tụ điện đa số trương hợp gồm phần tử điện dung C điện trở r C, phần tử điện dung phần tử quan trọng đặc trưng cho q trình chủ yếu tụ điện q trình tích phóng lượng trường điện, điện trở r C tính đến tổn hao điện mơi Nếu tần số làm việc cao phải lưu ý đến điện cảm lC dây nối Ơ tần số cao mơ hình điện trở thực phải lưu ý điến tham số điện cảm L r điện dung Cr mà đa số trường hợp bỏ qua Mỗi phần tử mạch lý tượng tương ứng với cách biểu diện hình học ví dụ: hình 1-7 R L C i i i + + u a) điện trở e i + - + u d) nguồnHùng áp Giáo viên soạn: Nguyễn u - b) điện cảm - j + u dung c) điện i + e) nguồn u dòngPage Đề cương giảng Mơn Mạch điện H ình 1-7 Mơ hình phần tử thực mơ tả hình học sở đồ gồm nhiều phần tử lý tưởng ghép nối với gọi sơ đồ thay sơ đồ tương đương phần tử thực sơ đồ nối dây phần tử thực vi dụ hình 1.2.6 sơ đồ thay điện trở, cuộn dây, tụ điện Bởi mạch điện trực gồm phần tử thực ghép nối với theo sơ đồ nối dây cụ thể 1.1.5 Mơ hình mạch điện (tham khảo) 1.1.5.1 Phần tử điện trở Ta biết dòng điện dòng điện tích chuyển dời có hướng, di chuyển vật dẫn điện tích va chạm với phân tử, ngun tử truyền bớt động cho chúng Đại lượng đặc trưng cho mức độ va chạm gọi điện trở vật dẫn Ký hiệu: R R = ρ l S Trong đó: - ρ điện trở suất vật dẫn (Ωmm2/m = 10-6Ωm) - l chiều dài (m) - S tiết diện (mm2) Vậy: Điện trở vật dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài, tỷ lệ nghịch với tiết diện phụ thuộc vào vật liệu làm nên vật dẫn Đơn vị: Ω (Ơm) Các ước số bội số Ω là: mΩ, µΩ, MΩ, KΩ 1Ω = 10-6MΩ 1Ω = 10-3KΩ 1Ω = 103mΩ 1Ω = 106µΩ * Nghịch đảo điện trở gọi điện dẫn: g 1 S S g = = =γ R ρ l l Trong đó: - γ điện dẫn suất (Sm/mm2), γ = 1/ρ Điện dẫn suất phụ thuộc vào chất dẫn điện tứng vật liệu, điện dẫn suất lớn vật đẫn điện tốt Đơn vị: S (Simen) (1S = 1/Ω) 1.1.5.2 Phần tử điện cảm - Khi dòng điện qua cuộn dây biến thiên từ thơng móc vòng ( ψ) cuộn dây thay đổi, tỷ số ψ/I ln số, gọi hệ số tự cảm hay điện cảm cuộn dây Ký hiệu: L ψ L= I Trong đó: - I dòng điện chạy qua cuộn dây (A) - ψ từ thơng móc vòng cuộn dây(Wb) Đơn vị: H (Henry) Các ước số H là: mH, µH 1H = 103mH 1H = 106µH - Điện cảm đại lượng đặc trưng cho khả luyện từ cuộn dây (trao đổi tích lũy lượng từ trường cuộn dây) 1.1.5.3 Phần tử điện dung: Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page Đề cương giảng Mơn Mạch điện Ta biết điện ln ln tỷ lệ với điện tích gây điện trường Khi điện tích vật dẫn nhiễm điện tăng lên điện vật tăng theo, tỷ số điện tích điện vật ln số Tỷ số đặc trưng cho khả tích điện vật gọi điện dung vật dẫn Vậy: Điện dung vật dẫn đại lượng đo tỷ số điện tích vật dẫn điện nó, đại lượng đặc trưng cho khả tích điện vật dẫn Ký hiệu: C Trong đó: q C= ϕ - q điện tích vật dẫn ( C) - ϕ điện vật dẫn (V) - C điện dung vật dẫn Đơn vị: F (Fara) Các ước số F là: µF, nF, pF 1F = 106µF 1F = 109nF 1F = 1012pF 1.1.5.4.Phần tử nguồn: Bao gåm tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ ®iƯn ®Ĩ biÕn ®ỉi c¸c d¹ng n¨ng lỵng kh¸c nh: C¬ n¨ng, ho¸ n¨ng, nhiƯt n¨ng, thủ n¨ng thµnh ®iƯn n¨ng VÝ dơ : + Pin, ¾c quy: BiÕn ®ỉi ho¸ n¨ng thµnh ®iƯn n¨ng + M¸y ph¸t ®iƯn: BiÕn ®ỉi c¬ n¨ng thµnh ®iƯn n¨ng + Pin mỈt trêi biÕn ®ỉi n¨ng lỵng bøc x¹ cđa mỈt trêi thµnh ®iƯn n¨ng KÝ hiƯu: E, e Đơn vò : V (Vôn) Các ước số bội số V là: µV, mV, KV, MV µV = 10-6V 1mV = 10-3V 1KV = 103V 1MV = 106V Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page Đề cương giảng Mơn Mạch điện 1.2 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG MẠCH ĐIỆN 1.2.1 Dòng điện chiều quy ước dòng điện * Khái niệm Trong vật dẫn (kim loại hay dung dịch điện ly), phần tử điện tích (điện tử tự do, ion +, ion -) chuyển động nhiệt theo hướng số phần tử trung bình qua đơn vị tiết diện thẳng vật dẫn Khi đặt vật dẫn điện trường, tác dụng lực điện trường làm cho điện tích chuyển dời thành dòng, điện tích +q chuyển dịch từ nơi có điện cao đến nơi có điện thấp, điện tích –q dịch chuyển ngược lại, tạo thành dòng điện Vậy: Dòng điện dòng chuyển dời có hướng điện tích tác dụng lực điện trường * Chiều dòng điện: Qui ước