Kythuatdien điện tửđiện lạnh

B QUC PHềNG TRNG CAO NG NGH S 20 - o0o - GIO TRèNH IN K THUT Thi gian 60h (Dnh cho ngnh in t cụng nghip) Biờn son: Nguyn To Lp (Ti liu lu hnh ni b) Nam nh, thỏng 01 nm 2013 LI NểI U K thut in l ngnh k thut ng dng cỏc hin tng in t bin i nng lng, o lng, iu khin, x lý tớn hiu, bao gm vic to ra, bin i v s dng in nng, tớn hiu in t cỏc hot ng thc t ca ngi in nng cú u im ni bt l cú th sn xut trung vi ngun cụng sut ln, cú th truyn ti i xa v phõn phi ti ni tiờu th vi tn hao tng i nh in nng d dng bin i thnh cỏc dng nng lng khỏc Mt khỏc, quỏ trỡnh bin i nng lng v tớn hiu in t d dng t ng hoỏ v iu khin t xa, cho phộp gii phúng lao ng chõn tay v c lao ng trớ úc ca ngi Nm 1875 Ch.Coulomb nghiờn cu cỏc nh lut v tnh in Nm 1800 A.Volta da trờn c s phỏt minh ca L.Galvani ó ch to chic pin u tiờn Nm 1819 C.H.Oersted nghiờn cu tỏc dng c hc ca dũng in Nm 1826 G.S.Ohm tỡm quan h gia dũng in v in ỏp mch khụng phõn nhỏnh Mc quan trng nht phi k n l nm 1831 M.Faraday phỏt minh nh lut cm ng in t, nm 1833 H.Lentz tỡm chiu ca dũng in cm ng nh lut cm ng in t l c s lý lun cho s xut hin ca cỏc loi mỏy in v cỏc thit b in Nm 1847 G.R.Kirchhoff phỏt biu nh lut v dũng in v in ỏp mch phõn nhỏnh Nm 1896 A.S.Popov ch to mỏy thu vụ tuyn u tiờn, ngnh k thut in t i T nhng nm 50 ca th k 20 vi s hon thin ca k thut bỏn dn v vi in t ngnh k thut in t v tin hc cú bc phỏt trin nhy vt gúp phn thỳc y quỏ trỡnh nghiờn cu bin i nng lng in t Gn õy ngnh in t cụng sut mt lnh vc hi t ca k thut in v k thut in t phỏt trin mnh m, ú k thut in v in t ho nhp Giỏo trỡnh in k thut c vit da trờn chng trỡnh khung ca Tng cc Dy ngh dnh cho ngnh in t cụng nghip Ni dung ca giỏo trỡnh c ỳc rỳt t kinh nhim lm vic thc t cng nh ging dy ti Trng v tham kho cỏc ti liu khỏc Do kin thc cú hn nờn giỏo trỡnh cũn nhiu thiu sút, rt mong nhn c phn hi ca ng nghip v ngi c ln chnh sa sau c tt hn MC LC LI NểI U MC LC Chng 1: TNH IN Khỏi nim v in trng 1.1 in tớch 1.2 Khỏi nim v in trng in th - Hiu in th 2.1 Cụng ca lc in trng 2.2 in th 2.3 Hiu in th Tỏc dng ca in trng lờn vt dn v in mụi 3.1 Vt dn in trng 3.2 in mụi in trng Bi tp, thớ nghim chng 11 Chng 2: MCH IN MT CHIU 13 Khỏi nim dũng in mt chiu v mch in 13 1.1 Dũng in v dũng in mt chiu 13 1.2 Qui c ca dũng in 14 1.3 Cng v mt dũng in 14 Mch in v cỏc phn t ca mch in 16 2.1 Mch in 16 2.2 Cỏc phn t cu thnh mch in 17 Cỏc nh lut v cỏc biu thc c bn mch in mt chiu 17 3.1 nh lut Ohm 17 3.2 Cụng sut v in nng mch in mt chiu 19 3.3 nh lut Joule lenz 19 3.4 nh lut Faraday 20 3.5 Hin tng nhit in 22 3.6 nh lut Kirchoff 23 Cỏc phng phỏp gii mch mt chiu 26 4.1 Phng phỏp bin i in tr 26 4.2 Phng phỏp xp chng dũng in 31 4.3 Phng phỏp ỏp dng nh lut Kirchooff 32 Bi chng 35 Chng 3: T TRNG V CM NG IN T 40 i cng v t trng 40 1.1 Tng tỏc t 40 1.2 Khỏi nim v t trng 41 1.3 ng