Các phương pháp giải mạch trong mạch điện một chiều và xoay chiều

MỤC LỤC

BÀI 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH MỘT CHIỀU

Phương pháp giải

Trong mạch tuyến tính nhiều nguồn tác động thì dòng điện bằng tổng đại số các dòng điện qua nhánh tác động riêng rẽ của từng sức điện động ( lúc đó các Sđđ khác coi như bằng không). Bước 3: - Thiết lập sơ đồ cho nguồn tiếp theo và tính toán điện áp và dòng điện cho sơ đồ này.

RRIR

Đi theo một vòng khép kín theo một chiều bất kỳ thì tổng đại số các Sđđ bằng tổng đại số các sụt áp trên các phần tử trong vòng kín đó. Bước 3: Tính tổng dẫn của các nhánh với mỗi nút(gA, gB..) và tổng dẫn chung của các nhánh giữa các nút gAB.., điện dẫn các nhánh có nguồn.

Bài tập

Câu 1: Phát biểu định luật Faradây, định luật June – lenze Câu 2: Trình bày hiện tượng nhiệt điện. Câu 4: Trình bày các bước giải mạch điện 1chiều bằng các phương pháp dòng nhánh, dòng vòng, xếp chồng dòng điện, điện thế.

DềNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HèNH SIN

KHÁI NIỆM DềNG DIỆN XOAY CHIỀU HèNH SIN

    Là khoảng thời gian ngắn nhất để dòng điện, điện áp trở về trạng thái ban đầu.

      BIỂU DIỄN DềNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HèNH SIN BẰNG SỐ PHỨC 1. Số phức

        Công suất trung bình đặc trưng cho quá trình tiêu tán năng lượng trong mạch điện xoay chiều( điện năng trên điện trở biến thành nhiệt năng). Mạch điện xoay chiều có cuộn dây với hệ số tự cảm L khá lớn còn điện trở, điện dung đủ bé có thể bỏ qua( coi bằng 0) → gọi là mạch thuần điện cảm. →Trong mạch xoay chiều thuần điện cảm điện áp nguồn dùng để cân bằng với suất điện áp nguồn dùng để cân bằng với suất điện động tự cảm xuất hiện trong mạch.

        Mạch điện xoay chiều thuần điện cảm không tiêu thụ năng lượng mà chỉ tao đổi năng lượng giữa nguồn và từ trường( hiện tượng tích phóng năng lượng) công suất đặc trưng cho quá trình trao đổi năng lượng đó là công suất phản kháng ký hiệu QL. Công suất trong mạch thuần điện dung là quá trình biến đổi năng lượng giữa nguồn với tụ điện dưới dạng năng lượng điện trường gọi là công suất phản kháng.

        314 6sin(

        GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU PHÂN NHÁNH

          * Cách vẽ đồ thị véc tơ và xác định các đại lượng Chọn tỉ lệ mu, mi thích hợp. Xác định được véctơ I sau đó nhân I vói tỷ lệ đã chọn ban đầu ta tìm được độ lớn của dòng điện tổng I.(Vẽ ngọn véctơ I2 nối với gốc của véctơ I1).

          ZZUr

          Nếu E ngược chiều với UAB thì lấy dấu âm (-). Viết biểu thức tính UAB. Tính dòng điện các nhánh. Tìm dòng điện trong các nhánh bằng phương pháp dòng điện nhánh bằng phương pháp điện áp 2 nút. tính điện áp UAB. b.Phương pháp biến đổi tương đương:. +) Biến đổi tương đương tổng trở nối tiếp:. - Sơ đồ mạch điện. - Sơ đồ mạch tương đương: Ztđ. - Trị số tổng trở tương đương là:. +) Biến đổi tương đương tổng trở nối song song:. - Tổng trở tương đương:. Nối tổng trở hình sao Nối tổng trở hình tam giác - Biến đổi tương đương Y - ∆:. Phương pháp xếp chồng dòng điện:. - Các bước thực hiện:. +) Bước 3: - Thiết lập sơ đồ cho nguồn tiếp theo và tính toán điện áp và dòng điện cho sơ đồ này. Ví dụ: Tính dòng điện I2 trong nhánh 2 trong mạch điện sau bằng phương pháp xếp chồng dòng điện.

