Giaùo trỗnh Cồớ sồớ Kyợ thuỏỷt õióỷn I Trang CHỈÅNG MẢCH NÀNG LỈÅÜNG ( MẢCH KIRHOF ) Khi caùc quaù trỗnh chố phuỷ thuọỹc vaỡo thồỡi gian (mọ hỗnh hóỷ thọỳng) coỡn gừn caớ sổỷ lổu thọng (chaớy, truưn âảt) giỉỵa nhỉỵng bäü pháûn ca hãû thäúng ta seợ goỹi laỡ mọ hỗnh maỷch, aùp duỷng caùc bổồùc xỏy dổỷng mọ hỗnh toaùn hoỹc õaợ nóu ta xỏy dổỷng mọ hỗnh cho mọỹt thióỳt bở õióỷn, vỗ ồớ âáy cọ dng chy nàng lỉåüng - Ta cọ mä hỗnh maỷch nng lổồỹng (maỷch KF) Đ1 Mọ hỗnh maỷch nàng lỉåüng Âiãưu kiãûn mảch họa : Nhỉỵng âiãưu kiãûn cáưn phi tha mn âãø cọ thãø mä t quaù trỗnh bũng mọ hỗnh maỷch (õóứ quaù trỗnh chố phỏn bọỳ theo thồỡi gian - õóứ quaù trỗnh chố mọ taớ bũng hóỷ phổồng trỗnh chố phuỷ thuọỹc thồỡi gian) a Âäü di ca bỉåïc sọng trỉåìng âiãûn tỉì phi ráút låïn so våïi kêch thỉåïc TBÂ âãø cọ = ∞ ; âáy l âiãưu kiãûn cå thãø coi quaù trỗnh laỡ tổùc thồỡi,vỏỷn tọỳc truyóửn tổồng taùc v = µε bn âãø b qua sỉû phán bäú khọng gian cuớa quaù trỗnh maỡ chố xeùt phỏn bọỳ thồỡi gian, nón quaù trỗnh coù tờnh chỏỳt thóỳ vaỡ cọ cháút liãn tủc b Âäü dáùn âiãûn ε v âäü tỉì tháøm µ ca mäi trỉåìng ráút nh so våïi cạc váût dáùn ghẹp thnh TBÂ Âiãưu kiãûn ny giụp b qua dng chy r qua mäi trỉåìng giỉỵa cạc váût dáùn, khàóng âënh liãn tủc ca cạc dng dáùn c Chè quan tám âãún hỉỵu hản âiãøm trãn váût Nhọm â cạc hiãûn tỉåüng cå bn : Cạc hiãûn tỉåüng âiãûn tỉì ca TBÂ gäưm ráút nhiãưu v tiãu tạn, têch phọng, tảo sọng, tảo xung, phạt cå nàng, biãún ạp, khúch âải, chènh lỉu, tạch sọng, vãư ngun tàõc l chỉa biãút hãút Tuy váûy xẹt theo quan âiãøm nàng lỉåüng, qua thổỷc tióựn coù thóứ phỏn tờch moỹi quaù trỗnh trao âäøi nàng lỉåüng thnh nhọm â cạc hiãûn tỉåüng cå bn sau âáy : a Hiãûn tỉåüng tiãu tạn nàng lỉåüng ỉïng våïi vng tiãu tạn l vng biãún nàng lỉåüng âiãûn tỉì thnh cạc dảng nàng lỉåüng khạc : cå, nhiãût nàng (tỉïc l vng tiãu thủ máút nàng lỉåüng ca TÂT) b Hiãûn tỉåüng phạt ỉïng våïi vng (ngưn) phạt l vng biãún cạc dảng nàng lỉåüng khạc thnh nàng lỉåüng âiãûn tỉì c Hiãûn tỉåüng têch phọng nàng lỉåüng âiãûn trỉåìng ỉïng våïi vng kho âiãûn l vng nàng lỉåüng âiãûn tỉì táûp trung vo vng âiãûn trỉåìng ca mäüt khäng gian cạc bn cỉûc tủ âiãûn hồûc ngỉåüc lải âỉa tỉì vng âọ tr lải ngưn TÂT d Hiãûn tỉåüng têch