sc t 42 T trng ca dũng in 42 2.1.T trng ca dõy dn thng 42 2.2 T trng ca vũng dõy, ng dõy 43 Cỏc i lng c trng ca t trng 44 3.1 Sc t ng 44 3.2 Cng t trng 44 3.3 Cng t cm 45 3.4 Vt liu t 46 Lc t 49 4.1 Cụng thc Amper 49 4.2 Qui tc bn tay trỏi 50 4.3 Lc t tỏc dng lờn hai dõy dn thng song song 50 Hin tng cm ng in t 51 5.1 T thụng 51 5.2 Cụng ca lc in t 52 5.3 Hin tng cm ng in t 53 5.4 Sc in ng cm ng 55 Hin tng t cm v h cm 56 6.1 T thụng múc vũng v h s t cm 56 6.2 Sc in ng t cm 58 6.3 H s h cm 59 6.4 Sc in ng h cm 59 6.5 Dũng in Foucault 60 Cõu hi ụn 62 Chng 4: DềNG IN XOAY CHIU HèNH SIN 63 Khỏi nim v dũng in xoay chiu 63 1.1 Dũng in xoay chiu 63 1.2 Chu k v tn s ca dũng in xoay chiu 65 1.3 Cỏc i lng c trng 66 Gii mch in xoay chiu khụng phõn nhỏnh 70 2.1 Gii mch xoay chiu thun tr, thun cm, thun dung 70 2.2 Gii mch xoay chiu RLC 75 2.3 Cụng sut v h s cụng sut mch in xoay chiu 76 2.4 Cng hng in ỏp 82 Mch xoay chiu pha 85 3.1 H thng pha cõn bng 85 3.2 Cỏc i lng mch in xoay chiu ba pha 87 3.3 S u dõy mng pha 88 3.4 Cụng sut mng pha 94 3.5 Phng phỏp gii mch pha cõn bng 95 Gii mch xoay chiu phõn nhỏnh 97 4.1 Gii mch bng phng phỏp th 97 4.2 Cng hng dũng in 107 4.3 Phng phỏp nõng cao h s cụng sut 109 ng dng ca mch in xoay chiu cụng nghip 112 Cõu hi v bi chng 115 Chng 5: MCH IN PHI TUYN 118 Mch in phi tuyn 118 1.1 Khỏi nim 118 1.2 Mt s linh kin phi tuyn thng gp 119 Mch cú dũng in khụng sin 124 2.1 Khỏi nim 124 2.2 Nguyờn nhõn 124 Mch lc in 125 3.1 Khỏi nim 125 3.2 Cỏc dng mch lc thụng dng 125 DANH MC HèNH V 129 TI LIU THAM KHO 130 Chng 1: TNH IN Khỏi nim v in trng 1.1 in tớch Mụn khoa hc nghiờn cu s tng tỏc gia cỏc in tớch ng yờn gi l Tnh in hc.in tớch l mt thuc tớnh c bn ca vt cht a) Khỏi quỏt: in tớch l mt tớnh cht c bn v khụng i ca mt s ht h nguyờn t, c trng cho tng tỏc in t gia chỳng in tớch to trng in t v cng nh chu s nh hng ca trng in t S tng tỏc gia mt in tớch vi trng in t, nú chuyn ng hoc ng yờn so vi trng in t ny, l nguyờn nhõn gõy lc in t, mt nhng lc c bn ca t nhiờn in tớch cũn c hiu l "ht mang in" Theo quy c, cú hai loi in tớch: in tớch õm v in tớch dng in tớch ca electron l õm, ký hiu l -e cũn in tớch ca proton l dng, ký hiu l +e vi e l giỏ tr ca mt in tớch nguyờn t Cỏc ht mang in cựng du (cựng dng hoc cựng õm) s y Ngc li, cỏc ht mang in khỏc du s hỳt b)Tớnh cht: in tớch l mt i lng bt bin tng i tớnh, iu ú cú ngha l vt (hoc ht) mng in tớch q ng yờn, thỡ s mang in tớch q nh vy chuyn ng iu ny ó c kim chng mt thc nghim, ú in tớch ca mt ht nhõn heli (gm proton v neutron, ht nhõn ny di chuyn rt nhanh) c quan sỏt l gp ụi in tớch ca mt ht nhõn deuteri (gm proton v neutron, c xem l chuyn ng rt chm so vi ht nhõn helium) in tớch tuõn theo nh lut bo ton in tớch: Tng in tớch ca mt h kớn l khụng thay i theo thi gian, khụng ph thuc vo cỏc bin i h c) Thớ nghim: Mt vt b nhim in (mang in tớch) cú kh nng hỳt cỏc vt khỏc Nu hai vt u b nhim in thỡ chỳng hỳt hay y nhau? Thớ nghim 1: - Kp hai mnh nilụng vo thõn bỳt chỡ ri nhc lờn Quan sỏt xem chỳng cú hỳt hay y khụng Hỡnh 1.1 Thớ nghim v in tớch =>Hai mnh nilụng khụng hỳt hay y - Tri hai mnh nilụng xung mt bn, dựng ming len c xỏt chỳng nhiu ln Cm thõn bỳt chỡ nhc lờn, quan sỏt xem chỳng hỳt hay y Kt lun: Hai vt ging nhau, c c xỏt nh thỡ mang in tớch cựng loi v c t gn thỡ chỳng y Thớ nghim 2: Hỡnh 1.1 Thớ nghim v in tớch B trớ thớ nghim nh hỡnh, hai nha sm mu ging t mt hai ny lờn trc nhn nú cú th quay d dng ú nha sm mu c c xỏt bng vi khụ v c dt vo trc quay a u hy tinh ó c c xỏt bng mnh la li gn u ó c c xỏt ca nha sm mu Quan sỏt xem chỳng y hay hỳt =>Thanh nha b thy tinh hỳt nha sm mu v thy tinh sau c xỏt thỡ chỳng hỳt chỳng mang in tớch khỏc loi 1.2 Khỏi nim v in trng a) Khỏi nim: vt lý hc hin i cho thy rng xung quanh in tớch cú mt mụi trng vt cht gi l in trng Mt tớnh cht c bn ca in trng l cú mt in tớch t in trng thỡ in tớch ú chu tỏc dng ca lc in Nh cú in trng m hai in tớch tỏc dng c vo Tỏc dng ú xy nh sau: mi in tớch xung quanh cú mt in trng v in trng ca in tớch ny tỏc dng vo in tớch mt lc Chớnh da vo tớnh cht c bn ny ca in trng m ta bit c s cú mt ca nú v nghiờn cu c cỏc c trng ca nú in trng l dng vt cht tn ti xung quanh in tớch v tỏc dng lc in lờn in tớch khỏc t nú b) Cng in trng Cng in trng ti mt im l i lng vt lý c trng cho in trng v phng din tỏc dng lc, c o bng thng s ca lc in trng tỏc dng lờn mt in tớch th t ti im ú v ln ca in tớch th ú in th - Hiu in th Thc nghim chng t rng trng tnh in cú tớnh cht th Ngha l nu dch chuyn mt in tớch im mt in trng bt k khụng ph thuc vo ng cong dch chuyn m ch ph thuc vo im u v im cui ca dch chuyn, nu ng dch chuyn l ng cong khộp kớn thỡ cụng ca lc tnh in di chuyn in tớch ú bng khụng 2.1 Cụng ca lc in trng in trng tỏc dng lc lờn cỏc in tớch cú th lm cho in tớch di chuyn in trng, ú lc in thc hin mt cụng gi l cụng ca lc in trng 2.2 in th Trong in hc, in th l trng th vụ hng ca in trng; tc l graiờn ca in th l vộct ngc hng v cựng ln vi in trng Cng nh mi trng th vụ hng, in th cú giỏ tr tựy theo quy c in th ca im ly mc Trong k thut in v in t hc, khỏi nim hiu in th hay in ỏp thng c dựng so sỏnh in th gia hai im, hoc núi v in th ca mt im ly im l mc cú in th bng 2.3 Hiu in th Hiu in th gia hai im in trng l mt i lng v tr s bng cụng ca lc tnh in dch chuyn mt n v in tớch dng t im u n im cui Hay l giỏ tr sụ sỏnh gia in th ti hai im ú Tỏc dng ca in trng lờn vt dn v in mụi 3.1 Vt dn in trng Trong cỏc vt dn cú nhng ht mang in tớch cú th chuyn ng t gi l in tớch t Trong vt dn kim loi ú l cỏc ờlectrụn t Di õy ta xột nhng tớnh cht ca vt dn trng thỏi cõn bng in bờn nú khụng cú dũng in tớch chuyn ng a) in trng vt dn: mi im bờn vt dn cõn