          ZZIZ

          CỘNG HƯỞNG DềNG ĐIỆN TRONG MẠCH SONG SONG

            Khi đó trong mạch điện sảy ra hiện tượng dòng điện cùng pha với điện áp, đó là hiện tượng cộng hưởng điện.

            CÁC PHƯƠNG PHÁP NĂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT 1. ý nghĩa kinh tế kỹ thuật của hệ số công suất

              Mỗi hộ tiêu thụ điện năng cần một điện áp U không đổi và một công suất tác dụng xác định P. Vậy nên: Nếu hệ số công suất cosϕ càng nhỏ thì dòng điện trên dường dây càng lớn,và tổn thất điện năng trên đường dây càng nhiều. Tìm trị số điện dung C cần thiết để mắc song song với động cơ để nâng hệ số công suất lên 0,90.

              Câu 2: Trình bày điều kiện khi sảy ra cộng hưởng đối với mạch song song, nêu các tính chất của mạch khi sảy ra cộng hưởng. Bài tập 1: Tính dòng điện các nhánh bằng các phương pháp dòng điện nhánh,dòng điện vòng,điện thế nút, biến đổi tương đương?.

              MẠNG ĐIỆN BA PHA

              • CÁC KHÁI NIỆM CHUNG
                • SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY TRONG MẠNG 3 PHA CÂN BẰNG
                  • CÔNG SUẤT MẠNG 3 PHA CÂN BẰNG
                    • PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH 3 PHA CÂN BẰNG

                      Điện áp giữa hai đầu của mỗi cuộn dây máy phát và điện áp giữa hai đầu mỗi phụ tải (hay điện áp giữa một dây pha - dây trung tính) gọi là điện áp pha. Dòng điện pha: dòng điện pha là dòng điện chạy trong mỗi cuộn dây của máy phát hay chạy trong mỗi phụ tải. Một mạch điện ba pha, nguồn điện nối sao, tải nối hình tam giác, biết điện áp pha của nguồn UPn = 2 KV, dòng điện pha của nguồn IPn = 20 A.

                      Đối với mạch điện ba pha đối xưng, dòng điện (điện áp) các pha có trị số hiệu dụng bằng nhau và lệch pha nhau một góc 2Π/3. Lúc này để tính dòng điện ta biến đổi tương đương tải tam giác → sao - Tổng trở mỗi pha lúc nối tam giác: Z∆ = RP + jXP.

                      Đồ thị biểu diễn dạng sóng điện áp hình 4.1                           E m
                      Đồ thị biểu diễn dạng sóng điện áp hình 4.1 E m

                      GIẢI CÁC MẠCH ĐIỆN NÂNG CAO BÀI 1: MẠCH ĐIỆN 3 PHA KHÔNG ĐỐI XỨNG

                      Phương pháp giải mạch điện 3 pha không đối xứng 1.Khái niệm

                        Là tổng dẫn phức của các pha và dây trung tính Nguồn đối xứng nếu chọn U. Điện áp trên các pha của tải bằng điện áp pha tương ứng của nguồn. * Phương pháp giải: áp dụng định luật ôm cho các pha riêng rẽ Dòng điện trên các pha tương ứng.

                        Là tổng dẫn phức của các pha và dây trung tính Nguồn đối xứng nếu chọn U. * Trường hợp không tính đến tổng trở dây trung tính ( coi ZO= 0) Dòng điện trên các pha tương ứng.

