intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Thiết kế điện công trình: Chương 1

Chia sẻ: ViAmman2711 ViAmman2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

33
lượt xem
7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Thiết kế điện công trình: Chương 1 trình bày các nội dung chính sau: Nguồn điện trong công trình, nguồn điện xoay chiều 1 pha, nguồn điện xoay chiều 3 pha, máy biến áp. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết của bài giảng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế điện công trình: Chương 1

  1. Thiết Kế Điện Công Trình Bộ Xây Dựng Trường Cao Đẳng Xây Dựng Tp.HCM BÀI GIẢNG Môn: THIẾT KẾ ĐIỆN CÔNG TRÌNH 1
  2. Thiết Kế Điện Công Trình LỜI NÓI ĐẦU 2
  3. Thiết Kế Điện Công Trình MỤC LỤC Lời nói đầu Trang Chương 1: Nguồn điện trong công trình Bài 1: Nguồn điện xoay chiều 1 pha Bài 2: Nguồn điện xoay chiều 3 pha Bài 3: Máy biến áp Bài tập Chương 2: Tính toán phụ tải điện công trình Bài 1: Khái quát phụ tải và phân loại Bài 2: Nhu cầu sử dụng điện của phụ tải Bài 3: Phụ tải chiếu sáng Bài 4: Tính toán chiếu sáng trong nhà (hộ gia đình, công trình công cộng, công trình công nghiệp) Bài tập Chương 3: Tính toán các tham số hệ thống điện Bài 1: Sơ đồ nguyên lý Bài 2: Kết cấu mạng điện công trình Bài 3 Tính toán, lựa chọn các thành phần của hệ thống điện Bài 4 Lựa chọn tiết diện dây dẫn Bài 5 Lựa chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ mạch điện theo điều kiện phát nóng và điều kiện ngắn mạch Bài tập Chương 4:Chống sét cho công trình Bài 1: Sét-nguyên nhân, hậu quả Bài 2:Yêu cầu chống sét cho công trình Bài 3: Cống sét đánh thẳng Bài 4: Chống sét lan truyền Bài 5: Phạm vi chống sét Bài 6: Tính toán nối đát chống sét Chương 5: Bản vẽ điện công trình Bài 1: Khái niệm 3
  4. Thiết Kế Điện Công Trình Bài 2: Các ký hiệu, qui ước Bài 3: Bản vẽ điện công trình Bài 4: Lập kế hoạch thi công điện công trình Bài tập 4
  5. Thiết Kế Điện Công Trình Chương 1: Nguồn Điện Trong Công Trình Bài 1: ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA I. Khái quát chung hệ thống điện: 1. Hệ thống điện: là tập hợp các thiết bị điện kết nối với nhau bằng các dây dẫn tạo thành mạng chuyển đổi năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác và ngược lại. Quá trình biến đổi năng lượng điện được thể hiện nhờ sự phân bố dòng điện, điện áp và công suất trên các thiết bị. Các thiết bị điện trong mạch điện có thể gọi là nguồn điện hoặc tải tiêu thụ điện năng. 2. Nguồn điện: là thiết bị điện dùng biến đổi các dạng năng lượng khác (cơ năng, hóa năng, nhiệt năng, quang năng,....) thành năng lượng điện cung cấp cho tải tiêu thụ. Ví dụ: Pin, Pin mặt trời, ắc quy, Máy phát điện,.... 3. Tải tiêu thụ(phụ tải) là thiết bị điện dùng chuyển hóa năng lượng thành các dạng năng lượng khác ( như quang năng, cơ năng, nhiệt năng,…). Ví dụ: Bóng đèn, quạt, động cơ điện,.... 