bng in, cng in trng bng khụng Bi vỡ, nu cng in trng ti mt im no ú khỏc khụng, in trng s tỏc dng lc lờn in tớch t v gõy dũng in Ti mi im trờn mt vt dn cõn bng in, cng in trng vuụng gúc vi mt vt dn Bi vỡ, nu vect cng in trng khụng vuụng gúc vi mt vt dn, nú s cú mt thnh phn hng dc theo mt vt dn, nú s cú mt thnh phn hng dc theo mt vt gõy lc lm di chuyn cỏc in tớch t b) in th ca vt dn: Vỡ ti mi im bờn vt dn cõn bng in, cng in trng bng khụng nờn cụng ca lc in lm di chuyn mt in tớch gia hai im bt kỡ vt dn ú bng khụng iu ú cú ngha l hiu in th gia hai im bt kỡ vt dn ú bng khụng v in th ti mi im vt dn ú bng Ta núi rng vt dn cõn bng in l vt ng th c) S phõn b in tớch vt dn: Nu vt dn cõn bng in cú mang in tớch thỡ in tớch ch phõn b trờn mt ngoi ca vt Tht vy nu mt im no ú vt cú mt in tớch tha, nú s gõy in trng, ú gõy s di chuyn in tớch Tuy nhiờn s phõn b in tớch mt ngoi vt dn l khụng u: in tớch trung nhiu nhng ch li nht ca vt Do ú cng in trng ti cỏc im khỏc trờn mt vt dn cng khỏc nhau: cng in trng mnh nht nhng ch li nhn iu ú gii thớch hin tng rũ in cỏc mi nhn Hin tng rũ in c ng dng vic lm ct trng sột Trong k thut ngi ta tỡm cỏc bin phỏp chng rũ in cỏc mỏy múc v dng c hot ng in th cao (cỏc kim loi c bt u bng qu cu kim loi chng hn) Nhng tớnh cht nờu trờn ỳng cho vt dn trng thỏi cõn bng in Cỏc tớnh cht ú cng ỳng cho c vt dn rng nu phn rng khụng cú in tớch Tớnh cht ca vt dn cõn bng in c ỏp dng lm mn chn tnh in bo v cỏc dng c o lng hoc mỏy múc chớnh xỏc chu nh hng ca in trng ngoi, ngi ta t chỳng vo nhng hp bng kim loi gi l mn chn tnh in Trong trng hp thc t mn chn tnh in ch cn l mt cỏi li kim loi, khụng cn phi kớn 3.2 in mụi in trng Khỏc vi vt dn, in mụi hu nh khụng cú in tớch t Mi ờlectrụn u liờn kt cht ch vi nguyờn t Tuy vy, in mụi c cu to bi cỏc ht in (ờlectrụn v ht nhõn)nu nú cng cú nhng tớnh cht in xỏc nh Mt biu hin rừ m ta ó bit l: lc tng tỏc gia hai in tớch im t in mụi gim i ln so vi chõn khụng ú l vỡ di tỏc dng ca in trng cỏc in tớch ú gõy ra, in mụi cú nhng biộn i, lm xut hin mt cng in ngc chiu lm gim cng in trng ca cỏc in tớch ú Nu xột mt in mụi t in trng (in trng gia hai tm kim loi tớch in trỏi du chng hn) ta thy rng nú chung ho in nh hai mt in mụi vuụng gúc vi phng cng in trng cú xut hin nhng in tớch trỏi du khụng th tỏch riờng gi l in tớch liờn kt Hin tng ú gi l s phõn cc in mụi S phõn cc cỏc loi in mụi khỏc xy khỏc nhau, ú hng s in mụi cng khỏc 10 bao nhiờu thỡ mch cng hng in ỏp? Khi cú cng hng thỡ dũng, cỏc thnh phn ca tam giỏc in ỏp mch l bao nhiờu? Bi 4: Cho Mch in R-L-C ni tip Cho bit giỏ tr ca ba in ỏp V th vộc t v xỏc nh in ỏp th t v tớnh h s cos ca mch cỏc trng hp sau: a UR = 10V, U L= 20V, U C =10V Tớnh U =? b UL = 110V, U C = 150V, U = 50V Tớnh U R =? c UL = 10V, U R = 10V, U = 5V Tớnh U C =? Bi 5: Mt dũng in xoay chiu cú: I =5A, tn s l