chiều dòng điện trùng chiều dịch chuyển điện tích (+) Nghĩa mạch ngồi, dòng điện từ nơi điện cao đến nơi điện thấp * Điều kiện để có dòng điện: Hai đầu dây dẫn hay vật dẫn phải có hiệu điện ( điện áp) Thiết bị trì điện áp nguồn điện Vậy muốn trì dòng điện vật dẫn phải nối chúng với nguồn điện (pin, ăc qui, máy phát…) 1.2.2 Cường độ dòng điện: Đại lượng đặc trưng cho độ lớn dòng điện gọi cường độ dòng điện - Kí hiệu: I Cường độ dòng điện lượng điện tích dịch chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn đơn vị thời gian Trong đó: q I= t q: điện tích qua tiết diện thẳng (C) t : thời gian (s) - Đơn vị: A(Ampe) Các ước số bội số A là: µA, mA, KA, MA µA = 10-6A 1mA = 10-3A 1KA = 103A 1MA = 106A - Nếu lượng điện tích di chuyển qua vật dẫn khơng theo thời gian tạo dòng điện có cường độ thay đổi(dòng điện biến đổi) ∆q ∆t - Nếu lượng điện tích di chuyển qua vật dẫn theo hướng định, với tốc độ khơng đổi tạo dòng điện chiều(dòng điện chiều) Dòng điện chiều dòng điện có chiều trị số khơng đổi theo thời gian 1.2.3 MËt ®é dßng ®iƯn Mật độ dòng điện trị số dòng điện đơn vị diện tích - Ký hiệu: J - Đơn vị: A/ mm2 I= 1.3 CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG 1.3.1 Nguồn áp ghép nối tiếp - Thực cần tăng điện áp cung cấp cho tải - Giả sử có n nguồn giống (E, r0), ghép nối tiếp nguồn (Hình – 8.a): Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page Đề cương giảng Mơn Mạch điện Ebộ = n.E r0bộ = n r0 +- … +- E + + - U A +E+ - - + - B + a Hình - - Ub A B 1.3.2 Nguồn dòng ghép song song - Thực cần tăng dòng điện cung cấp cho tải Giả sử có n nguồn giống (E, r0), ghép song song nguồn (Hình –9) r Ebộ = E r0bo = n 1.3.3 Điện trở ghép nối tiếp, song song 1.3.3.1 Ghép nối tiếp (ghép khơng phân nhánh) Là cách ghép cho có dòng điện chạy qua phần tử (Hình 1– 10.a) R1 I + R1 … R2 U Rn I R2 - a) b + Rn U - Hình – 10 A B - Dòng điện:) I = I1 = I2 = … = In - Điện áp: U = U1 + U2 + … + Un - Điện trở: R = R + R + … + Rn 1.3.3.2 Ghép song song (ghép phân nhánh) Là cách ghép cho tất phần tử đặt vào điện áp (Hình – 10.b) - Điện áp: U = U1 = U2 = … = Un - Dòng điện: I = I1 + I2 + … + I n - Điện trở: n 1 1 = + + + =∑ R R1 R2 Rn i =1 Ri * Bài tập: Có ba nguồn điện có E = 1.5 V, r o = 1Ω, cần ghép nối tiếp nguồn điện? Khi cần ghép song song nguồn điện? Hãy tính nguồn tổng trường hợp? * Ngồi đấu hỗn hợp điện trở - Là kết hợp đấu nối tiếp đấu song song Ví dụ: Có ba điện trở R1, R2, R3, thực đấu hỗn hợp Hình – 11.a R2 R1 Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng R3 Page Đề cương giảng Mơn Mạch điện a) R1 R23 b) Hình - 11 * Cách giải: + Đưa mạch điện phân nhánh mạch điện khơng phân nhánh cách thay nhánh song song nhánh có đien trở tương đương ( Hình 1- 11.b) + Ap dụng định luật Ơm cho mạch khơng phân nhánh để tìm dòng điện mạch + Tìm dòng điện nhánh 1.3.4 Biến đổi – tam giác (Υ - ∆) - Đấu (Υ): cách đấu điện trở có đầu đấu chung, đầu lại đấu với điem khác mạch (Hình – 12.a) A A RA C RAB RCA RB RC a C RBC B B b Hình Hình1-12 - 14 - Đấu tam giác (∆): cách đấu điện trở thành tam giác kín, cạnh tam giác điện trở, đỉnh tam giác nút mạch điện nối tới nhánh khác mạch điện (Hình – 12.b) Trong nhiều trường hợp việc thay đổi điện trở đấu hình tam giác thành điện trở đấu hình tương đương ngược lại làm cho việc phân tích mạch điện dễ dàng Điều kiện để biến đổi khơng làm thay đổi dòng điện, điện áp phần mạch điện lại 1.3.4.1 Biến đổi – tam giác (Υ - ∆) - Cơng thức biến đổi từ hình sang hình tam giác: R AB = R A + R B + R A R B RC R BC = R B + RC + R B RC RA RCA = RC + R A + RC R A RB 1.3.4.2 Biến đổi – tam giác ( ∆ - Y) - Cơng thức biến đổi từ hình tam giác sang hình sao: Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page Đề cương giảng Mơn Mạch điện RA = R AB R CA R AB + R BC + R CA RB = R BC R AB R AB + R BC + R CA RC = R CA R BC R AB + R BC + R CA *Trường hợp điện trở nhau: RY = RB = RC = RA; R∆ = RBC = RCA = RAB - Đối với mạch chuyển đổi từ sang tam giác ta có: R∆ = R Y RΥ = R∆ B R4 - Đối với mạch chuyển đổi từ tam giác sang ta có: * Bài tập: Cho mạch điện hình vẽ: R1 R3 C R5 Hình - 13 Biết E = 4,4 V, R2 = 60Ω, R3 = 120Ω, R4 = 8Ω, R5 = 44Ω Xác định dòng điện nhánh chÝnh I = ? Giải: - Thay tam giác giả sử tam giác ABD gồm điện trở R1, R2, R3 thành điện trở đấu là: R A, RB, RD ta có: - Điện trở tương đương đọan CO là: A R2 Hình 1-13 D E I RCO = (R4 nt RB) // (R5 nt RD) ⇒ RCO = ( R4 + R B ).