Đang tải... (xem toàn văn)
Cuốn " Bài tập Lý thuyết mạch " được biên soạn phù hợp với các nội dung cơ bản của môn học " Lý thuyết mạch - tín hiệu " dùng cho các sinh viên ngành điện - điện tử
Chương CÁC MẠCH RLC ĐƠN GIẢN DƯỚI TÁC ĐỘNG AC VÀ DC • • • • • • Mạch RLC nối tiếp Mạch RLC song song Các mạch dao động thực tế Các mạch RL RC Mạch dao động ghép hỗ cảm Công suất mạch làm việc tác động điều hoà Mạch RLC nối tiếp Sơ đồ mạch điện R i(t) L e(t) C Mạch RLC nối tiếp • Phương trình mạch điện miền thời gian di (t ) Ri (t ) + L + ∫ i (t )dt = e(t ) = cos ω0t dt C • Phương trình mạch điện miền Laplace s ( R + sL + ) I ( s ) = E ( s ) = 2 sC s + ω0 • Nghiệm phương trình miền laplace s I (s) = 2 L ( s + ω0 )( s + 2αs + ωCH ) Mạch RLC nối tiếp • Biểu thức dòng điện miền thời gian bao gồm hai thành phần dao động cưỡng tự (quá độ) i (t ) = cos[ω0t + artg ( ∆ω )] α L α + ∆ω ∆ω −αt e cos[ωr t + artg ( )] − 2 α L α + ∆ω Dịng điện cưỡng • • • • Tồn lâu dài mạch điện Có tần số tần số nguồn tác động Biên độ đạt cực đại tần số cộng hưởng Pha dòng điện phụ thuộc tỷ số R/L Dịng điện tự • Có tần số phụ thuộc vào thơng số RLC • Biên độ suy giảm theo thời gian • Chỉ tồn khoảng thời gian đầu • Thời gian tắt • Tốc độ tắt Mạch RLC song song • Là mạch đối ngẫu với mạch RLC nối tiếp • Kết phân tích đối ngẫu cho thấy điện áp mạch RLC song song có tính chất hồn tồn giống dịng điện mạch RLC nối tiếp • Bảng thông số mạch RLC Ing(t) G C L Các mạch dao động thực tế • Mạch dao động LC C’ rC • L’ C L R rL Chuyển đổi tương đương thành mạch RLC song song Y'= r R= C' + + jω C ' L ' jω L ' L' C = C ' L = L' rC ' Y= 1 + + jω C R jω L Mạch dao động ba điểm điện cảm ωCHNT = L1 L2 C1 R1 R2 L1C1 ωCHSS = = ( L1 + L2 )C1 LC1 L1 + L2 C1 Ctđđs = C1 = L2 p L2 p= L1 + L2 L = L1 + L2 L2 L =p Rtđ = rCtđđs rC1 Mạch dao động ba điểm điện dung L1 C2 C1 R1 R2 ωCHNT = L1C1 ωCHSS = C1 + C2 = L1C1C2 L1C C1 = pL1 Ltđđs = L1 C1 + C2 C1 C = p= C1 + C2 C2 Rtđ = Ltđđs L = p2 rC2 rC C1C2 C= C1 + C2 Mạch RL R • Sơ đồ mạch điện i(t) L e(t) Dịng điện qua mạch RL • Bao gồm hai thành phần cưỡng độ Em ω0 L rEm r i (t ) = cos(ω0t − arctg )− exp(− t ) 2 2 r r + ω0 L L r + ω0 L Em i (t ) = r r ⎤ ⎡ ⎢1 − exp(− L t )⎥ ⎣ ⎦ Mạch RC R • Sơ đồ mạch điện i(t) C e(t) Dòng điện qua mạch RC Bao gồm hai thành phần độ cưỡng ⎤ ⎡ Em ⎢ 1 ⎥ t ⎢ exp(− )+ cos(ω0t − arctg )⎥ i (t ) = R ⎢1 + ω0 r 2C RC + ω0 rC ⎥ ⎥ ⎢ ω02 r 2C ⎦ ⎣ i (t ) = Em t exp(− ) r RC Mạch dao động có ghép hỗ cảm • L’1 i2(t) M i1(t) M e(t) Sơ đồ mạch điện Z1 * * L’2 Z2 L Sơ đồ tương đương Z1 L’1 –M e(t) i1(t) L’2 -M M i2(t) Z2 L Dòng điện vòng sơ cấp ⎧ ⎤⎫ α + ∆ω 1⎡ 1 ⎪ ⎪ ⎢ i1 (t ) = cos(ω0t + ϕ ) − exp(α a t ) cos(ωa t − ϕ a ) + exp(α bt ) cos(ωbt − ϕ b )⎥ ⎬ 2 2 ⎨ 2 2 L(1 − k ) ⎪ (α a + ∆ωa )(α b + ∆ωb ) ⎢ α + ∆ω ⎥⎪ α b + ∆ωb a ⎦⎭ ⎣ a ⎩ ϕ a = arctg ∆ω a ϕb = arctg αa ∆ω ϕ = arctg − ϕ a − ϕb α icb (t ) = ∆ω b αb α + ∆ω cos(ω0t + ϕ ) L(1 − k ) (α a + ∆ωa )(α b + ∆ωb ) ⎤ ⎡ 1 ⎢ itd (t ) = − exp(α a t ) cos(ωa t − ϕ a ) + exp(α bt ) cos(ωbt − ϕb )⎥ 2 L(1 − k ) ⎢ α + ∆ω ⎥ α b + ∆ωb a ⎦ ⎣ a Công suất mạch làm việc tác động điều hồ • • • • • Cơng suất tức thời Cơng suất trung bình (tác dụng) Hệ số cosφ Công suất phản kháng Công suất biểu kiến Bài tập • Xem tập có giải mẫu chương trang 111-124 • Làm tập trang 124-127 Thực hành mơ • Các tập MatLab • Các tập PSpice ... • • • • • Mạch RLC nối tiếp Mạch RLC song song Các mạch dao động thực tế Các mạch RL RC Mạch dao động ghép hỗ cảm Công suất mạch làm việc tác động điều hoà Mạch RLC nối tiếp Sơ đồ mạch điện R... tắt • Tốc độ tắt Mạch RLC song song • Là mạch đối ngẫu với mạch RLC nối tiếp • Kết phân tích đối ngẫu cho thấy điện áp mạch RLC song song có tính chất hồn tồn giống dịng điện mạch RLC nối tiếp •... điện mạch RLC nối tiếp • Bảng thơng số mạch RLC Ing(t) G C L Các mạch dao động thực tế • Mạch dao động LC C’ rC • L’ C L R rL Chuyển đổi tương đương thành mạch RLC song song Y''= r R= C'' + + jω C