›
›

Bài giảng Lý thuyết mạch 1 - Bài: Mạch một chiều - Nguyễn Công Phương

Download
Mạch một chiều  
Cơ sở lý thuyết mạch điện  
Nội dung  
• Thông số mạch  
• Phần tử mạch  
• Mạch một chiều  
• Mạch xoay chiều  
• Mạng hai cửa  
• Mạch ba pha  
• Quá trình quá độ  
Mạch một chiều  
2
Mạch một chiều  
• Là mạch điện chỉ có nguồn một chiều  
• Nội dung:  
– Các định luật cơ bản  
– Các phương pháp phân tích  
– Các định lý mạch  
– Phân tích mạch điện bằng máy tính  
Mạch một chiều  
3
Mạch một chiều  
• Các định luật cơ bản  
– Định luật Ohm  
– Đỉnh, nhánh & vòng  
– Định luật Kirchhoff  
• Các phương pháp phân tích  
• Các định lý mạch  
• Phân tích mạch điện bằng máy tính  
Mạch một chiều  
4
Định luật Ohm  
R
i
u
u = Ri  
u
i =  
R
• Liên hệ giữa dòng & áp của một phần tử  
• Nếu có nhiều phần tử trở lên thì định luật Ohm chưa đủ  
• → Các định luật Kirchhoff  
Mạch một chiều  
5
Đỉnh, nhánh & vòng (1)  
• Những khái niệm xuất hiện khi kết nối các phần tử mạch  
• Cần làm rõ trước khi nói về các định luật Kirchhoff  
• Nhánh: biểu diễn 1 phần tử mạch đơn nhất (ví dụ 1  
nguồn áp hoặc 1 điện trở)  
• Nhánh có thể dùng để biểu diễn mọi phần tử có 2 cực  
Mạch một chiều  
6
Đỉnh, nhánh & vòng (2)  
• Đỉnh: điểm nối của ít nhất 2 nhánh  
• Biểu diễn bằng 1 dấu chấm  
• Nếu 2 đỉnh nối với nhau bằng dây dẫn, chúng tạo thành 1  
đỉnh  
b
a
b
a
c
c
Mạch một chiều  
7
Đỉnh, nhánh & vòng (3)  
• Vòng: một đường khép kín trong một mạch  
• Đường khép kín: xuất phát 1 điểm, đi qua một số điểm khác, mỗi  
điểm chỉ đi qua một lần, rồi quay trở lại điểm xuất phát  
• Vòng độc lập: chứa một nhánh, nhánh này không có mặt trong các  
vòng khác  
• Một mạch điện có d đỉnh, n nhánh, v vòng độc lập sẽ thoả mãn hệ  
thức:  
v = n – d + 1 (3 = 5 – 3 + 1)  
Mạch một chiều  
8
Định luật Kirchhoff (1)  
• 2: định luật về dòng điện & định luật về điện áp  
• Định luật về dòng điện viết tắt là KD  
• KD dựa trên luật bảo toàn điện tích (tổng đại số điện tích  
của một hệ bảo toàn)  
• KD: tổng đại số các dòng đi vào một đỉnh bằng không  
N
i = 0  
∑
n
n=1  
• N: tổng số nhánh nối vào đỉnh  
• in: dòng thứ n đi vào (hoặc ra khỏi) đỉnh  
Mạch một chiều  
9
Định luật Kirchhoff (2)  
• KD: tổng đại số các dòng đi vào một đỉnh bằng không  
N
i = 0  
∑
n
n=1  
• Quy ước:  
– Dòng đi vào mang dấu dương (+), dòng đi ra mang dấu âm (–)  
– Hoặc ngược lại  
i1  
i5  
i2  
i1 – i2 – i3 + i4 – i5 = 0  
i3  
Hoặc: – i1 + i2 + i3 – i4 + i5 = 0  
i4  
Mạch một chiều  
10  
Định luật Kirchhoff (3)  
• Một cách phát biểu khác của KD:  
Tổng các dòng đi vào một đỉnh bằng tổng các dòng đi ra khỏi đỉnh đó  
• KD có thể mở rộng cho một mặt kín:  
Tổng đại số các dòng đi vào một mặt kín bằng không  
i1  
i5  
i2  
i1 – i2 – i3 + i4 – i5 = 0  
i3  
i4  
• Có thể coi đỉnh là một mặt kín co lại  
Mạch một chiều  