phọng nàng lỉåüng tỉì trỉåìng ỉïng våïi vng kho tỉì l vng nàng lỉåüng âiãûn tỉì têch tỉì trỉåìng vo khäng gian lán cáûn mäüt cün dáy cọ dng âiãûn, hồûc âỉa tr tỉì vng âọ tråí lải ngưn TÂT Biãún traỷng thaùi õo quaù trỗnh : a Bióỳn traỷng thaùi cäng sút P : Mäüt cạch tỉû nhiãn cọ thãø chn cäng sút P lm biãún trảng thại âo quạ trỗnh nng lổồỹng õióỷn tổỡ Nhổ vỏỷy, nóỳu coù n vuỡng nng lổồỹng thỗ Trổồỡng aỷi Hoỹc Baùch Khoa- Khoa Âiãûn - Bäü män Thiãút bë âiãûn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giaïo trỗnh Cồớ sồớ Kyợ thuỏỷt õióỷn I Trang coù n biãún trảng thại Pk(t), v våïi biãún ny hóỷ chố coù mọỹt phổồng trỗnh cỏn bũng laỡ : ∑ Pk ( t ) = trãn cå såí õởnh luỏỷt baớo toaỡn nng lổồỹng Vồùi phổồng trỗnh naỡy khäng lm r âỉåüc bn cháút riãng ca tỉìng vng nàng lỉåüng, khäng mä t âỉåüc hnh vi tỉìng vng nng lổồỹng vỗ sọỳ phổồng trỗnh beù hồn sọỳ bióỳn b Biãún trảng thại dng, ạp i(t), u(t) : Tỉì âiãưu kiãûn mảch họa cọ thãø dáùn biãún ạp u(t) l hiãûu âiãûn thãú giỉỵa hai âiãøm (thãø hiãûn cháút thãú ca mảch) v dng i(t) chy dc suäút mäùi bäü pháûn cuía TBÂ (thãø hiãûn liãn tuûc) - Càûp biãún uk, ik trãn mäùi bäü pháûn TBÂ nãu r åí lán cáûn ca bäü pháûn áúy coù mọỹt quaù trỗnh nng lổồỹng õióỷn tổỡ maỡ ta âo cäng suáút qua mäüt càûp biãún uk.ik = Pk - Ty theo bn cháút vng nàng lỉåüng m cọ quan hãû uk(ik) khạc Quan hãû ny gi l phổồng trỗnh traỷng thaùi - noù noùi lón haỡnh vi riãng ca vng nàng lỉåüng - Dng cạc biãún u(t), i(t) våïi nhỉỵng dảng phán bäú thåìi gian khạ räüng ri (liãn tủc hồûc råìi rảc, tiãưn âënh hồûc ngáùu nhiãn ) cọ thãø m họa nhỉỵng tin tỉïc dng vo mủc âêch âiãưu khiãøn, âo lỉåìng, thäng tin Váûy cọ thãø dng biãún dng, ạp âãø âo quạ trỗnh nng õọỹng lổồỹng, truyóửn tin hoỷc mọ taớ haỡnh vi cuớa vuỡng nng lổồỹng Đ2 Nhổợng phỏửn tổớ cồ bn ca mảch KF Sau cọ âỉåüc cạc biãún õo quaù trỗnh õổồỹc bióứu dióựn bồới caùc hióỷn tổồỹng cồ baớn, õóứ coù õổồỹc phổồng trỗnh - mọỳi quan hãû giỉỵa cạc biãún mä t hiãûn tỉåüng cå bn thỗ phaới bióứu dióựn hióỷn tổồỹng cồ baớn bũng caùc thäng säú âàûc trỉng Tỉång ỉïng våïi nhọm cạc hiãûn tỉåüng cå bn âënh nghéa âỉåüc nhọm cạc pháưn tỉí cå bn Pháưn tỉí tiãu tạn - âiãûn tråí r (õióỷn dỏựn g) : Quaù trỗnh õióỷn tổỡ TBÂ cọ hiãûn