Bài giảng Lý thuyết mạch điện - Chương 2 - Trịnh Lê Huy

Mục tiêu

Chương 2 sẽ giới thiệu:

• Cách phân tích một bài toán xác lập

• Cách vận dụng các định luật Ohm, Kirchhoff vào bài toán xác lập

• Cách sử dụng đồ thị vector để giải bài toán xác lập

pdf 21 trang phuongnguyen 9300
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Lý thuyết mạch điện - Chương 2 - Trịnh Lê Huy", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Lý thuyết mạch điện - Chương 2 - Trịnh Lê Huy

Bài giảng Lý thuyết mạch điện - Chương 2 - Trịnh Lê Huy
Chương 2 LÝ THUYẾT 
MẠCH ĐIỆN
 Số phức
 Quá trình điều hòa
 Phương pháp ảnh phức
 Định luật Ohm và Kirchhoff
dạng phức
 Phương pháp giải mạch xác
lập điều hoà dùng số phức
 Công suất của mạch xác lập
điều hoà
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 1
Mục tiêu
Chương 2 sẽ giới thiệu:
• Cách phân tích một bài toán xác lập
• Cách vận dụng các định luật Ohm, Kirchhoff vào bài toán xác lập
• Cách sử dụng đồ thị vector để giải bài toán xác lập
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 2
Số phức
Định nghĩa
Để giải phương trình dạng x2 + 4 = 0, người ta đưa vào đơn vị ảo, ký 
hiệu j, và định nghĩa bởi:
j2 = -1
Như vậy j3 = -j, j4 = 1, ...
Số phức: A = a + jb
Trong đó a, b là các số thực || Số a là phần thực và số b phần ảo
Ký hiệu: a = Re(A) và b = Im(A)
Số phức liên hợp của A, ký hiệu A* || A = a + jb thì A* = a – jb
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 3
Số phức
• Các phép tính trên số phức
Cho A = a1 + jb1 và B = a2 +jb2
A = B a1 = a2 và b1 = b2 
A + B = (a1 +jb1) + (a2 +jb2)
= (a1 + a2) + j(b1 + b2) 
Ví dụ: (3 + j4) + (4 – j2)
A – B = (a1 +jb1) – (a2 +jb2)
= (a1 – a2) + j(b1 – b2) 
Ví dụ: (3 + j4) – (4 – j2)
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 4
Biểu diễn hình học của số phức
Số phức
• Các phép tính trên số phức
Cho A = a1 + jb1 và B = a2 +jb2
A B =(a1 +jb1).(a2 +jb2) = (a1a2 – b1b2) + j(a1b2 + a2b1)
Ví dụ: (3 + j4) (4 – j2)

A
B
= 
AB∗
BB∗
= 
(a1 +jb1)(a2 −jb2)
(a2 +jb2)(a2 −jb2)
= 
(a1a2 + b1b2) + j(a2b1 − a1b2)
a2
2 + b2
2
Ví dụ:
3 + j4
4 – j2
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 5
Số phức
•Dạng lượng giác
Cho A = a +jb
R là khoảng cách từ điểm A đến gốc O
 là góc mà OA tạo với trục thực (–1800  1800)
(R,) chính là toạ độ cực của A trong mặt phẳng
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 6
R

a + jb (R, ) (R, ) a+jb
𝑅 = 𝑎2 + 𝑏2
tan =
𝑏
𝑎
𝑎 = 𝑅. 𝑐𝑜𝑠
𝑏 = 𝑅. 𝑠𝑖𝑛
A=R(cos + sin)
Số phức
• Dạng lượng giác
• Dạng mũ
• Dạng cực
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 7
A=R(cos + sin)
A=R.ej
A=R
Số phức
• Các phép tính trên số phức dạng cực
Cho A = a1 + jb1 = R11 và B = a2 +jb2 = R22
A B =?

A
B
=?
Ví dụ: Tính
4 + j2
5 – j3
và (4 + j2) (5 – j3) 
a. theo dạng đại số
b. theo dạng cực
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 8
Quá trình điều hòa
• Một đại lượng f(t) được gọi là điều hòa nếu nó biến thiên theo thời
gian dựa trên quy luật sau:
f(t) = Fm cos(t + )
Với f(t) có thể là dòng điện i(t), điện áp u(t)
Fm: Biên độ
: tần số góc, đơn vị rad/s
t + : góc pha tại thời điểm t, đơn vị đo là radian hoặc độ
 : góc pha ban đầu, đơn vị đo là radian hoặc độ
-180 < <180 hoặc 0 < < 360
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 9
Quá trình điều hòa
• Ngoài ra, đại lượng điều hòa cũng có thể dùng hàm sin:
f(t) = Fm sin(t + )
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 10
Ví dụ
Tính góc lệch pha giữa hai điện áp:
u1(t) = 4cos(2t+ 300) và u2(t) = –2sin(2t+ 180) 
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 11
Các đại lượng điện
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 12
Phương pháp ảnh phức
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 13
Phương pháp ảnh phức
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 14
• Phức hóa phần tử mạch:
a. Phần tử điện trợ: R R
b. Phần tử điện dung: L jL
c. Phần tử điện cảm: C 
𝟏
𝐣C
=
−𝐣
C
Các định luật dạng phức
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 15
Phương pháp giải mạch xác
lập điều hòa dùng số phức
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 16
Ví dụ
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 17
Tìm i(t)
Công suất xác lập điều hòa
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 18
Cho i(t) = Imcos(t+ i) và u(t) = Umcos(t+ u)
• Công suất tức thời: p(t) = u(t).i(t)
• Công suất tác dụng: P = U.I.cos (W)
• Công suất phản kháng: Q = U.I.sin (VAR)
• Công suất biểu kiên: S = U.I = 𝑷𝟐+ 𝑸𝟐 (VA)
Với Um, Im là hiệu điện thế và cường độ dòng điện cực đại
U, I là hiệu điện thế thế và cường độ dòng điện hiệu dụng
 = u - i gọi là độ lệch pha giữa hiệu điên thế và cường độ
dòng điện
Bài tập
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 19
Thực hiện các phép tính sau
a. (23.5 +j8.55) / (4.53 – j2.11) e. 6.88120 /(2 + j1) 
b.(21.2 –j21.2) / (3.54 – j3.54) f. (5 +j5) / 5800
c.(–7.07+j7.07) / (4.92 + j0.868) g. 1 /(6 + j8)
d.(–j45) / (6.36 – j6.36) h.(–10 +j20) / (2 – j1)
Bài tập
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 20
Thực hiện phép tính khi biết
a. Z1 = 10 +j5 và Z2 = 20300 b. Z1 = 5450 và Z2 = 10-700 
c. Z1 = 6 –j2 và Z2 = 1+j8 d. Z1 = 20 và Z2 = j40
Bài tập
2/24/2017 TRỊNH LÊ HUY 21
1. Mạch nối tiếp gồm R = 20 và L = 0.02 H có tổng trở là Z = 40. 
Xác định  và tần số.
2. Mạch nối tiếp R = 25 và L = 0.01 H làm việc ở tần số f = 100Hz, 
500Hz và 1000Hz. Tính các tổng trở Z ở các tần số đó.
3. Mạch nối tiếp gồm R = 10 và C = 40F chịu tác dụng của áp u(t) = 
500cos(2500t –200). Tìm i(t)
4. Mạch nối tiếp gồm R = 8 và L = 0.02 H có áp tác dụng là u(t) = 
283sin(300t +900). Tìm dòng i(t)

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_ly_thuyet_mach_dien_chuong_2_trinh_le_huy.pdf