( R5 + R D ) ( + 12 )( 44 + 36) = = 16( Ω ) R + R5 + R B + R D + 44 + 12 + 36 R1.R2 20.60 = = 6( Ω ) R1 + R2 + R3 20 + 60 + 120 R1 R3 20.120 RB = = = 12( Ω ) R1 + R + R3 20 + 60 + 120 R2 R3 60.120 RC = = = 36 ( Ω ) R1 + R2 + R3 20 + 60 + 120 RA = - Dòng điện chạy mạch là: I= E 4,4 = = 0,2( Α ) RCO + R A 16 + i Hình 1-14 1.3.5 u Biến đổi tương đương giữaunguồn áp nguồn jdòng e Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng (a) i (b) Page Đề cương giảng Mơn Mạch điện i Nguồn sức điện động mắc nối tiếp với điện trở tương đương với nguồn đòng mắc song song với điện trở ngược lại Hình - 14a có quan hệ u I sau : U= e-ri Hình 1- 14b ta có : j = i+ i1 BÀI TẬP CHƯƠNG I Bài 1: Cho mạch điện có điện áp nguồn U = 218V cung cấp cho tải có dòng điện chạy qua I = 2,75A, thời gian Biết giá tiền điện 500đ/1kWh Tính cơng suất tiệu thụ tải, điện tiêu thụ tiền phải trả? Bài 2: Cho mạch điện gồm: E = 24V, r0 = 0.3Ω, cung cấp cho phụ tải điện trở rt = 23Ω qua đường dây làm đồng, tiết diện S = 16mm 2, dài l = 640m, Cho điện trở suất đồng là: ρCu = 0,0175Ωmm2/m a/ Tính điện trở đường dây rd dòng điện mạch? b/ Tính điện áp hai cực nguồn, tải, sụt áp nguồn đường dây? c/ Tính cơng suất nguồn, cơng suất tải, tổn thất cơng suất đường dây bên nguồn? Bài 3: Có tụ điện C1 = 2µF, C2 = 4µF, C3 = 6µF Hãy xác định điện dung tương đương ba tụ hai trường hợp: (HS t nghiªn cu tµI liƯu) 1/ Đấu nối tiếp tụ? 2/ Đấu song song tụ? CHƯƠNG II: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 10 Đề cương giảng Mơn Mạch điện ∑Y = Y + Y2 + Y3 = − j − j + 0,8 − j 0,4 = 0,8 − j 2,4 a − j 410 ϕ b = U ab = = 153,75 − j 51,25 = 162,066∠ −18 (V ) 0,8 − j 0,4 Dßng ®Þªn c¸c nh¸nh lµ: U I = ab = 102,5 − j102,5 = 145∠ − 45 ( A) Z3 E − U ab I1 = = 51,25 − 46,25 = 69∠ − 42 ( A) Z1 I = I3 − I1 = 76∠ − 48 ( A) 3.3.4 Hiện tượng cộng hưởng dòng điện : 3.3.4.1 Hiện tượng : Hiện tượng cộng hưởng dòng điện dòng điện xẩy Il =IC Trong mạch cộng hưởng dòng điện dòng điện có giâ trị nhỏ I=U/R 3.3.4.2 Điều kiện cộng hưởng : I L = I C ⇔UBL =UBC ⇔BL = BC 1 = = Cω Lω Cω Tần số góc cộng hưởng: ⇔ ⇒ω = = ω0 LC Tần số cộng hưởng: ω f = = = f0 2π 2π LC -ω0 f0 gọi tần số riêng Vậy điều kiện để có cộng hưởng tần số dao động mạch tần số riêng xẩy tượng cộng hưởng dòng điện 3.3.5 Phương pháp nâng cao hệ số cơng suất : 3.3.5.1 Định nghĩa - Trong biểu thức cơng suất tác dụng P = UIcosϕ, cosϕ gọi hệ số cơng suất, tiêu kinh tế, kỹ thuật quan trọng cosϕ tính theo tam giác trở kháng: R R cos ϕ = = Z R2 + X cosϕ phụ thuộc vào kết cấu mạch: - Mạch trở: X = 0, R ≠ ⇒ cosϕ = - Mạch điện kháng: R = 0, X ≠ ⇒ cosϕ = Thực tế cosϕ nằm khoảng từ đến 1: ≤ cosϕ ≤ 3.3.5.2 Ý nghĩa Trong thực tế, người ta tìm cách để nâng cao cosϕ phụ tải vì: + Nâng cao cosϕ tận dụng khả làm việc máy điện thiết bị điện: P=S cosϕ Ví dụ: Một máy phát điện có Sđm = 1.000KVA - Nếu cosϕ = 0.7 cơng suất định mức phát ra: Pđm = Sđmcosϕ = 7.000KW Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 56 Đề cương giảng Mơn Mạch điện - Nếu nâng cosϕ =0.9 Pđm = 9.000KW + Nâng cao cosϕ tiết kiện vốn đầu tư xây dựng đường dây giảm tổn thất điện truyền tải Mỗi phụ tải cần cơng suất tác dụng P định, dòng điện chạy đường dây là: P I= Ucosϕ Nếu cosϕ nhỏ dòng điện truyền tải lớn, phải dùng dây dẫn có tiết diện lớn, tốn kim loại màu đồng thời gây tổn thất lượng ∆A=I2Rt, làm giảm hiệu suất truyền tải đường dây Nếu cosϕ lớn dòng điện truyền tải nhỏ, cần dây dẫn có tiết diện nhỏ hơn, tổn thất điện giảm 3.3.5.3 Biên pháp nâng cao cosϕ P P Ta có: cosϕ = S = P2 + Q2 Muốn nâng cao cosϕ, phải giảm cơng suất phản kháng Q *Biện pháp chủ động: Giảm công suất phản kháng tải cách: - Thay đổi, cải tiến quy trình cơng