tỉåüng cå bn l tiãu tạn nàng lỉåüng (Tỉïc l biãún nàng lỉåüng TÂT thnh dảng nàng lỉåüng khạc cå nàng, nhiãût nàng, họa nàng ) ta gi âọ l hiãûn tỉåüng tiãu tạn nàng lỉåüng a Phổồng trỗnh traỷng thaùi : Khi chố thuỏửn tióu taùn thỗ cọng suỏỳt tióỳp nhỏỷn phaới luọn luọn dổồng: pk = ukik > Nghéa laì vuìng naìy ạp v dng ln cng chiãưu, cọ thãø viãút phỉång trỗnh traỷng thaùi dổồùi daỷng quan hóỷ haỡm vồùi hóỷ säú dỉång giỉỵa ur v ir : ur = r.ir hay ir = g.ur (1.1) quan hãû naìy laì âënh lût Äm â biãút p b Thäng säú âiãûn tråí : Ta coï pr = urir = rir2 suy r = R2 Tỉì âáy cọ thãø tháúy iR nghéa nàng lỉåüng ca thäng säú r chênh bàịng cäng sút tiãu tạn ir = 1A nọi lãn kh p nàng tiãu tạn gi l âiãûn tråí cọ thỉï ngun l [Ω]=[V/A] Tỉång tỉû ta cọ : g = = R2 r ur (1.3) goüi laì âiãûn dáùn våïi thỉï ngun l Simen S = [1/Ω] = [A/V] c Cạc âỉåìng âàûc trỉng ca pháưn tỉí r, g : Quan hóỷ u = ri laỡ mọỹt phổồng trỗnh âải säú Tỉïc l giỉỵa u, i trãn pháưn tỉí tiãu tạn cọ mäüt quan hãû hm xạc âënh, quan hóỷ u(i) bióứu dióựn bũng hỗnh hoỹc goỹi laỡ õỷc Vol-Ampe ca pháưn tỉí tiãu tạn ty thüc vo cháút ca r, g Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa- Khoa Âiãûn - Bäü män Thiãút bë âiãûn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giaùo trỗnh Cồớ sồớ Kyợ thuỏỷt õióỷn I Trang 10 Khi r = const, ta cọ âiãûn tråí tuún Quan hãû u(i) l âỉåìng thàóng Khi r = r(i) ⇒ ta cọ âiãûn tråí phi tuún Lục ny quan hãû u(i) l âỉåìng cong Kê hiãûu âiãûn tråí sồ õọử nhổ hỗnh veợ (h.1-1): i p r u, r u h.1-1 r(i) u, r u(i) u(i) r(i) i i h.1-2 Âàûc V-A Âiãûn tråí tuyãún h 1-3 :Âàûc V-A Âiãûn tråí phi tuyãún Pháưn tỉí kho âiãûn - âiãûn dung C : a Phổồng trỗnh traỷng thaùi kho õióỷn : Khi õỷt aùp u lãn trãn hai váût dáùn ngàn cạch båíi chỏn khọng hoỷc õióỷn õỷt õọỳi mỷt thỗ lán cáûn càûp váût dáùn s xút hiãûn mäüt âiãûn trỉåìng Trong nhỉỵng âiãưu kiãûn thäng thỉåìng âiãûn têch q nảp lãn cạc váût dáùn ty thüc âiãûn ạp u, tỉïc l cọ quan hãû q(u, u' ) gáưn âụng ta láúy q(u) Cáưn xạc dq ( u ) q u = , goỹi hóỷ sọỳ cuớa phổồng trỗnh l âiãûn âënh quan hãû giỉỵa u(i) Ta cọ : i = ∂u ∂t dt ∂q dung cuía càûp váût dáùn hồûc ca kho âiãûn, k hiãûu l : C( u ) = (1.4) → ∂u du i = C , u = idt (1.5) laỡ phổồng trỗnh trảng