11  
Định luật Kirchhoff (4)  
• Định luật thứ nhất là KD  
• Định luật thứ hai là về điện áp, viết tắt KA  
• KA dựa trên định luật bảo toàn năng lượng  
• KA: tổng đại số các điện áp trong một vòng kín bằng không  
M
u = 0  
∑
m
m=1  
• M: số lượng điện áp trong vòng kín, hoặc số lượng nhánh của  
vòng kín  
• um: điện áp thứ m của vòng kín  
Mạch một chiều  
12  
Định luật Kirchhoff (5)  
• KA: tổng đại số các điện áp trong một vòng kín bằng không  
M
u = 0  
∑
m
m=1  
– u1 + u2 + u3 – u4 – u5 = 0  
u1 – u2 – u3 + u4 + u5 = 0  
Mạch một chiều  
13  
Định luật Kirchhoff (6)  
u1  
u3  
VD1  
Tính các dòng & áp  
u2  
u1 + u2 – 30 = 0  
i1 – i2 – i3 = 0  
8i1 + 3i2 – 30 = 0  
6i3 – 3i2 = 0  
i1 – i2 – i3 = 0  
u3 – u2 = 0  
u1 = 8i1  
8i1 + 3i2 – 30 = 0  
6i3 – 3i2 = 0  
u2 = 3i2  
u3 = 6i3  
Mạch một chiều  
14  
Định luật Kirchhoff (7)  
u1  
u3  
VD1  
Tính các dòng & áp  
u2  
i1 – i2 – i3 = 0  
8i1 + 3i2 – 30 = 0  
6i3 – 3i2 = 0  
i1 = 3 A  
i2 = 2 A  
i3 = 1 A  
Mạch một chiều  
15  
Định luật Kirchhoff (8)  
i1 – i2 – i3 = 0  
8i1 + 3i2 – 30 = 0  
6i3 – 3i2 = 0  
– i1 + i2 + i3 = 0  
8i1 + 6i3 – 30 = 0  
i1 – i2 – i3 = 0  
Hệ 5 phương  
trình 3 ẩn số  
Æ thừa 2 phương trình  
Æ chỉ cần 3 phương trình  
8i1 + 3i2 – 30 = 0  
6i3 – 3i2 = 0  
Å Hệ này có 3 p/tr độc lập & 2 p/tr phụ thuộc  
Mạch một chiều  
16  
Định luật Kirchhoff (9)  
– i1 + i2 + i3 = 0  
8i1 + 6i3 – 30 = 0  
i1 – i2 – i3 = 0  
8i1 + 3i2 – 30 = 0  
6i3 – 3i2 = 0  
Hệ trên có 3 p/tr độc lập & 2 p/tr phụ thuộc  
Chọn 3 p/tr nào?  
Một mạch điện có nKD p/tr độc lập viết theo KD & có nKA p/tr độc lập viết theo KA  
nKD = số_đỉnh – 1  
nKA = số_nhánh – số_đỉnh + 1  
Mạch một chiều  
17  
Mạch một chiều  
• Các định luật cơ bản  
• Các phương pháp phân tích  
– Dòng nhánh  
– Thế đỉnh  
– Dòng vòng  
– Biến đổi tương đương  
– Ma trận  
• Các định lý mạch  
• Phân tích mạch điện bằng máy tính  
Mạch một chiều  
18  
Dòng nhánh (1)  
• Ẩn số là các dòng điện của các nhánh  
• Số lượng ẩn số = số lượng nhánh (trừ nguồn dòng) của  
mạch  
• Áp dụng trực tiếp KD & KA  
• Lập hệ phương trình bằng cách  
– Áp dụng KD cho nKD đỉnh, và  
– Áp dụng KA cho nKA vòng  
Mạch một chiều  
19  
Dòng nhánh (2)  
A
B
ý viết 2 p/tr theo KD  
nKD = số_đỉnh – 1 = 3 – 1 = 2  
a: i1 + i2 – i3 = 0  
b: i3 – i4 + j = 0  
→ viết 2 p/tr theo KA  
nKA = số_nhánh – số_đỉnh + 1 = 4 – 3 + 1 = 2  
A: u1 – u2 + e2 – e1 = 0 → R1i1 – R2i2 + e2 – e1 = 0  
B: u2 + u3 + u4 – e2 = 0 → R2i2 + R3i3 + R4i4 – e2 = 0  
Mạch một chiều  
20  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 133 trang baolam 28/04/2022 5800
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Lý thuyết mạch 1 - Bài: Mạch một chiều - Nguyễn Công Phương", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_ly_thuyet_mach_1_bai_mach_mot_chieu.pdf