nghệ để thiết bị điện làm việc chế độ hợp lý - Thay động làm việc non tải động có cơng suất nhỏ - Giảm điện áp đặt vào cực động thường xun non tải - Hạn chế động chạy non tải - Nâng cao chất lượng sữa chữa động - Thay mba làm việc non tải mba có dung lượng nhỏ - Dùng động đồng thay động khơng đồng *Biện pháp bị động: - Sản xuất cơng suất phản kháng nơi tiêu thụ để khơng chun chở đường dây - Có thể dùng máy bù đồng tụ điện * Phương pháp dùng tụ điện nối song song với phụ tải IC I IC It U C R a Hình 3.3 ϕt b ϕ I U It + Khi chưa mắc tụ: I = It chậm pha sau u góc ϕt cosϕ = cosϕt, cosϕt hệ số cơng suất tải + Khi mắc tụ: I = I t + Ic Do Ic sớm pha U góc π/2 nên I lúc chậm pha sau U góc ϕ cosϕt (Hình – 22.b ) + Cơng thức chọn điện dung tụ: P C= (tgϕ t − tgϕ ) ωU BÀI TẬP CHƯƠNG III Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 57 Đề cương giảng Mơn Mạch điện Máy phát điện có tốc độ làm việc định mức 1000 vòng/phút, tần số dòng điện phát 50Hz Tìm số cực máy Nếu làm việc máy đạt tốc độ 985 vòng/phút tần số dòng điện bao nhiêu? f = P.n ( Hz ) 60 (1) Từ (1) ta co P = 60f/n= P Máy có đơi cực Nếu tóc độ quay đạt 985vong/puht tần số máy F=3.985/60=49,25hz Tóm tắt: n=1000vong/phut f=50Hz Tìm f Một bóng đèn có ghi 220V-100W mắc vào mạch điện xoay chiều có điện áp là: u = 231 sin 314t + 30 Hãy xác định: a) Dòng điện qua bóng? b) Cơng suất tiêu thụ bóng? c) Điện mà bóng tiêu thụ 4giờ? d) Viết biểu thức tức thời dòng điện? Cuộn dây có điện trở 10Ω, điện kháng 15,7Ω mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50Hz, dòng điện qua 6A tìm điện áp nguồn, tổng trở, trị số điện cảm cuộn dây hệ số cơng suất mạch? Một cuộn dây có điện trở điện cảm mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50Hz đồng hồ đo U = 65V, I = 5A, P = 125W Tìm điện trở điện cảm cuộn dây? Cho mạch điện gồm điện trở R = 3Ω nối tiếp với tụ điện C = 80µF, đặt vào điện áp xoay chiều u =110 sin 314t + 10 V Tìm biểu thức dòng điện nhánh, cơng suất điện trở tụ điện , thành phần cơng suất? Cho mạch điện có R = 7Ω nối tiếp với cuộn dây có L = 0,08H tụ điện C = 150µF, đặt vào điện áp xoay chiều 220V, tần số 50Hz Tìm dòng điện mạch, thành phần tam giác điện áp, tam giác cơng suất vẽ đồ thị véc tơ? Cho mạch điện có R = 11Ω nối tiếp với cuộn dây có L = 0,318H tụ điện C = 31,8µF, đặt vào điện áp xoay chiều 220V, tần số biến thiên a) Với tần số có cộng hưởng điện áp? b) Khi có cộng hưởng dòng điện điện áp thành phần mạch bao nhiêu? Vẽ đồ thị véc tơ? cho lưới điện xoay chiều điện áp 300V cung cấp cho phụ tải có tính chất điện cảm P = 72W, cosϕt = 0,6 Muốn đưa cosϕt = 0,8 phải mắc tụ bù có trị số bao nhiêu? Vẽ đồ thị mắc dây tụ điện đồ thị véc tơ? ( ) ( ) Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 58 Đề cương giảng Mơn Mạch điện CHƯƠNG IV: BÀI 4.1 MẠCH ĐIỆN BA PHA KHÁI NIỆM CHUNG Ngày điện sử dụng cơng nghiệp dạng dòng điện xoay chiều ba pha hình sin Trong cơng nghiệp dùng động điện ba pha có cấu tạo đơn giản đặc tính làm việc tốt loại động điện pha Mặt khác việc truyền tải điện mạch điện ba pha tiết kiệm dây dẫn việc truyền tải điện dòng điện pha 4.1.1_ Hệ thống ba pha cân - Hệ thống mạch điện ba pha tập hợp ba mạch điện pha nối với tạo thành hệ thống lượng chung, sức điện động mạch có dạng hình sin, tần số lệch pha 120o hay 1/3 chu kỳ - Sức điện động pha gọi sức điện động pha - Hệ ba pha mà sức điện động pha có biên độ gọi hệ ba pha đối xứng (hay hệ ba pha cân bằng) - Nếu sức điện động có biên độ khác nhau, gọi hệ thống ba pha khơng đối xứng (hay hệ ba pha khơng cân bằng) 4.1.2_ Đồ thị dạng sóng đồ thị véc tơ Nếu coi góc pha đầu sđđ pha A khơng, ta có:   e B = E m sin (ωt − 120 ) = E sin (ωt − 120 )   eC = E m sin (ωt − 240 ) = E sin (ωt + 120 )  e A = E m sin ωt = E sin ωt * Đồ thị dạng sóng hình sin đồ thị véc tơ biểu diễn Hình –1) 4.1.3_ Đặc điểm ý nghĩa 4.1.3.1 Đặc điểm 4.1.3.2 Ý nghĩa So với hệ pha hệ pha có ưu điểm sau: - Nối dây tiện lợi, tiết kiệm dây dẫn - Hệ dòng điện ba pha dễ dàng tạo từ trường quay làm cho việc chế tạo động điện ba pha có cấu tạo đơn