thại ca kho âiãûn (lût Maxuel) dt C b Thäng säú âiãûn dung C : Âiãûn dung C laì thäng säú âàûc trỉng cho kho âiãûn, tỉì ∂q C= tháúy r l thäng säú âàûc trỉng cho dung têch nảp âiãûn ca kho dỉåïi tạc dủng ∂u ca âiãûn ạp ( C bàịng q u = 1V) Nọ chè kh nàng nảp âiãûn têch ca tủ âiãûn, C cng låïn kh nàng nảp âiãûn têch ca tủ cng låïn Vãư màût nàng lỉåüng cọ : dWe = pdt = u.i.dt = u.C.(du/dt).dt = u.C.du = C.du2/2 → C = 2dWe/du2 Âiãûn dung C bàịng hai láưn nàng lỉåüng âiãûn trỉåìng du2 = 1V C âo dung têch nảp nàng lỉåüng ca tủ, chè kh nàng nảp nàng lỉåüng - thỉï ngun ca C hãû SI l Fara (F) F = [C]/[V]=[A.s]/[V]=[s]/[Ω] Ta kyï hiãûu tuû âiãûn trón sồ õọử nhổ hỗnh veợ (h.1-4) : F = 106µF = 109nF = 1012pF C c Cạc âỉåìng âàûc ca pháưn tỉí C i Nãúu C = const, ta coï kho tuyãún Khi C = C(u) ta cọ tủ phi u tuún Ta tháúy våïi cạc kho âiãûn (v kãø c kho tỉì ) cạc biãún u, i lión h.1-4 quan mọỹt phổồng trỗnh traỷng thại vi têch phán Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa- Khoa Âiãûn - Bäü män Thiãút bë âiãûn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giaïo trỗnh Cồớ sồớ Kyợ thuỏỷt õióỷn I Trang 11 du du 1 ,C = y → i = y.u hoàûc u = ∫ idt , Z = ∫ dt → u = Z.i Chè täưn tải quan dt dt C C hãû hm giỉỵa u våïi i chỉï khäng cọ quan hãû âàûc trỉng giỉỵa u våïi i - nọi cạch khạc khäng täưn tải mäüt âỉåìng âàûc Volt - Ampe u(i) âàûc træng cho kho âiãûn (hồûc kho tỉì) M åí tủ âiãûn xạc âënh âỉåüc quan hãû âàûc trỉng (hm âàûc tênh) C(u) hay q(u) nhổ hỗnh veợ: i=C C q C = const C q q(u) q(u) C(u) h.1-5a :Tuû âiãûn tuyãún u u h.1-5b : Tuû âiãûn phi tuyãún Pháưn tỉí kho tỉì - âiãûn cm L - häù caớm M : a Phổồng trỗnh traỷng thaùi kho tổỡ : Khi dỏy dỏựn coù doỡng õióỷn chaỷy qua thỗ sinh xung quanh mäüt tỉì trỉåìng Tỉì trỉåìng xung quanh mäüt dáy dáùn phủ thüc vo dng âiãûn qua v nhỉỵng dng âiãûn cạc dáy dáùn khạc nãúu chụng cọ khäng gian gáưn Tỉïc l ψk(ik, il , ) Theo Len - Faraday : tỉì thäng biãún thiãn s xút hiãûn sút dψ k âiãûn âäüng cm ỉïng : u k = Trong âọ chiãưu dỉång uk , ik giäúng tỉïc l ph dt håüp våïi chiãưu dỉång tỉì thäng ψk theo quy từc vỷn nuùt chai thuỏỷn Trong quaù trỗnh khọng quaï nhanh ta tháúy : ψk = ψk(ik , il ) nãn coï : ∂ψ k di k ∂ψ k di l uk = ± + (1.5) ∂i