                        Công suất trong mạch điện 3pha không đối xứng

                          Tải nối tam giác. Điện áp đặt lên các pha tải là điện áp dây của nguồn +dòng điện trên các pha tải tính như sau:. Áp dụng địnhluật kiêchôp1 tại các nút A,B,C ta có. - Công suất tác dụng toàn mạch:. Công suất phản kháng:. Công suất biểu kiến trong mạch:. Xác định dòng điện, điện áp, công suất các trường hợp sau:. a) Khi làm việc bình thường tải đối xứng điện áp pha của tải là X. Tính dòng điện pha, dòng điện dây, công suất P, Q của mạch và số chỉ của các Oát kế khi làm việc bình thường. Tính dòng điện pha, dòng điện dây và công suất của mạch khi đứt pha A từ nguồn tới 3.

                          Khi làm việc bình thường đây là bài toán mạch điện ba pha không đối xứng ta không thể tách một pha. Ở đây ta dùng phương pháp số phức tính dòng điện các pha rồi áp dụng định luật Kiêchốp 1 cho các nút A, B, C để tìm các dòng điện dây.

                          CÁC ĐỊNH LÝ MẠCH

                            Máy phát điện tương đương đó có sức điện động bằng điện áp trên hai cực hở mạch, có tổng trở trong bằng tổng trở vào khi triệt tiêu nguồn. - Phương pháp: Nếu bài toán chỉ yêu cầu tính dòng trong một nhánh nào đó của mạch điện ta tách riêng nhánh đó ra phần mạch còn lại coi là mạng hai cực có nguồn sẽ thay bằng một máy phát điện tương đương. - Tính dòng IK của nhánh K ta tách riêng nhánh K phần còn lại thay bằng một máy phát điện tương đương.

                            Một mạng tuyến tính có nguồn được thay thế bằng một máy phát điện tương đương; Sơ đồ máy phát điện tương đương đó gồm hai nhánh nối song song. Một nhánh là nguồn dòng điện bằng dòng ngắn mạch chạy tắt giữa hai cực và nhánh là tổng dẫn vào khi triệt tiêu nguồn.

                            MẠNG 2 CỬA

                            • Khái niệm về mạng hai cửa 1.Khái niệm
                              • Các phương trình trạng thái mạng 2 cửa 1.Hệ phương trình dạng A

                                + A11 không có thứ nguyên nó đặc trưng cho khả năng truyền tín hiệu điện áp từ cửa 1 đến cửa 2 hở mạch. + A21 có thứ nguyên là tổng dẫn nó cho biết phản ứng về điện áp trên cửa 2 khi kích thích là nguồn dòng ở cửa 1 trong chế độ hở mạch cửa 2. + A12 có thứ nguyên là tổng trở đặc trưng cho phản ứng về dòng điện ở cửa 2 đối với kích thích điện áp ở cửa 1 khi cửa 2 ngắn mạch.

                                * Ứng dụng hệ phương trình B thuận lợi để tính các mạng 4 cực, tìm trạng thái đầu ra theo đầu vào. Hệ phương trình dạng H của mạng 4 cực thuận tiện để tính các mạng 4 cực nối tiếp và song song (đầu vào nối tiếp, đầu ra nối song song).

                                Sơ đồ mạch
                                Sơ đồ mạch

                                QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ

                                Tính dòng điện pha, dòng điện dây, công suất P, Q của mạch của các khi mạch làm việc bình thường. Tính dòng điện pha, dòng điện dây và công suất của mạch khi đứt pha A từ nguồn tới.

                                  ĐỘ

                                    Phương pháp này phải biến đổi hệ phương trình vi phân về hê ̣ phương trình đại số với các hàm ảnh. Bước 1: Xác định điều kiện ban đầu - xác định các điện áp trên các điện dung và dòng điện qua các điện cảm tại thời điểm bắt đầu “đóng- mở” mạch. - Biến đổi thông số R về dạng toán tử - vẫn giữ nguyên R như một giá tri đầu.

                                    Ta sử dụng phương pháp toán tử lập sơ đồ toán tử bằng cách thay điện áp nguồn U bằng P. Xác định dòng điện quá độ i(t) và điện áp Uc(t) sau khi đóng khóa K của mạch điện hình 6.5 bằng phương pháp toán tử.

                                    Sơ đồ toán tử của mạch như hình 6.6
                                    Sơ đồ toán tử của mạch như hình 6.6