f = 50Hz a) Hóy tớnh chu kỡ, tn s gúc v giỏ tr cc i ca dũng in? b) Biu din dũng in di dng hm s sin Bi 6: Mt mch in xoay chiu cú in tr 10, in khỏng 15,7 mc ni tip vo li in cú in ỏp U = 110V, f = 50Hz Tớnh dũng in mch v h s cụng sut ca mch Bi 7: Mt mch in xoay chiu gm cú: R = 3.14, L = 0,08H, C = 150F mc ni tip vo li in cú in ỏp U = 220V, f = 50Hz a) Tớnh dũng in chy mch b) Tớnh cụng sut tỏc dng, cụng sut phn khỏng, cụng sut biu kin v h s cụng sut ca mch c) Nu giỏ tr in tr, in cm khụng i thỡ in dung t in l bao nhiờu gúc lch pha gia dũng in v in ỏp l = 300 Bi 8: Mt mch in xoay chiu gm cú: R = 11, L = 0,318H, C = 31,8F mc ni tip vo li in cú in ỏp U = 220V a) Vi tn s dũng in l bao nhiờu thỡ mch cú cng hng in ỏp b) Tớnh dũng in v in ỏp trờn cỏc thnh phn ca mch cú cng hng Bi 9: Mt ngun in ba pha ni Sao, Upn = 120V cung cp in cho ti ni cú dõy trung tớnh Ti cú in tr pha Tớnh Ud, Id, Ip, I0, P ca mch ba pha? Bi 10: Mt ngun in ba pha i xng ni Sao cung cp in cho ti ba pha i xng ni tam giỏc Bit dũng in pha ca ngun Ipn = 17,32A, in tr mi pha ca ti Tớnh in ỏp pha ca ngun v cụng sut P ca ngun cung cp cho ti ba pha? Bi 11: Mt ti ba pha i xng u hỡnh tam giỏc, bit R p = 15; Xp = 6, u vo mng in ba pha cú Ud = 380V Tớnh Ip, Id, P, Q ca ti? 116 Bi 12: Mt ng c in ba pha u sao, u vo mng ba pha Ud = 380V Bit dũng in dõy Id = 26,81A; h s cụng sut 0,85 Tớnh dũng in pha ca ng c, cụng sut ng c tiờu th? Bi 13: Mt ng c ng b cú s liu nh sau: Cụng sut c nh mc Pm = 14kW; hiu sut m = 0,88; h s cụng sut cosm = 0.89; Y/-380/220V Ngi ta u ng c vo mng 220V.127V a, Xỏc nh cỏch u dõy ng c? b, Tớnh cụng sut in ng c tiờu th nh mc? c, Tớnh dũng in dõy v dũng in pha ca ng c? Bi 14: Mt ng c in u hỡnh sao, lm vic vi mng in cú Ud = 380V; ng c tiờu th cụng sut in 20kW; cos = 0,885 Tớnh cụng sut phn khỏng ca ng c tiờu th, dũng in dõy v dũng in pha ca ng c? Bi 15: Tải pha đối xứng nối hình có: R = 3, X = nối vào lưới điện có Ud = 220V - V s ni dõy ca ti? - Xác định dòng điện, điện áp, công suất mạch? Bi 16: Mt ng c cú ba cun dõy ging vi R = 8; XL = ni hỡnh t in ỏp pha i xng cú Ud = 380V Tớnh dũng in dõy, dũng in pha, cụng sut v h s cụng sut cos ca mch Bi 17: ộng điện xoay chiều pha có ba cuộn dây giống nối hình Y với: R = 3, X = nối vào lưới điện có U d = 220V - V s ni dõy ca ti v ch cỏc lng dõy, lng pha? - Xác định dòng điện dõy, dũng in pha ca ti, điện áp, hệ số công suất công suất mạch? 117 Chng 5: MCH IN PHI TUYN Mch in phi tuyn 1.1 Khỏi nim Khỏi nim v mch in v mch phi tuyn núi riờng thng dựng rt ph bin k thut in bi vỡ k thut in phn ln cỏc bi toỏn v quỏ trỡnh in t, in c cỏc thit b in ng lc, o lng, truyn tin v.vV thng nú c coi l cỏc bi toỏn v h thng vỡ gn vi cỏc bi toỏn ú l s tn ti cỏc lu thụng cỏc dũng in, dũng tớn hiu hay nng lng h thng a, Khỏi nim: Mch phi tuyn l mch c ghộp bi cỏc loi