k dt ∂i l dt ∂ψ K di K Hiãûn tæåüng tỉû cm : = u K (1.6) ∂i K dt Suáút âiãûn âäüng sinh cuäün k chè båíi sỉû biãún thiãn ca dng ik gi l ∂ψ K sút âiãûn âäüng tỉû cm Gi = L K (1.7) l âiãûn cm cọ thỉï ngun Henry (H) ∂i K di u Ta coù phổồng trỗnh traỷng thaùi cuớa cün dáy l : u KK = L K hồûc i K = ∫ KK dt (1.8) dt LK d Våïi toạn tỉí täøng tråí : Z = L , toạn tỉí täøng dáùn : Y = ∫ dt L dt Âiãûn cm L nọi lãn kh nàng nảp tỉì thäng mọc vng lãn cün dáy ( L = ψ , i = 1A) noï âo dung têch nảp tỉì thäng ca kho tỉì Ngoi L cn âo dung têch nảp nàng lỉåüng ca kho tỉì dW di di , L = 2L dWL = u.i.dt = L .i.dt = L.i.di = L di dt Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa- Khoa Âiãûn - Bäü mọn Thióỳt bở õióỷn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giaùo trỗnh Cồớ sồớ K thût âiãûn I Trang 12 Ta k hiãûu âiãûn caớm L trón sồ õọử nhổ hỗnh veợ (h.1-6) L i Lỉu nãúu uK, iK chn chiãưu dỉång thỗ L > u Coù thóứ õỷc trổng kho tỉì tỉû cm bàịng cạc âỉåìng cong âàûc h.1-6 L(i) hồûc ψ(i) R rng khäng täưn tải âàûc u(i) trãn cuäün dáy − Khi L = const, ta cọ cün dáy tuún tênh, âiãûn cm tuún (cün dáy li khäng khê) → ψ(i) cọ dảng âỉåìng thúng nhổ hỗnh (h.1-7a) Khi L = L(i), ta cọ cün dáy phi tuún, âiãûn cm phi tuún (cün dáy cọ li thẹp) → ψ(i) cọ dảng âỉåìng cong nhổ hỗnh (h.1-7b) L L L = const ψ(i) ψ(i) L(i) 0 i h.1-7a : Cuäün caím tuyãún i h.1-7b : Cuäün caím phi tuyãún Hiãûn tỉåüng häù cm : Gi ∂ψ K di = M KL (1.9) l hãû säú häù cm, thỉï ngun [H] thỗ M KL L = u KL (1.10) laỡ ∂i L dt âiãûn ạp häù cm (sââ häù cm), l ạp gáy trãn cün dáy k sỉû bióỳn thión cuớa doỡng trón nhaùnh l Phổồng trỗnh (1.10) laỡ phổồng trỗnh traỷng thaùi họự caớm giổợa hai cün dáy k v d l Toạn tỉí häù tråí : Z = M KL (i L ) dt − M l hãû säú ca toạn tỉí häù tråí vaỡ phổồng trỗnh traỷng thaùi Noù quyóỳt õởnh tờnh chỏỳt tuún hay phi tuún ca quan hãû Nọ âo dung têch nảp tỉì thäng lãn kho tỉì cün dáy k båíi dng kêch thêch åí cün dáy l Nọ cng cọ nghéa vãư màût nàng lỉåüng di di Khi trổồỡng tuyóỳn tờnh thỗ MKL= MLK = M, u MK = M L , u ML = M K , nàng dt dt lỉåüng nảp vo c hai kho laì : dW (1.11) dW = u MK i K dt + u ML i L dt = M (i K di L + i L di K ) = M.d (i K i L ) → M = d (i K i L ) Dáúu cuía hãû säú M, cỉûc ca cün