4. Dây dẫn: là thiết bị dùng kết nối nguồn điện là tải tiêu thụ có tác dụng có tác dụng truyền tải điện năng từ nguồn ra tải. Dây dẫn được cấu tạo từ các vật kim loại như đồng, nhôm, kẽm…. Hệ thống điện luôn luôn gồm có nguồn, dây dẫn truyền tải điện và các tải tiêu thụ điện. 5. Mạch điện: là tập hợp các thiết bị điện (nguồn, tải và dây dẫn) nối với nhau trong đó có Dây dẫn cùng dòng điện chạy qua. A MPĐ Đèn Đ/cơ 1 a 2 b 3 c B Mạch điện phức tạp có nhiều nhánh, nhiều nút và nhiều mạch vòng. Nhánh: là bộ phận của mạch điện có các phần tử nối tiếp nhau trong đó có cùng dòng điện chạy qua. Nút: là chỗ gặp nhau của các nhánh ( có từ 3 nhánh trở lên) Mạch vòng: là lối đi khép kín qua các nhánh. Ví dụ 1: Mạch điện như trên ta xác định được mạch điện gồm : 3 nhánh (1,2,3); 2 nút (A,B) và 3 mạch vòng (a,b,c). 5
  6. Thiết Kế Điện Công Trình Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ. cho biết mạch điện sau có bao nhiêu nhánh, bao nhiêu nút, bao nhiêu mạch vòng ?. Mạch điện trên có: 6 nhánh, 4 nút, 7 mạch vòng. II. Các khái niệm cơ bản về điện xoay chiều một pha: 1. Cường độ dòng điện xoay chiều: Giaûn ñoà thôøi gian cuûa doøng ñieän xoay chieàu: i Im t i 0 -Im - Doøng ñieän xoay chieàu hình sin laø doøng ñieän bieán ñoåi moät caùch chu kyø theo quy luaät hình sin vôùi thôøi gian, ñöôïc bieåu dieãn nhö hình veõ. - Cöôøng ñoä doøng ñieän töùc thôøi : laø trò soá doøng ñieän öùng vôùi moãi thôøi ñieåm t, noù phuï thuoäc vaøo giaù trò doøng ñieän cöïc ñaïi Im vaø goùc pha (t +  i ) vaø ñöôïc bieåu dieãn nhö sau: i = I m .Sin(t +  i ) Trong ñoù: • Im : cöôøng ñoä doøng ñieän cöïc ñaïi [A] •  = 2f : vaän toác goùc [rad/s] •  = 3.14 : haèng soá • Taàn soá f laø chu kyø cuûa cuûa doøng ñieän trong 1 gieây, ñôn vò laø [Hz] • Chu kyø T laø khoaûng thôøi gian ngaén nhaát ñeå doøng ñieän laëp laïi trò soá vaø chieàu bieán thieân, 1 T= [s]. Trong moät chu kyø doøng ñieän xoay chieàu ñoåi chieàu 2 laàn. f 6
  7. Thiết Kế Điện Công Trình • i : ñöôïc goïi laø goùc pha ban ñaàu cuûa doøng ñieän. - Cöôøng ñoä doøng ñieän hieäu duïng : trò soá hieäu duïng cuûa doøng ñieän laø moät ñaïi löôïng quan troïng cuûa maïch ñieän xoay chieàu, khi noùi ñeán trò soá cuûa doøng ñieän laø bao nhieâu ampe töùc cuõng chính laø giaù trò hieäu duïng cuûa doøng ñieän ñoù, caùc thoâng soá doøng ñieän ghi treân nhaõn caùc thieát bò ñieän chính laø trò hieäu duïng . Coâng thöùc tính trò hieäu duïng cuûa doøng ñieän nhö sau: Im I= [A] 2 2. Hiệu điện thế xoay chiều: Giaûn ñoà thôøi gian cuûa hieäu ñieän theá xoay chieàu: u Um t u 0 -Um - Hieäu ñieän theá töùc thôøi : u = U m .Sin(t +  u ) Trong ñoù: • Um : hieäu ñieän theá cöïc ñaïi [V] • u : ñöôïc goïi laø goùc pha ban ñaàu cuûa hieäu ñieän theá. Um - Hieäu ñieän theá hieäu duïng : U = [V] 2 3. Góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp: Ñieän aùp vaø doøng ñieän bieán thieân cuøng taàn soá, song phuï thuoäc vaøo tính chaát maïch ñieän, goùc leäch pha cuûa chuùng coù theå khoâng truøng nhau, nhö vaäy giöõa chuùng coù söï leäch pha vaø ñöôïc kyù hieäu laø , coâng thöùc tính goùc leäch pha  nhö sau:  = u −i 7