tr khỏng l in tr, in cm, in dung, m ú cú ớt nht phn t l phi tuyn Phn t gi l phi tuyn nu tr s ca nú thay i theo giỏ tr ca dũng in v in ỏp qua nú b, Phõn loi: Cỏc phn t phi tuyn c chia lm loi - Loi khụng iu khin: ốn si t, i t in t v bỏn dn, cun dõy lừi thộp - Loi cú iu khin: Trit in t v bỏn dn, khuch i t Cỏc phn t phi tuyn cú iu khin thng cú cc hoc cú cun dõy iu khin mc nú vo mch iu khin c, ng dng: Cỏc phn t phi tuyn c s dng rt nhiu mch xoay chiu vo cỏc mc ớch sau: - Dựng cỏc b bin i: bin in xoay chiu thnh chiu v ngc li - n nh in ỏp - Nhõn hoc chia tn s - Khuch i tớn hiu - iu ch cỏc loi tớn hiu dng mong mun vv Lnh vc ng dng ca phn t phi tuyn ngy cng m rng Sau õy ta nghiờn cu s phn t phi tuyn Phng phỏp gii mch in phi tuyn v s vớ d quan trng v mch xoay chiu cú phn t phi tuyn d, Tớnh cht ca mch phi tuyn 118 - Mch phi tuyn khụng cú quan h t l n gin gia kớch thớch v ỏp ng Kớch thớch cú th thay i rt ớt nhng ỏp ng thay i nhiu gi l chuyn trng thỏi t ngt (trig) - Mch phi tuyn khụng cú tớnh xp chng - Mch phi tuyn cú tớnh to tn: Ngha l ng vi tn s ca kớch thớch thỡ ỏp ng s cú nhiu tn s khỏc Ngi ta ng dng tớnh to tn chnh lu, bin in dao ng cỏc súng, nhõn chia tn s 1.2 Mt s linh kin phi tuyn thng gp 1.2.1 in tr phi tuyn *) in tr phi tuyn khụng iu khin: L in tr m tr s ca nú ch ph thuc vo dũng v ỏp trờn nú Trờn s mch in, in tr phi tuyn c ký hiu nh hỡnh v a c tuyn Vụn- Am pe: R( i ) Hỡnh 5.1 in tr phi tuyn c trng cho in tr phi tuyn ta dựng c tuyn V-A, ú l quan h gia bin dũng v ỏp trờn in tr - in tr phi tuyn cú quỏn tớnh: L in tr phi tuyn cú quan h hiu dng U( I ) l phi tuyn, cũn quan h tc thi u ( i) l tuyn tớnh - in tr phi tuyn khụng quỏn tớnh: u ( i ) l phi tuyn Vớ d: c tuyn V- A ca it (Hỡnh 5.2.) ca in tr nhit nh hỡnh 5.3 i I u Hỡnh 5.2 U Hỡnh 5.3 119 Ngoi cũn phõn ra: - in tr phi tuyn i xng: L in tr phi tuyn cú c tớnh i xng qua gc to - in tr phi tuyn khụng i xng: L in tr phi tuyn cú c tớnh khụng i xng qua gc to b in tr tnh v ng: U M U I I Hỡnh 5.4 in tr phi tuyn Ngoi vic dựng khỏi nim c tớnh V- A th hin in tr phi tuyn, ngi ta cũn dựng khỏi nim in tr tnh v in tr ng Rtnh U tg I Rng du M tg di Núi chung R tnh hay c s dng vi mch phi tuyn cú quỏn tớnh hoc l chiu, cũn Rng thng c s dng vi mch phi tuyn xoay chiu v thng cú Rtnh Rng, Rtnh luụn dng, cũn Rng cú th dng, õm tu thuc vo dc ca ng cong *) in tr phi tuyn cú iu khin: L in tr phi tuyn m tr s ca nú khụng ch ph thuc vo trng thỏi dũng, ỏp trờn nú m cũn ph thuc vo cỏc lng khỏc (cú th l in hoc khụng in) gi l cỏc lng iu khin - Tỏc dng iu khin nhm thay i tr s in tr theo quy lut nht nh thc hin mc ớch no ú nh: úng, m mch, khuch i tớn hiu, to súng vv - c trng cho in tr cú iu khin cú h c tuyn V- A: 120 Vớ d: c tuyn V- A ca ốn cc bỏn dn nh hỡnh 5.5 Ic C iB1 iB2 iB3 B U E Hỡnh 5.5 in tr phi tuyn 1.2.2 in cm phi tuyn in cm