dáy : uK, iK cọ chióửu dổồng theo quy từc vỷn nuùt chai thuỏỷn thỗ ψK > nãn L ln dỉång Chiãưu ca iL s quút âënh chiãưu ca ψKL cng chiãưu hay ngỉåüc chiãưu våïi ψKK v lục âọ M s dỉång hay ám biãøu thỉïc ạp chung trãn cün dáy k : Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa- Khoa Âiãûn - Bäü mọn Thióỳt bở õióỷn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giaùo trỗnh Cồớ sồớ K thût âiãûn I Trang 13 ∂i K ∂i + M L Chiãưu ca ψKL ty thüc vo chiãưu ca iL v dt dt chiãưu qún dáy Nãn âãø xạc âënh dáúu ca ψKL cng l dáúu ca M ngỉåìi ta quy âënh cạc nh chãú tảo phi âạnh dáúu cạc cỉûc cng tênh, l cạc cỉûc m nãúu caùc doỡng õióỷn cuỡng vaỡo õoù thỗ tổỡ thọng tổỷ cm v tỉì thäng häù cm cng chiãưu Vê dủ : Xẹt chiãưu ca tỉì thäng tỉû cm v häù caím cuía cuäün dáy k våïi cuäün dáy l nhổ hỗnh veợ (h.1-8a,b) u K = u KK u KL = L iK ψKK ψLL iL ∗ ∗ ψKL iK ψKK iL ∗ ψKL ψLK ψLL ∗ ψLK h.1-8a h.1-8b Khi chiãưu dng âiãûn ik, il vo cạc cổỷc nhổ hỗnh veợ (h.1-8a) taỷo chióửu tổỡ thọng tổỷ caớm cuỡng chióửu tổỡ thọng họự caớm nhổ hỗnh veợ thỗ caùc cổỷc õaùnh dỏỳu laỡ caùc cổỷc cng di di Lục ny : Tỉì thäng ca cuäün dáy k laì : ψ k = ψ kk + ψ kl nãn u k = L k + M l våïi M dt dt > Khi cün dáy k v l cọ chiãưu dng âiãûn ik, il tảo cạc tỉì thäng tỉû cm ψkk, ψll , tỉì thäng häù cm ψkl, ψlk cọ chiãưu hỗnh (h.1-8b) thỗ caùc cổỷc coù dỏỳu laỡ cổỷc cng di di tênh; v lục ny tỉì thäng ca cuäün dáy k laì : ψ k = ψ kk − ψ kl nãn u k = L k + M l dt dt våïi M < Coï thãø xạc âënh cỉûc cng ca cạc cün dáy bàịng K mọỹt maỷch thờ nghióỷm nhổ hỗnh veợ (h.1-9) Ta âọng a a' vo cün dáy l mäüt ngưn pin âãø tảo dng âiãûn il V E Trãn cün dáy k näúi vo mäüt Vänmẹt V âãø âo ạp häù b b' cm Nãúu âo tháúy ạp Ua'b' > thỗ a vaỡ a' (hoỷc b vaỡ b') h.1-9 laỡ cổỷc cuỡng tờnh Nóỳu Ua'b' < thỗ a vaỡ b', b v a' l cỉûc cng M 12 Ta hay dng cäng thỉïc liãn hãû giỉỵa häù cm v tỉû cm hai cün dáy : K = L1L Trong âọ : K l hãû säú ngáùu håüp giổợa hai cuọỹn dỏy thổồỡng K < vỗ bao giåì cng cọ mäüt pháưn tỉì thäng khäng khẹp mảch qua li thẹp, K cọ thãø âỉåüc % Pháưn tỉí ngưn : Ngoi cạc pháưn tỉí thủ âäüng (R, L, C) thiãút bë âiãûn cn cọ hiãûn tỉåüng ngưn âãø phạt nàng lỉåüng TÂT cung cáúp hồûc trao âäøi våïi nhỉỵng bäü pháûn thủ âäüng Ta