  8. Thiết Kế Điện Công Trình Khi:   0 điện áp vượt trước dòng điện   0 điện áp chậm sau dòng điện  = 0 điện áp trùng pha dòng điện  =   điện áp ngược pha với dòng điện u,i u,i u u i i t 0 t 0 >0 
  9. Thiết Kế Điện Công Trình - Coâng suaát töùc thôøi cuûa ñieän trôû: p R (t ) = u R .i = U m .I m . sin 2 t ( = U R .I. 1 - cos 2 t ) - Coâng suaát taùc duïng: 1 PR =  p R (t ).dt T0 = 1 (  U R .I . 1 − cos t .dt T0 2 ) = U R .I = R.I 2 I U Nhö vaäy hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu ñieän trôû cuøng pha vôùi doøng ñieän chaïy qua ñieän trôû. Ñoà thò vectô giöõa doøng ñieän vaø ñieän aùp trong maïch thuaàn trôû nhö hình veõ: Ví dụ: Moät baøn uûi ñieän coù ñieän trôû R = 48,4, ñieän aùp caáp cho baøn uûi ñieän laø ñieän aùp xoay chieàu coù U = 220V. Tính trò soá doøng ñieän hieäu duïng I vaø coâng suaát ñieän maø baøn uûi tieâu thuï. Veõ ñoà thò vectô giöõa doøng ñieän i vaø ñieän aùp u. Lôøi giaûi: U 220 Trò soá hieäu duïng cuûa doøng ñieän: I = = = 4 ,54 A R 48 ,4 Coâng suaát ñieän maø baøn uûi tieâu thuï laø: P = R .I 2 = 48 ,4.4 ,54 2 = 1000W Do baøn uûi ñieän laø moät thieát bò ñieän ñöôïc coi laø thuaàn trôû neân goùc leäch pha giöõa doøng ñieän ñi qua noù vaø ñieän aùp cung caáp cho noù laø baèng 0. Do ñoù ñoà thò vectô seõ ñöôïc veõ nhö sau: Ibaøn uûi Ubaøn uûi 9
  10. Thiết Kế Điện Công Trình 2. Mạch điện thuần cảm L: iL L uL - Doøng ñieän chaïy qua cuoän daây laø: i L = i = I m .Sint - Ñieän aùp giöõa hai ñaàu cuoän daây laø: di d (I m . sin t ) u L = L. = L. dt dt   =  .L.I m . sin t +   2   = Z L .I m sin t +   2   = U m . sin t +   2 - Hieäu ñieän theá cöïc ñaïi: U m = I m .Z L - Hieäu ñieän theá hieäu duïng: U L = I .Z L - Coâng suaát töùc thôøi cuûa ñieän caûm: p L (t ) = u L .i   = U m .I m . sin t . sin t +   2 = U L .I.sin2t - Coâng suaát taùc duïng: 1 PL =  p L (t ).dt T0 1 =  U L .I . sin 2t .dt = 0 T0 Trong ñoù : + ZL laø toång trôû cuûa cuoän daây, Z L = L . , ñôn vò laø  L laø ñieän caûm cuûa cuoän daây, ñôn vò laø Henry, kyù hieäu laø H +  laø vaän toác goùc, ñôn vò laø Rad/s 10
  11. Thiết Kế Điện Công Trình UL IL Kết luận: hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu cuoän daây nhanh pha hôn so vôùi doøng ñieän chaïy qua cuoän daây moät goùc laø /2. Ñoà thò vectô giöõa doøng ñieän vaø ñieän aùp trong maïch thuaàn caûm nhö hình veõ: Ñeå bieåu thò cöôøng ñoä quaù trình bieán ñoåi naêng löôïng cuûa ñieän caûm, ngöôøi ta ñöa ra khaùi nieäm coâng suaát phaûn khaùng QL cuûa ñieän caûm: Q L = U L .I = X L .I 2 Ñôn vò cuûa Q laø VAR hoaëc kVAR = 103 VAR. Ví dụ: Moät cuoän daây thuaàn ñieän caûm (boû qua giaù trò ñieän trôû cuûa cuoän daây) coù L = 0,015H   ñoùng vaøo nguoàn ñieän coù ñieän aùp u = 100 2 sin 314t + V .  3 Tìm giaù trò doøng ñieän töùc thôøi i. Veõ ñoà thò vectô cuûa doøng ñieän vaø ñieän aùp. Lôøi giaûi: Toång trôû cuûa cuoän daây: Z L = L . = 0 ,015.314 = 4 ,71 Um 100 2 Hieäu ñieän theá hieäu duïng: U = = = 100V 2 2 U 100 Trò soá hieäu duïng cuûa doøng ñieän: I = = = 21 ,23 A Z L 4 ,71 Do laø maïch thuaàn caûm cho neân goùc leäch pha giöõa u vaø i laø +900, do ñoù goùc leäch pha cuûa doøng     ñieän so vôùi truïc ngang Ox:  =  u −  i   i =  u − = − =− 2 3 2 6   => i = 21 ,23 2 sin 314 t −   6 Ñoà thò vectô ñöôïc veõ nhö sau: U 0 x I 11
