CÁC máy điện XOAY CHIỀU CÁC máy điện XOAY CHIỀU CÁC máy điện XOAY CHIỀU CÁC máy điện XOAY CHIỀU CÁC máy điện XOAY CHIỀU CÁC máy điện XOAY CHIỀU CÁC máy điện XOAY CHIỀU CÁC máy điện XOAY CHIỀU CÁC máy điện XOAY CHIỀU CÁC máy điện XOAY CHIỀU CÁC máy điện XOAY CHIỀU CÁC máy điện XOAY CHIỀU CÁC máy điện XOAY CHIỀU
CÁC MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU Máy phát điện xoay chiều - Tần số dòng điện f máy phát điện xoay chiều pha có p cặp cực, rôto quay với vận tốc n vòng/phút phát ra: f = np 60 f = np (1a) vận tốc n vòng/giây: (1b) - Từ thông gửi qua khung dây máy phát điện : Φ = NBScos(ωt +ϕ) = Φ0cos(ωt + ϕ) (2) Với Φ0 = NBS từ thông cực đại, N số vòng dây, B cảm ứng từ từ trường, S diện tích vòng dây, ω = 2πf - Suất điện động khung dây: e = ωNSBcos(ωt + ϕ (3) Với E0 = ωNSB suất điện động cực đại Dòng điện xoay chiều ba pha π ) = E0cos(ωt + ϕ - π ) i1 = I 0cos(ωt ) 2π ) 2π i3 = I 0cos(ωt + ) i2 = I 0cos(ωt − (4) - Máy phát mắc hình sao: Ud = Up (5) - Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up (6) - Tải tiêu thụ mắc hình sao: Id = Ip (7) - Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: Id = Ip (8) Lưu ý: Ở máy phát tải tiêu thụ thường chọn cách mắc tương ứng với Máy biến áp (Máy biến thế) E1 N1 = E2 N U1 N1 = U N2 U1 I = U I1 , , (9) Công suất hao phí trình truyền tải điện ∆P = P R U cos 2ϕ (10) P (W) công suất truyền nơi cung cấp; U điện áp nơi cung cấp R=ρ cosϕ hệ số công suất dây tải điện; ý: dẫn điện dây) - Độ giảm điện áp đường dây tải điện: ∆U = IR H= - Hiệu suất tải điện: P − ∆P 100% P (12) l S điện trở tổng cộng dây tải điện (lưu (11) CÁC DẠNG TOÁN Số lần đổi chiều dòng điện Dòng điện xoay chiều i = I0cos(2πft + ϕi) Trong chu kì đổi chiều lần - Mỗi giây đổi chiều 2f lần - Nếu pha ban đầu ϕi = ϕi = π giây đổi chiều 2f-1 lần Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng chu kỳ Khi đặt điện áp u = U0cos(ωt + ϕu) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn sáng lên u ≥ U1 ∆t = 4∆ϕ ω cos∆ϕ = U1 U0 với , (0 < ∆ϕ < π/2) Dòng điện không đổi ω=0 * Đoạn mạch có điện trở R: I= U R I0 = (1) U0 R I= Điện trở R cho dòng điện không đổi qua có U R I= U ZL I0 = U0 ZL * Đoạn mạch có cuộn cảm L: với ZL = ωL cảm kháng Cuộn cảm L cho dòng điện không đổi qua hoàn toàn (không cản trở ZL=0) * Đoạn mạch có tụ điện C: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi qua (cản trở hoàn toàn ZC=∞) Điện áp hỗn hợp Điện áp u = U1 + U0cos(ωt + ϕ) coi gồm điện áp không đổi U điện áp xoay chiều u=U0cos(ωt + ϕ) đồng thời đặt vào đoạn mạch Đoạn mạch RLC có R thay đổi a Tìm R để Imax Imax Zmin R=0 (2) C L R B NM A b Tìm R để Pmax R= R=|ZL− ZC|, Pmax = (3) U 2R Z=R cosϕ= U2 2Pmax (4) I= , 2 U R ϕ= (5) π , (6) c Tìm R để mạch có công suất P Với giá trị điện trở R R2 mạch có công suất P, R1 R2 hai nghiệm phương trình R2 − U2 R + ( Z L − ZC ) = P R1 + R = (7) U P R1R = ( ZL − ZC ) Ta có: , (8) d Với giá trị điện trở R1 R2 mạch có công suất P, Với giá trị R0 P max R = R 1R (9) e Mạch có R, L, R0, C (cuộn dây có điện trở trong) - Tìm R để công suất toàn mạch cực đại Pmax R+R0=|ZL− ZC|, R=|ZL− ZC| − R0 - Tìm R để công suất R cực đại PRmax R2=R02+(ZL− ZC)2 Đoạn mạch RLC có L thay đổi C L R B NM A Tìm L thay đổi để có cộng hưởng (để IMax ; PMax ; URmax; ULCMin ) L= ω 2C (10) IMax =U/R; PMax U2/R⇒ URmax=U ULCMin=0 a r UL r U r I r U RC b Tìm L để ULmax R + Z C2 ZL = ZC (11) U 2L = U + U 2RC = U + U 2R + U 2C U LMax U R + Z C2 = R Lúc , c Với L = L1 L = L2 UL có giá trị ULmax L1 L2 1 1 = ( + )⇒ L= Z L Z L1 Z L2 L1 + L2 (11’) (12) d Tìm L để URL.max (UAN.max) ZL = Z C + R + Z C2 U RLMax = (13) 2UR R + Z C2 − Z C (14) Đoạn mạch RLC có C thay đổi a Tìm C để có cộng huởng (IMax ; URmax; PMax ; ULCMin ) C= ω2L (15) IMax =U/R⇒ URmax=U; PMax =U2/R ULCMin=0 Lưu ý: L C mắc liên tiếp C L R B NM A b Tìm C để UC.max R + Z L2 ZC = ZL (16) U CMax U R + Z L2 = R U C2 = U + U 2RL = U + U 2R + U 2L , (16’) c Khi C = C1 C = C2 UC có giá trị UCmax 1 1 C + C2 = ( + )⇒C = Z C ZC1 ZC2 d Tìm C để (17) URC.max (R C mắc liên tiếp nhau) C L R M A B N Z L + R + Z L2 ZC = U RCMax = (18) 2UR R + Z L2 − Z L Lúc (19) Mạch RLC có ω thay đổi a Tìm ω để có cộng hưởng (IMax ; URmax; PMax ; ULCMin ) LC ω= (20) Lúc IMax =U/R⇒ URmax=U; PMax =U2/R ULCMin=0 Lưu ý: L C mắc liên tiếp b Tìm ω UL.max ω= C L R2 − C U LMax = 2U L R LC − R 2C (21) c Tìm ω UC.max L R2 ω= − L C U CMax = 2U L R LC − R 2C (22) d Với ω = ω1 ω = ω2 I P UR có giá trị I Max PMax URMax ω = ω1ω2 ⇒ f = f1 f (23) Hai đoạn mạch có pha lệch ∆ϕ - Hai đoạn mạch R1L1C1 R2L2C2 u i có pha lệch ∆ϕ tan ϕ1 = Với Z L1 − Z C1 R1 tan ϕ2 = Z L2 − Z C2 R2 tan ϕ1 − tan ϕ2 = tan ∆ϕ + tan ϕ1 tan ϕ2 (giả sử ϕ1 > ϕ2) ϕ1 – ϕ2 = ∆ϕ ⇒ (24) - Trường hợp đặc biệt ∆ϕ = π/2 (vuông pha nhau) tanϕ1tanϕ2 = − (25)