mä t hiãûn tỉåüng ngưn bàịng pháưn tỉí ngưn (gi l pháưn tỉí têch cỉûc) Nọi chung khäng thãø láúy cäng sút phạt Pt l biãún âàûc trỉng cho nguọửn õổồỹc vỗ cọng suỏỳt p = u.i khọng nhổợng ty thüc vo ngưn m cn phủ thüc vo phủ ti nháûn nàng lỉåüng (vê dủ khäng ti thỗ i = nón p = u.i cuợng phaới bàịng 0) Cng khäng thãø âàûc trỉng ngưn bàịng c cỷp bióỳn u, i vỗ u.i = p thỗ giọỳng chn biãún p Cho nãn chè cọ thãø âàûc trỉng cho ngưn bàịng mäüt hm ạp u(t) hay e(t) hồûc mäüt hm dng i(t) hay j(t) Trỉåìng Âải Hc Baïch Khoa- Khoa Âiãûn - Bäü män Thiãút bë âiãûn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giaùo trỗnh Cồớ sồớ Kyợ thuỏỷt õióỷn I Trang 14 Âiãưu ny ph håüp våïi thỉûc tãú thỉåìng chãú tảo nhỉỵng ngưn coi l hm ạp nháút âënh mạy phạt âiãûn xoay chiãưu, mạy phạt sọng ám táưn, cao táưn, mạy biãún ạp, pin Cng cọ thãø chãú tảo nhỉỵng ngưn coi l cung cáúp mäüt hm dng nháút âënh cạc mạy biãún dng Váûy ta cọ hai loải ngưn : ngưn ạp (ngưn Sââ) v ngưn dng a Ngưn ạp u(t), ngưn Sââ e(t) : Ngưn ạp u(t) hay ngưn Sââ e(t) l ngưn coù õỷc tờnh trỗ trón caùc cổỷc mọỹt haỡm ạp xạc âënh theo thåìi gian, khäng phủ thüc dng chy qua Vãư màût váût l Sââ chênh l cäng ca lỉûc ngưn âãø lm dëch chuøn âån vë âiãûn têch dỉång åí ngưn tỉì cỉûc cọ thãú tháúp sang cỉûc cọ thãú cao (cäng ny l cå nàng ca âäüng cå så cáúp quay mạy phạt âiãûn tảo ra) Våïi âënh nghéa ngưn ạp váûy ta coù phổồng trỗnh traỷng thaùi laỡ : u(t) = - e(t) (1.13) Bióứu dióựn nhổ hỗnh (h.1-10) e(t) Trong âọ chiãưu ca e(t) ngưn tỉì nåi cọ thãú tháúp âãún nåi cọ thãú cao Ngỉåüc lải ạp trãn cỉûc mạy phạt cọ chiãưu tỉì âiãøm âiãûn thãú cao âãún âiãøm cọ âiãûn thãú tháúp u(t) − Nãúu ngưn e(t) phạt dng i(t) våïi chiãưu dỉång trng h.1-10 chióửu dổồng Sõõ e(t) thỗ cọng suỏỳt tióỳp nhỏỷn laỡ p = u.i = -e.i, v cäng sút phạt l pf = -p (theo âënh lût bo ton) → pf = -p = -(-e.i) = e.i (1.14) tỉì cäng thỉïc ny ta tháúy e l thäng säú âo kh nàng phạt ca ngưn, chênh bàịng cäng sút phạt ngưn cho dng âiãûn 1A − Trãn thỉûc tãú ạp u(t) trãn cỉûc ca ngưn phủ e(t) r i thüc dng qua ngưn nãn coi u = e vồùi bỏỳt kyỡ doỡng naỡo qua nguọửn thỗ õoù l ngưn l tỉåíng Tỉïc l thỉûc tãú nãúu u(t) phaới kóứ thóm tióu thuỷ khaù nhoớ nguọửn thỗ phổồng h.1-11 trỗnh traỷng