phi tuyn thng gp l cỏc in cm cun dõy lừi thộp in cm phi tuyn cng chia lm loi: L(i) Hỡnh 5.6 in cm phi tuyn *) in cm phi tuyn khụng iu khin: L in cm ca cun dõy lừi thộp, ta cú s thay th cho cun dõy lừi thộp nh hỡnh v Hỡnh 5.7 Trong ú: R1: c trng cho tn hao trờn dõy qun (hay tn hao ng) R2: in tr phi tuyn c trng cho tn hao st L(i): in cm phi tuyn c trng cho t thụng (B) R1 R2 L(i) Hỡnh 5.7 M I I(H) Hỡnh 5.8 Trong thc t tu theo mc chớnh xỏc ca bi toỏn m ta cú th b qua R 1, R2 121 a c tớnh (i): c trng cho in tr phi tuyn dựng c tớnh (i) nú tng t nh quan h B(H) Vớ d: b in cm tnh v in cm ng: Ltnh = tg (mch cú quỏn tớnh) i Lng = d M tg (mch khụng cú quỏn tớnh) di *) in cm phi tuyn cú iu khin: Ik i wlv u wk Rk Uk Hỡnh 5.9 L in cm ca cun dõy lừi thộp m trờn lừi thộp ngoi cun lm vic cũn cú cun iu khin, cun dõy iu khin t vo in ỏp iu khin l in ỏp chiu Uk tng ng l dũng in chiu hoc dũng in xoay chiu vi tn s nh hn nhiu so vi tn s ca cun lm vic Cun lm vic c t in ỏp xoay chiu u, bin tr R k l iu chnh dũng in Ik mch iu khin Hỡnh 5.9 Bng cỏch thay i dũng in iu khin I k, ta s thay i c mc bóo ho ca mch t vỡ th thay i c tr s ca in cm cun dõy lm vic c tớnh L= f(Ik ) nh Hỡnh 5.10 L L=f(Ik) Ik Hỡnh 5.10 122 1.2.3 in dung phi tuyn *) nh ngha: in dung phi tuyn l in dung ca t in cú in mụi phi tuyn (in mụi xộc nhột) cú = (E) Ký hiu in dung phi tuyn nh hỡnh 7- C(u) tn s thp in dung phi tuyn c thay th bii in tr phi tuyn R (i) ni song song vi in dung C (u) R (i): c trng cho tn hao trờn t hin tng tr Hỡnh 5.11 C (u ): c trng cho kh nng tớch lu nng lng in trng c trng cho in dung phi tuyn l quan h ca q theo u: q (u ) *) in dung tnh v in dung ng: q M R(i) C(u) q Hỡnh 5.12 U u Hỡnh 5.13 Ctnh= q tg ; U Cng= d M tg du * Chỳ ý: Trong thc t cỏc phn t ớt nhiu u cú tớnh phi tuyn, tu theo trng hp c th m ta cú th coi chỳng l tuyn tớnh hay phi tuyn Mt vi phn t bt buc phi coi l phi tuyn nh: Cỏc van in, cỏc cun dõy lừi thộp thit b n ỏp st t, cỏc mng in lm vic ch bóo ho 123 Mch cú dũng in khụng sin 2.1 Khỏi nim a, Khỏi nim: Hm chu k khụng sin l hm chu k bin thiờn theo thi gian khụng theo quy lut hỡnh sin Vớ d: Hỡnh 5.14: Vớ d mch cú chu k khụng sin b, Tr hiu dng v cỏc h s c trng ca dũng chu k khụng sin: Cng ging nh dũng in hỡnh sin, o kh nng sinh cụng ca dũng chu k khụng sin ta dựng tr hiu dng vi nh ngha: I I K I 02 I 12 I 32 I K2 K Tng t: U U K2 v E K E K K c, Cụng sut ca dũng in chu k khụng sin: - Cụng sut tỏc dng: L cụng sut tiờu tỏn trung bỡnh mt chu k P = R.I2 = R I k2 Pk k k - Cụng sut phn khỏng: Q Q K U K I K sin k K k - Cụng sut biu kin: S UI U K2 I K2 K K 2.2 Nguyờn nhõn S xut hin ca dũng in bin i chu kỡ khụng theo quy lut hỡnh sin thng sc in ng (hoc in ỏp) khụng sin tỏc ng vo mch in tuyn 124 tớnh hoc sc in ng (hoc in ỏp) hỡnh sin tỏc ng vo mch in phi tuyn (vớ d mch in cú cun dõy lừi