Baigiang phan2

Chương Mạch Điện Hình Sin 2.1 Khái Niệm Chung Về Hàm Sin Từ Chương 2, Áp Dòng qua PT có Dạng Sin u Um sin( t i Im sin( t ) ) H 2.1 u (Um ,  ) ; Um i ( Im ,  ) ; I m   Biên Độ Áp;  Biên Độ Dòng;   Pha Áp Pha Áp Pha Dòng Pha Dòng  φ Góc Chạâm Pha Của Dòng So Với Áp 2.2 Áp Hiệu Dụng (AHD) Và Dòng Hiệu Dụng (DHD) Trị HD hàm x(t) tuần hoàn chu kỳ T X T T  x2 (t)dt AHD DHD Áp Sin Doøng Sin U ! Um ; I Im Chế độ làm việc PT mạch sin xác định cặp số (U, θ) (I, ) (H2.2) H 2.2 u U sin( t ) (U ,  ) i I sin( t ) ( I,  ) 2.3 Biểu Diễn Áp Sin Và Dòng Sin Bằng Vectơ (H2.3) Áp Vectơ vectơ U có:  Độ lớn = U  Hướng: tạo với trục x góc = θ Dòng Vectơ vectơ I có:  Độ lớn = I  Hướng: tạo với trục x 1góc =  H 2.3 ! Ta có Sự Tương Ứng: u (U ,  ) U i Nếu i1 i1 ( I,  ) I1 vaø i2 i2 I1 I I2 I2 2.4 Quan Hệ Áp – Dòng Của Tải ! ! H 2.4 TẢI tập hợp PT R, L, C nối với có Đầu Ra (1 Cửa) Chế Độ Hoạt Động Tải xác định cặp số (U, ) (I, ) Tổng Trở (TT) Tải = Z = Góc Của Tải =    ( 90 U (Z I  0) (2.9) 90 ) (2.10) ! Moãi Tải đặc trưng CẶP SỐ (Z, ) Mạch a Sơ đồ (H2.5) a) b TT góc đồ thị vectơ b) H 2.5 R = Điện Trở PT Điện Trở ZR UR IR R;  R R Maïch R  (R, 0o) R 0 (2.11) (2.12) (2.13) Mạch L a Sơ đồ đồ thị vectơ (H2.6) a) b TT góc H 2.6 b) XL = L = Cảm Kháng PT Điện Cảm UL ZL X L; L  L  L 90 IL Maïch L  (XL, 90o) (2.14) (2.15) (2.16) Mạch C a Sơ đồ đồ thị vectơ (H2.7) XC C ZC b) H 2.7 a) b TT góc Dung Kháng PT Điện Dung UC IC X C ; C Mạch C C C (X C , 90 ) 90 (2.17) (2.18) (2.19) Mạch RLC Nối Tiếp a Sơ Đồ Và Đồ Thị Vectơ (H2.8) a) H 2.8 b) b TT Góc X XL Z XC Điện Kháng (ĐK) Mạch RLCNT U R2 X ;    tan I Mạch RLC Nối Tiếp (Z, ) X R Maïch RLC song song a Sơ đồ (H2.9) đồ thị vectơ (H 2.8b) b TT Góc  G = 1/R = Điện Dẫn R  BL = 1/XL = Cảm Nạp L  BC = 1/XC = Dung Nạp C H 2.9 B = BL – BC = Điện Nạp (ĐN) Mạch RLCSS Z U I G2 B2 ;   tan B G Y = 1/Z = I/U = Tổng Dẫn (TD) Mạch RLCSS 2.5 TT Vectơ Tam Giác TT(TGTT) Tải  TT vectơ Z có độ lớn Z hướng   TGTT có cạnh huyền S góc  R = Zcos = ĐT Tương Đương (ĐTTĐ) Tải X = Zsin = ĐK Tương Đương (ĐKTĐ) Taûi Taûi Caûm (H 2.10a)  90 R X i chậm pha  so với u H 2.10a 10 2.7 Biểu Diễn Vectơ Áp Dòng, TT, CS Tải (H 2.13) a) c) b) H 2.13 d) 15 2.8 Hệ Số Công Suất (HSCS) HSCS Tải: HSCS P S P UI (2.41) cos    = Góc HSCS Tải (= Góc Tải) ! Tải Cảm có HSCS trễ, Tải Dung có HSCS sớm Sự Quan Trọng HSCS Tải a) H 2.14 b) 16 Trên H 2.14a, Nguồn Áp có AHD Up cấp điện cho Tải có AHD U TGCS H 2.14b, qua Đường Dây có ĐT Rd Ta có: P  Dòng dây Id = Dòng tải I = U cos   Tổn Hao (TH) dây = Pth = Rd I  CS phaùt = PP = P + Pth  Hiệu Suất (HS) tải điện = % ! Nếu cos P P Pth  Phải