giản làm việc tin cậy Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 59 Đề cương giảng Mơn Mạch điện Bài 4.2 SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY TRONG MẠCH ĐIỆN BA PHA CÂN BẰNG I: MỤC TIÊU: Sau học xong hs có khả năng: - Mơ tả khái niệm mạng điện ba pha hình sao,tam giác ý nghĩa kỹ thuật đời sống -Phân tích quan hệ điện áp dây điện áp pha, dòng điện dây dòng điện pha trường hợp đấu sao,tam giác - Áp dụng vào thực tế, đấu mạng điện pha theo hình sao,tam giác 4.2.1 Các định nghĩa Hình - - Dây dẫn nối với điểm đầu A, B, C gọi dây pha, dây dẫn nối với điểm trung tính gọi dây trung tính - Mạch điện có dây pha A, B, C dây trung tính O(N) gọi mạch điện pha dây Mạch điện có dây pha A, B, C, gọi mạch điện pha dây - Dòng điện chạy cuộn dây pha gọi dòng điện pha: IP - Dòng chạy dây pha gọi dòng điện dây: Id - Dòng điện trung tính ký hiệu là: I0 (IN): chạy dây trung tính - Điện áp hai đầu cuộn dây pha gọi điện áp pha: U P (đó điện áp dây pha dây trung tính) - Điện áp hai dây pha gọi điện áp dây: Ud 4.2.2 Đấu dây hình (Y) 4.2.2.1 Cách đấu: đấu hình đấu điểm cuối X,Y, Z (hoặc điểm đầu A, B, C) với tạo thành điểm trung tính O (N), điểm lại đấu với dây pha a) A B C X Y Z b) Hình - 4.2.2.2 Quan hệ đại lượng dây pha Từ sơ đồ nối ta có: - Quan hệ dòng điện: Dòng điện pha dòng điện dây tương ứng nhau: Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 60 Đề cương giảng Mơn Mạch điện I PA = I dA = I PB = I dB = I PC = I dC = - UP R A2 + X A2 UP R B2 + X B2 UP RC2 + X C2 Quan hệ điện áp: + Điện áp pha: UA = ϕA – ϕX = ϕA – ϕ0 UB = ϕB –ϕY = ϕB – ϕ0 UC = ϕC – ϕZ = ϕC – ϕ0 + Điện áp dây: Điện áp dây hiệu hai điện áp pha tương ứng: UAB = ϕA – ϕB = (ϕA – ϕ0) – (ϕB – ϕ0) = UA - UB UBC = ϕB – ϕC = (ϕB – ϕ0) – (ϕC – ϕ0) = UB – UC UCA = ϕC – ϕA = (ϕC – ϕ0) – (ϕA – ϕ0) = UC – UA Đồ thị véc tơ (Hình – 4) Nếu điện áp pha đối xứng từ đồ thị véc tơ ta thấy: Xét tam giác vng OHM, ta có: U d = U AB = 2OH = 2OM cos 30 = 2U P Vậy Ud = Up Hình 4-4 Nghĩa điện áp dây vượt trước điện áp pha góc 300 có trị số + Góc lệch pha dòng điện pha điện áp pha tương úng: tgϕ A = lần điện áp pha X XA X ; tgϕ B = B ; tgϕ C = C RA RB RC Trong đó: RA, RB, RC, XA, XB, XC, điện trở điện kháng pha - Ví dụ: tìm điện áp dây máy phát điện ba pha đấu sao, điện áp pha 220V Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 61 Đề cương giảng Mơn Mạch điện R cos ϕ = = = 0,8 Z 10 Giải: Điện áp dây máy phát là: U d = 3U P = 3.220 = 380(V ) 4.2.2.3 Mạch ba pha đối xứng nối -Phụ tải ba pha đối xứng: ZA = ZB = ZC = Z (RA = RB = RC = R; XA = XB = XC = X ), đặt vào điện áp nguồn pha cân bằng: UA = UB = UC = UP, ta có mạch điện pha đối xứng Khi đó: I A = I B = IC = I P ϕA = ϕB = ϕC = ϕ → → → I A + I B = −IC Hình 4-5 Từ đồ thị véc tơ Hình – 5, ta có: Áp dụng định luật Kiếc sốp cho điểm O: → → → → IO = I A + I B + IC = Nghĩa mạch điện ba pha đối xứng nối hình sao, dòng điện dây trung tính 0, lúc dây trung tính trở nên khơng cần thiết, bỏ qua, ta có mạch điện đấu pha dây, chẳng hạn mạch điện động KĐB pha, lò điện trở ba phav.v… Việc tính tốn mạch điện pha đối xứng quy tính tốn cho pha suy pha khác: Ud - Điện áp pha: Up= - Tổng trở pha: Z = R + X Up Ud = - Dòng điện pha: Ip = Id = Z 3.Z R - Hệ số cơng suất: Cos ϕ = Z Ví dụ: Có động ba pha, cuộn dây pha trạng thái làm việc ổn định, có điện trở 8Ω cảm kháng 6Ω, nối sao, đặt vào nguồn điện áp ba pha đối xứng có Ud = 380V Xác định dòng điện qua cuộn dây, hệ số cơng suất pha? Giải: - Phụ tải ba pha đối xứng, trở kháng pha là: - Điện áp pha là: Z = R + X = + = 10( Ω ) - Dòng điện qua pha là: U 380 UP = d = = 220(V ) 3 - Hệ số cơng suất pha là: IP = Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Hình - U P 220 = = 22( Α ) Z 10 Page 62 Đề cương giảng Mơn Mạch điện U d = 3U P = 3.220 = 380(V ) 4.3.2 Mạch điện ba pha nối hình tam giác 4.3.2.1 Cách nối Muốn nối hình tam giác, ta lấy đầu pha nối với cuối pha Ví dụ A nối với Z; B nối với X; C nối với Y (Hình – 4) IA A eC eA eB ZC Ud ZA ICA C B IC IBC IB IAB ZB Hình - 4.3.2.2 Quan hệ đại