›
›

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 18020 Free
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