tìm cách nâng cao HSCS tải  I , Pth , PP 100  % 17 Nâng cao HSCS tải tụ bù a) b) H 2.15 Ta muốn nâng HSCS tải H 2.15 từ cos lên cos1 cách ghép tụ điện C // tải để tải (P1, Q1, cos1)   Q1 Q Qc P1 P Pc P Qc Q1 Q P (tan 1 C P (tan  tan 1 ) U (2.46) tan  ) (2.47) (2.48) 18 2.9 Ño CSTD Bằng Watthế (H 2.16)  M N hai MMC nối với nút A B  Cuộn dòng cuộn áp H 2.16 W có đầu; đầu đánh dấu (+) ! Nếu chọn CQCD () vào đầu + W CQCA (+, –) có đầu + đầu + W Số W = P = UIcos = CSTD tiêu thụ N = CSTD phát M ! Tiêu Thụ CS âm  Phát Ra CS dương 19 2.10 Số Phức (SP) Định Nghóa  Đơn vị ảo j: j2 = –  SP: A = a +jb a = ReA = Phần thực A b = ImA = Phần ảo cuûa A H 2.17 A* = a – jb = SP liên hợp (SPLH) A 20 Biểu Diễn Hình Học SP (H 2.17) Điểm A (a, b) Điểm Biểu Diễn SP A = a + jb Vectơ A = OA Vectơ Biểu Diễn SP A= a +jb  Sự tương ứng – 1: SP A = a + jb  Điểm A (a, b)  Vectơ A (2.53)  Số thực A = a  Điểm A (a, 0)  Trục x  Trục x Trục Thực (Re)  Số ảo A = jb  Điểm A(0, b)  Trục y  Trục y Trục ảo (Im) Điểm A*(a, –b) đối xứng với A (a, b) qua trục thực ! 21 Các Phép Tính SP Các phép tính (+, –, , ) SP Dạng Vuông Góc A = a +jb làm giống số thực, với điều kiện thay j2=–1 Biên Độ Góc SP Biên Độ SP A chiều dài vectơ A: A A r a2 b2 Góc SP A góc hướng vectơ A: arg A  tan b a 22 Các Dạng Của SP a Dạng Vuông Góc A= a + jb b Dạng Lượng Giác A = r (cosθ + jsinθ) ! Công Thức Euler: c Dạng Mũ Phức ! Ký Hiệu A = rejθ θ = cosθ + jsinθ d Dạng Cực (r1 1 )(r2 2 ) ejθ = cosθ + jsinθ) A=r θ r1 r2 1 2 ; r1 1 r2 2 r1 1 r2 2 23 2.11 Biểu Diễn Mạch Sin Bằng SP Áp Phức Dòng Phức U U  Áp Phức SP U U arg U Biên Độ Áp Phức  Góc Áp Phức Dòng Phức SP I arg I I I Góc Dòng Phức U Pha Áp I  Biên độ dòng phức I AHD DHD Pha Dòng U I I 24 TT phức SP Z Z arg Z  arg S TT Tải Góc TT Phức Góc Tải Z CS Phức SP S Z  Biên độTT phức Trên H 2.13c: S Z S Z S  Biên độCS phức CSBK Tải  Góc CS Phức Góc Tải S S 25 TD Phức SP Y Z Y Y : Biên độTD phức arg Y  : Góc TD phức Y  TD Tải Góc Tải ĐLÔ Phức (2.9) (2.10)  U ZI I YU (2.66) gọi ĐLÔ Phức Tải Quan Hệ Giữa U, I, Z S Tải S UI I 2Z 26 So Sánh Biểu Diễn SP (H 2.18) Với Biểu Diễn Vectơ (H 2.13) a) c) b) H 2.18 d) 27 Ý nghóa Z = R + jX, Y = G + jB, S = P + jQ ReZ =R = ÑTTÑ ; ImZ = X = ÑKTÑ CUÛA ReY =G = ÑDTÑ; ImY = B = ÑNTÑ TAÛI ReS =P = CSTD; ImS = Q = CSPK R –X G –B G = 2 ; B = 2 ; R = 2 ; X= 2 R +X R +X G +B G +B 10 TT phức TD phức R, L, C ZR = R; YR = G; ZL = jX L ; ZC = –jX C YL = – jBL ; YC = jBC 28 11 ĐKD Phức I đến nút (2.81) 12 ĐKA Phức U dọc theovòng (2.82) 13 Nguyên lý Bảo toàn CS phức (H 2.19) Nếu mạch gồm n MMC  từ + sang – MMC Sk  Pk U kI vaø k Qk 0 (2.83) (2.84) H 2.19 29