lượng dây pha mạch đối xứng Từ sơ đồ đấu tam giác, ta có: Ud = Up Khi trở kháng pha đối xứng: RA = RB = RC = R, XA = XB = XC = X Thì: IAB = IBC = ICA = Ip ωA = ωB = ωC = ω Nghóa dòng điện pha đối xứng p dụng đònh luật Kirshop cho điểm A, B, C, ta có: IA = IAB - ICA IB = IBC – IAB IC = ICA – IBC * Đồ thò véc tơ dòng điện dây IA, IB, IC vẽ Hình – -ICA M IAB 30 IA IC 300 -IBC Từ đồ thò ta có: Id = IA = 2OH = Ipcos30 = 2I p Hay I d = 3I p IBC O 300 ICA Hình - H IB -IAB Nghóa dòng điện dây lần dòng điện pha chậm pha sau dòng điện pha tương ứng góc 300 Việc tính mạch điện ba pha đối xứng nối tam giác quy tính cho pha suy hai pha lại Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 63 Đề cương giảng Mơn Mạch điện Ví dụ: Ba cuộn dây giống có R = 8Ω, X = 6Ω, nối hình tam giác đặt vào điện áp ba pha đối xứng có Ud = 220V Tính dòng điện pha, dòng điện dây hệ số công suất Giải: - Trở kháng pha: Z = R + X = + = 10Ω - Phụ tải đấu tam giác nên: Up = Ud = 220V U p 220 = = 22 A - Dòng điện pha: I p = Z 10 - Dòng điện dây: I d = 3I p = 22 ≈ 38A - Hệ số công suất: cosϕ = R = = 0,8 Z 10 4.4 CÔNG SUẤT MẠCH BA PHA 4.4.1 Mạch ba pha không đối xứng 4.4.1.1 Công suất tác dụng Công suất tác dụng mạch ba pha tổng công suất tác dụng pha Gọi PA, PB, PC tương ứng công suất tác dụng pha A, B, C, ta có: - Công suất tác dụng pha: PA = UAIAcosϕA PB = UBIBcosϕB PC = UCICcosϕC Ở đây: UA, UB, UC: điện áp pha IA, IB, IC: dòng điện pha ϕA, ϕB, ϕC: góc lệch pha dòng điện điện áp pha Công suất tác dụng ba pha: P = PA + PB + PC 4.4.1.2 Công suất phản kháng Gọi QA, QB, QC tương ứng công suất phản kháng pha A, B, C, ta có: - Công suất phản kháng pha: QA = UAIAsinϕA QB = UBIBsinϕB QC = UCICsinϕC Công suất phản kháng ba pha: Q = QA + QB + QC 4.4.1.3 Công suất biểu kiến Gọi SA, SB, SC tương ứng công suất biểu kiến pha A, B, C, ta có: - Công suất phản kháng pha: SA = UAIA SB = UBIB SC = UCIC - Công suất biểu kiến ba pha: S = SA + SB + SC 4.4.1.4 Điện * Điện tác dụng thời gian t: Wr = P.t = (UAIAcosϕA + UBIBcosϕB + UCICcosϕC)t (Wh) * Điện phản kháng thời gian t: Wx = Q.t = (UAIAsinϕA + UBIBsinϕB + UCICsinϕC)t (VARh) Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 64 Đề cương giảng Mơn Mạch điện 4.4.2 Mạch ba pha đối xứng 4.4.2.1 Công suất tác dụng Trong mạch ba pha đối xứng: IA = IB = IC = Ip UA = UB = UC = Up ϕA = ϕB = ϕC =ϕ Do công suất tác dụng pha nhau; PA = PB = PC = Pp = UpIpcosϕ Công suất tác dụng ba pha: P = 3Pp = 3UpIpcosϕ Hoặc: P = 3RpI2p Trong đó: Rp điện trở pha Thay đại lượng pha đại lượng dây: + Đối với cách nối sao: Ud Ip = Id, U p = + Đối với cách nối tam giác: Id Up = Ud, I p = Ta có công suất tác dụng ba pha tính theo đại lượng dây áp dụng cho hai trường hợp đấu đấu tam giác: P = 3U d I d cosϕ 4.4.2.2 Công suất phản kháng Q = 3U p I psinϕ = 3U d Id sinϕ Hoặc: Q = 3XpI2p, Xp: điện kháng pha 4.4.2.3 Công suất biểu kiến S = 3U p I p = 3U d I d Hoặc: S = 3ZpI2p, Zp: tổng trở pha 4.4.2.4 Điện * Điện tác dụng thời gian t: Wr = P.t = 3UpIpcosϕ = UdIdcosϕ * Điện phản kháng thời gian t: Wx = Q.t = 3UpIpsinϕ = UdIdsinϕ Ví dụ: Cho ba cuộn dây giống có R = 8Ω, X = 6Ω nối hình tam giác đặt vào điện áp ba pha đối xứng có Ud = 220V Tìm dòng điện pha, dòng điện dây, hệ số công suất tính thành phần công suất điện tiêu thụ ngày đêm? Giải: Theo ta có trở kháng pha là: Z = R + X = + = 10( Ω ) - Điện áp pha là: U P = U d = 220(V ) - Dòng điện qua pha là: Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 65 Đề cương giảng Mơn Mạch điện IP = U P 220 = = 22( Α ) Z 10 - Dòng điện dây là: I d = 3I P ≈ 1,73.22 ≈ 38( Α ) - Hệ số công suất pha là: cos ϕ = R = = 0,8 Z 10 - Công suất tác dụng ba pha là: P3P = 3PP = UPIPcosϕ = 3.220.22.0,8 = 11616 (W) - Công suất phản kháng ba pha là: Q3P = 3QP = 3UPIPsinϕ = 3.220.22.0,6 = 8712 (VAR) - Công suất toàn phần là: S3P = 3SP = 3UPIP = 3.220.22 = 14520 (VA) - Điện tiêu thụ ngày đêm là: Wr3P = P3P.t = 11616.24 = 278784 (Wh) = 278,784 (kWh), Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 66 Đề cương giảng Mơn Mạch điện a) BÀI TẬP ỨNG