thộp bóo ho) Cỏc ngun chu kỡ khụng sin thng gp: ngun dao ng rng ca, ch nht, cỏc ngun chnh lu mt na hoc c chu kỡ, Mch lc in 3.1 Khỏi nim Xột mt mng in hai ca, thy rừ cỏc thụng s c trng ca chỳng tựy thuc kt cu, thụng s ca mng v cú tớnh chn la tn s Nhng mng hai ca m truyn t cú tớnh chn la tn s theo mt lut c bit: Cho truyn t qua mt cỏch d danggf ph tớn hiu dũng (ỏp) thuc mt di tn no ú gi l di thụng v lm tt nhng tớn hiu thuc nhng di tn khỏc gi l di chn Mng hai ca c bit y gi l mch lc in Trong k thut in nh thụng tin ti ba, k thut dao ng, k thut to xung, chnh lu, cn nghiờn cu s dng v thit k lc in 3.2 Cỏc dng mch lc thụng dng Mch lc in cú nhiu loi v c phõn la theo nhiu cỏch khỏc Nu phõn chia theo di tn s thỡ cú cỏc loi mch lc sau: Mch lc thụng thp Mch lc thụng cao Mch lc thụng di Mch lc chn di Mch lc pha Khi biu din mch lc tn s thụng qua h s truyn t in ỏp thỡ cú th núi mch lc lý tng l mt mng cc cú h s truyn t K = di thụng v K = ngoi di thụng Ngha l mch lc lý tng s khụng gõy suy gim tớn hiu di thụng v trit tiờu hon ton tớn hiu ngoi di thụng Mch ny cú vựng chuyn tip thng ng v khụng gõy di pha tớn hiu Vi cỏc b lc lý tng ta cú cỏc dng c tuyn nh sau: Mch lc thụng thp: Mch lc thụng thp cho qua cỏc tn s t ti f c v chn tt c cỏc tn s t fc tr lờn v f c gi l tn s ct ca mch 125 Hỡnh 5.12 Mch lc thụng cao: Mch lc thụng cao chn tt c cỏc tn s t ti f c v cho qua tt c cỏc tn s t tn s ct f c tr i Hỡnh 5.13 Mch lc thụng di: Mch lc thụng di cho qua cỏc tn s nm khong t f ti f2 v chn tt c cỏc tn s nm ngoi di ny rng ca di thụng c tớnh bng tn s trung tõm f f1 f Hỡnh 5.14 Mch lc chn di: Mch lc chn di cho qua cỏc tn s nm khong nh hn f1 v ln hn f2, v chn tt c cỏc tn s nm khong f f2 rng ca di chn c tớnh bng B = f2 f1 Tn s trung tõm f f1 f 126 Hỡnh 5.15 Mch lc pha: Mch lc pha khụng cú di chn, nú cho qua tt c cỏc tn s nhng gia u vo v u cú s dch pha Hỡnh 5.16 Mch lc th ng: L mch cha cỏc phn t th ng R, L, C m khụng cú cỏc phn t tớch cc nh BJT hay khch i tuyn tớnh Cỏc mch ny hu ht lm vic tn s cao ( >1MHz) vỡ khu vc tn s thp cỏc mch ny cú kt cu nng n v h s phm cht gim Mt s mch th ng thng gp v c tuyn truyn t ca chỳng nh sau: Hỡnh 5.17: Mch lc th ng thụng thp 127 Hỡnh 5.18 : Mch lc th ng thụng cao Hỡnh 5.19: Mch lc th ng thụng di Hỡnh 5.20 : Mch lc th ng chn di 128 DANH MC HèNH V TT KH TấN HèNH V GHI CH 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 129 TI LIU THAM KHO in k thut Nguyn Vit Hi - NXB lao ng Xó Hi H Ni Nm 2004 C s k thut in Hong Hu Thn NXB k thut H Ni Nm 1980 Giỏo trỡnh k thut in V trung hc chuyờn nghip v DN - NXB Giỏo Dc Nm 2005 Mch in Phm Th C (ch biờn) - NXB Giỏo dc - 1996 C s lý thuyt mch in Nguyn Bỡnh Thnh - i hc Bỏch khoa H Ni - 1980 K thut in i cng Hong Hu Thn - NXB i hc v THCN - H Ni - 1976 Bi K thut in i cng Hong Hu Thn - NXB i hc v THCN - H Ni - 1980 130