thaùi cuớa nguọửn laỡ : u = e - r.i (1.15) Lục ny biãøu diãùn ngưn bũng sồ õọử hỗnh (h.1-11) Quan hóỷ u = e - r.i l âàûc ngoi ca mạy phạt âiãûn nhổ hỗnh (h.1-12) u, e u, e inm= e/r i h.1-12 Âàûc ngoaìi lyï thuyãút i Âàûc ngoi thỉûc tãú Cạc mạy âiãûn thỉåìng cọ thuỏỷn nghởch Khi i ngổồỹc chióửu e thỗ nguọửn seợ thu nàng lỉåüng âiãûn tỉì âãø biãún cạc dảng khạc (cå nàng, nhiãût nàng ) lục ny pf = -e.i (1.16) ngưn thnh mäüt pháưn tỉí thu (âäüng cå õióỷn) Vỏỷy e, i cuỡng chióửu thỗ nguọửn seợ l mạy phạt âiãûn b Ngưn dng j(t) : Ngưn dng j(t) l ngưn cọ âàûc l cho mäüt hm dng j(t) xạc âënh khäng ty thüc ạp trãn cạc cỉûc Tỉì âọ j(t) i(t) dáùn phỉång trỗnh traỷng thaùi cuớa nguọửn doỡng laỡ : i(t) = j(t) (1.17) Nguọửn doỡng õổồỹc bióứu dióựn nhổ hỗnh (h.1-13) h.1-13 Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa- Khoa Âiãûn - Bäü mọn Thióỳt bở õióỷn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giaùo trỗnh Cồớ sồớ K thût âiãûn I Trang 15 Trãn thỉûc tãú i(t) phủ thüc ạp trãn cỉûc, cho nãn âënh nghéa ngưn dng trãn l l tỉåíng ÅÍ âáy chụng ta tháúy khäng täưn tải âàûc V-A riãng ca ngưn dng vỗ cuỡng j(t) õaợ cho coù thóứ ổùng vồùi vọ sọỳ aùp trón cổỷc Tổỡ phổồng trỗnh traỷng thaùi (1.17) tháúy toạn tỉí j(t) dáùn ca ngưn dng y = nãn cạch näúi chênh tàõc ca ngưn dng l näúi thàóng vo cạc âènh ca så âäư, viãûc i(t) g näúi tiãúp vo ngưn dng mäüt tråí hỉỵu hản l vä nghéa Nãúu kãø âãún täøn tháút ngưn ta coù thóứ õi tổỡ h.1-14 phổồng trỗnh u = e - r.i → i = e/r - u/r → i = j - g.u (1.18) våïi j = e/r, g = 1/r Tỉì âáy cọ så âäư biãøu diãùn nhổ hỗnh (h.1-14) Vồùi chióửu dổồng u, j choỹn nhổ hỗnh veợ, ta seợ coù nguọửn doỡng phaùt cọng sút pf = -u.j Tỉì cäng thỉïc ny tháúy r nghéa ca thäng säú j âo kh nàng phạt ca ngưn dng Nọ chênh bàịng pf âàût dỉåïi âiãûn ạp 1V c Tênh tỉång âỉång ca hai loải ngưn : Tỉì hai så âäư ngưn ạp (h.1-11) v ngưn dng (h.1-14) suy hai så âäư trãn l tæång âæång nãúu j = e/r, g = 1/r nghộa laỡ cuỡng aùp u (hay doỡng i) thỗ dng i (hay ạp u) ca hai så âäư l Tỉì âáúy tháúy cạch biãún âäøi tỉång âỉång giỉỵa hai ngưn ạp, dng R rng ty theo quan hãû giỉỵa âiãûn tråí ca ngưn nàng lỉåüng r v âiãûn tråí ca phủ ti R m mä t bàịng ngưn Sââ hay ngưn dng Khi âiãûn tråí r