DỤNG Mạch điện pha đối xứng có Up = 127 V, tổng trở pha ZA= ZB= ZC= 10 + j (Ω) , tổng trở đường dây Zd =0.8 + j 1.9 (Ω) tính I p, Id, cơng suất tải pha tiêu thụ ttoonr hao cơng suất đường dây3 pha tải nối Tải pha đối xứng có xét đến tổng trở dây pha A Id A Zd Ud IP ZP B B C C O O Tổng trở mạch Zp = Zd + ZA = 0.8 + j 1.9 +10 + j6=10.8 + j 7.9= 13,38 Dòng pha Ip = U Z p p = 36.18o (Ω) 127 = 9.49 A 13.38 Ip=Id =9.49 A Cơng suất pha tiêu thụ 2 P=3 Rp I p = × 10 × 9.49 = 2702W Tổn hao cơng suất đường dây pha 2 ∆P = × Rd × I d = × 0.8 × 9.49 = 216W TẢI TAM GIÁC ĐỐI XỨNG A B Id Ud A Ip Up ZP B C C Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 67 Đề cương giảng Mơn Mạch điện a) Khi khơng xét đến tổng trở dây pha Điện áp đặt vào tải : Up ( tải) = Up (nguồn) I p= U Z ptai U (R + X dng = p 2 p p ) Góc lệch pha điện áp pha dòng điện pha tương ứng pha tải ϕ = arctg p X R p Dòng dây pha p I d = 3×I p VÍ DỤ Mạch điện pha đối xứng có Up = 127 V, tổng trở pha ZA= ZB= ZC= 10 + j (Ω) , tổng trở đường dây Zd =0.8 + j 1.9 (Ω) tính I p, Id, cơng suất tải pha tiêu thụ tổn hao cơng suất đường dây pha tải nối tam giác Tổng trở mạch Zp = Zd + ZA=Z∆ = 0.8 + j 1.9 +10 + j6=10.8 + j 7.9= 13,38 ∠ 36.18o Tổng trở pha tải đấu Y tương đương o 13.38∠ 36.18 o Z ∆ = 4.46∠ 36,18 = 3,6 + j 2,63( Ω ) ZY = = (Ω) Tổng trở dây pha Z= Zd= ZY= 0,8 +j1,9+3.6 + j2,63= 6,32∠ 45,83 ( Ω ) o Dòng pha mạch U AO U = , 127 = 20,09 A Z Z 6,32 Cơng suất pha tiêu thụ P =3.Rp.Ip2=3 10.11,62=4037W Tổn hao cơng suất đường dây pha Id = p = ∆P = × R d × I d = × 0.8 × 20,09 = 967W Zd A A Id Ip Up tải B B Zp Ud C C O Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 68 Đề cương giảng Mơn Mạch điện Zd Id A Ud B ZY O Up nguồn C O b) Khi có xét đến tổng trở dây pha Zd Trước hết phải biến đổi tam giác thành Y tương đương Tổng trở pha nối tam giác : Z ∆ = R p + j X p Tổng trở pha nối Y tương đương ZY = Z ∆ = R p + J X P 3 TỔNG TRỞ MỖI PHA CỦA MẠCH  R p  + j + X p  Z =Zd +ZY=  Rd +   X d   Sau giải tải đối xứng Dòng pha mạch dòng dây Ip =Id U AO = U U Z Z =  Rp  XP ×  Rd + + X d +     3     Dòng pha tải (nối tam giác) I = I , png = d 2 p d BÀI TẬP ÁP DỤNG BÀI Nguồn pha cân Z O U A = 100∠ cấp điện cho tải pha cân đấu ∆ có = 3∠ 30 ( Ω ) tính dòng dây Id cơng suất tác dụng pha tải p GIẢI Điện áp đặt vào tải : Up ( tải) = Up (nguồn) Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 69 Đề cương giảng Mơn Mạch điện U I= Z ptai p U (R + X dng = p 2 p p ) = 100∠ 0 3∠ 30 = 100 ∠ −30 A CƠNG SUẤT  100   × COS ( − 30 ) ×      3× P =3.Rp.Ip2= =45000 W BÀI Tải pha đấu Y đối xứng có tổng trở Z p , mắc vào nguồn pha cân với điện áp phức U AB 0 =200 ∠ o (V ) Biết dòng điện phức pha A IA=10 ∠ − 60 ( A) Tìm Zp cơng suất tác dụng pha GIẢI U 200 Điện áp đặt vào pha tải Up(tải) =Up(nguồn) = d = 3 200 ∠0 U p = Zp= = 11,54∠ 60 ( Ω ) I p 10∠ − 60 ( ) Cơng suất P =3.Rp.Ip2=3.11,54 cos 60 × 10 = 1731W BÀI Một hệ thống điện pha cân gồm nguồn đấu Y có U A =200 ∠ (V ) cấp điện cho tải đấu Y có Zp=3 +j4 Ω Điện trở pha đường dây 1Ω Tìm dòng điện I d, cơng suất tác dụng pha tổn hao đường dây pha GIẢI TỔNG trở pha mạch Z= Zd+Zp= 3+j4+1=4+j4 Ω= 32∠ 45 Ω U Dòng điện pha I = p Id=Ip=35,36 A Cơng suất tải pha tiêu thụ Z p = 200∠ 0 32∠ 45 = 35,36∠ − 45 A P= 3.Rp I p = × × 35,36 = 11252,96W Tổn hao cơng suất đường dây 3pha ∆P=3.Rd I d = × 1× 35,36 = 3750,98W BÀI Nguồn pha cân UA =200 ∠ cấp điện cho tải pha cân đấu ∆ có tổng trở pha Zp biết nguồn phát 2,4 KW cho tải hệ số cơng suất 0,8 trễ tìm Zp BÀI Nguồn pha cân với U=100 ∠ (V ) cấp điệncho tải pha cân đấu ∆ có tổng trở pha Zp= 10 ∠ 60 ( Ω ) Tinh cac dong day va dong pha phuc Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 70 [...]... sơn cách điện ghép lại với nhau Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 14 Đề cương bài giảng Mơn Mạch điện Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 15 Đề cương bài giảng Mơn Mạch điện Bài 2.2: CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU 2.2.1 PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI ĐIỆN TRỞ : 2.2.1.1: Khái qt: Phương pháp biến đổi điện trở chủ yếu dùng để giải mạch điện có một nguồn Dùng các phép biến đổi tương đương, đưa mạch điện phân... 35 Đề cương bài giảng Mơn Mạch điện 3.2.1.3 Mạch điện xoay chiều thuần điện dung • Định nghĩa - Là mạch điện có thành phần điện dung rất lớn còn các thành phần R, L rất nhỏ có thể bỏ qua - Thực tế dây cáp dẫn điện, tụ điện có thể xem là mạch điện thuần dung 3.2.1.3 1 Quan hệ dòng điện và điện áp - Đặt điện áp xoay chiều u = Umsinωt vào hai đầu tụ điện (Hình 3 -12) i u C Hình 3 -12 Xuất hiện dòng điện. .. + 510 30’) V Bài 3.2: GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU KHƠNG PHÂN NHÁNH 3.2.1 Giải mạch R,L,C: 3.2.1.1 Giải mạch điện xoay chiều thuần điện R: • Định nghĩa: Là mạch điện có thành phần điện trở rất lớn, còn các thành phần điện cảm, điện dung rất bé có thể bỏ qua Trong thực tế mạch điện bóng đèn, bếp điện, tủ sấy v.v… Được coi là mạch điện thuần trở 3.2.1.1.1 Quan hệ dòng điện và điện áp - Đặt điện áp xoay... 3.2.1.2 Mạch điện xoay chiều thuần điện cảm • Định nghĩa - Là mạch điện có thành phần điện cảm rất lớn, còn các thành phần điện trở, điện dung rất bé có thể bỏ qua - Trong thực tế mạch điện MBA khơng tải, mạch điện cuộn kháng trong hộp số quạt trần có thể xem là mạch điện thuần cảm 3.2.1.2.1 Quan hệ dòng điện và điện áp - Đặt vào hai đầu mạch thuần cảm điện áp xoay chiều u (Hình 3 – 10), trong mạch xuất.. .Đề cương bài giảng Mơn Mạch điện BÀI 2.1 CÁC ĐỊNH LUẬT VÀ BIỂU THỨC CƠ BẢN TRONG MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU 2.1.1 Định luật Ohm 2.1.1.1 Đònh luật Ôm cho 1 đoạn mạch Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một hiệu điện thế U, có dòng điện chạy qua đoạn mạch (Hình 2 – 1) A A R I B U Hình 2 - 1 Nội dung định luật: Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch tỷ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và... = = 10( A) R1 2 Dòng điện qua các nhánh I1 = I1’ +(- I1’’)= 60-10=50(A) I2 = I2’ + I2’’= 50+10=60(A) I3 = (-I3’) + I3’’=( -10) +20=10(A) Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 18 Đề cương bài giảng Mơn Mạch điện Ví dụ 2: Xác định dòng điện và điện áp trên các phần tử của mạch điện Biết: E1= E2 = 220V, R1 = 4 Ω , R2 =6 Ω R3 =5 Ω Xác định dòng điện và điện áp trên các phần tử của mạch điện (H 2.9) 2.2.3 CÁC... Nguyễn Hùng R2 Page 29 Đề cương bài giảng Mơn Mạch điện CHƯƠNG 3: DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN Bài 3.1: KHÁI NIỆM VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN Trong kỹ thuật và đời sống, dòng điện xoay chiều được dùng rộng rãi vì nó có nhiều ưu điểm so với dòng điện một chiều Dòng điện xoay chiều dễ dàng truyền tải đi xa, dễ dàng thay đổi điện áp nhờ máy biến áp Máy phát điện và động cơ điện xoay chiều làm việc... nghịch với điện trở của đoạn mạch đó U I= R 2.1.1.2 Định luật Ơm cho tồn mạch * Xét mạch điện như hình vẽ(Hình 2 – 2) Gồm một nguồn điện có sức điện động E và nội trở r 0 cung cấp cho tải R t qua một đường dây có điện trở là Rd Rd + Hình 2 – 2 Khi mạch điện kín sẽ có dòng E điện I chạy trong mạch và gây sụt áp trên các phần tử của mạch Áp dụng định luật Ơm cho từng đoạn _ mạch, ta có: I - Điện áp đặt... định dòng điện và điện áp trên các phần tử của mạch điện (H 2.6) Biết: U =120v, R1 =0.12 Ω , R2 =2 Ω , R3 =10 Ω , R4 =20 Ω , R5 =50 Ω Giải: điện trở tương đương trên đoạn BC: 1 1 1 1 = + + RBC R3 R4 R5 1 R R + R5 R4 + R3 R5 = 3 4 RBC R3 R4 R5 RBC = 5,88Ω Điện trở tương đương tồn mạch Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 16 Đề cương bài giảng Mơn Mạch điện Rtđ = R1 + R2 + RBC = 8Ω Dòng điện trong mạch chính... I3’’ Mạch điện (h2.8b) (h2.8c) có thể giải dễ dàng bằng phương pháp biến đổi điện trở Cộng đại số các dòng điện trong cùng một nhánh ta sẽ có dòng điện trong nhánh đó, là dòng điện do hai nguồn E1,E2 cùng tạo ra Giáo viên soạn: Nguyễn Hùng Page 17 Đề cương bài giảng Mơn Mạch điện 2.2.2.2: phương pháp: Bước 1: Cho nguồn sức điện động E 1 tác dụng đơn độc, các sđđ còn lại được nối tắt Giải mạch điện