  12. Thiết Kế Điện Công Trình 3. Mạch điện thuần dung C: iC C uC - Doøng ñieän chaïy qua tuï ñieän laø: i C = i = I m .Sint - Ñieän aùp giöõa hai ñaàu tuï ñieän laø: 1 1 uC = . i .dt = . I m . sin t .dt C C 1   = .I m . sin t −   .C  2   = Z C .I m sin t −   2   = U m . sin t −   2 - Hieäu ñieän theá cöïc ñaïi: U m = I m .Z C - Hieäu ñieän theá hieäu duïng: U C = I .Z C - Coâng suaát töùc thôøi cuûa ñieän dung: pC (t ) = uC .i   = U m .I m . sin t . sin t −   2 = U C .I.sin2t - Coâng suaát taùc duïng: 1 PC =  pC (t ).dt T0 1 =  U C .I . sin 2t .dt = 0 T0 1 Trong ñoù : + ZC laø toång trôû cuûa cuoän daây, Z C = , ñôn vò laø  C . + C laø ñieän dung cuûa tuï ñieän, ñôn vò laø Fara, kyù hieäu laø F. 1F = 106F; 1F = 109nF; 1F = 1012pF; 12
  13. Thiết Kế Điện Công Trình Kết luận: hieäu ñieän theá giöõa hai ñaàu tuï ñieän chaäm pha hôn so vôùi doøng ñieän chaïy qua tuï ñieän moät goùc laø /2. Ñoà thò vectô giöõa doøng ñieän vaø ñieän aùp trong maïch thuaàn dung nhö IC hình veõ: Ñeå bieåu thò cöôøng ñoä quaù trình bieán ñoåi naêng löôïng cuûa ñieän dung, UC ngöôøi ta ñöa ra khaùi nieäm coâng suaát phaûn khaùng QC cuûa tuï ñieän: QC = −U C .I = − X C .I 2 Ví dụ: Cho moät tuï ñieän coù giaù trò ñieän dung C = 2.10-3F, doøng ñieän chaïy qua tuï coù giaù trò töùc   thôøi laø i = 100 2 sin 314 t +  A .  4 Tìm giaù trò ñieän aùp töùc thôøi u. Veõ ñoà thò vectô cuûa doøng ñieän vaø ñieän aùp. Lôøi giaûi: 1 1 Toång trôû cuûa tuï ñieän: Z C = = = 1 ,59 C . 2.10 3 .314 − Im 100 2 Trò soá hieäu duïng cuûa doøng ñieän: I = = = 100 A 2 2 Trò soá hieäu duïng cuûa ñieän aùp: U = I .Z C = 100.1 ,59 = 159V Do laø maïch thuaàn dung cho neân goùc leäch pha giöõa u vaø i laø -900, do ñoù goùc leäch pha cuûa ñieän     aùp so vôùi truïc ngang Ox:  =  u −  i   u =  i − = − =− 2 4 2 4   => u = 159 2 sin 314 t −   4 Ñoà thò vectô ñöôïc veõ nhö sau: I 0 x U 13
  14. Thiết Kế Điện Công Trình IV. Công suất dòng điện xoay chiều một pha: 1. Công suất tác dụng: P(W) Laø coâng suaát ñieän trôû R tieâu thuï, ñaëc tröng cho quaù trình bieán ñoåi naêng löôïng ñieän thaønh caùc daïng naêng löôïng khaùc nhö nhieät naêng, quang naêng, cô naêng, … Coâng thöùc tính coâng suaát taùc duïng P: P = UI cos  hoaëc P = I 2 R - Ñôn vò cuûa U laø [V] - Ñôn vò cuûa I laø [A] - Ñôn vò cuûa P laø Watt, kyù hieäu laø W, 1kW = 1000W Coâng suaát taùc duïng P coù theå ñöôïc tính baèng toång coâng suaát taùc duïng treân caùc ñieän trôû caùc nhaùnh cuûa maïch: P =  Rn I n2 Trong ñoù : Rn, In ñieän trôû, doøng ñieän cuûa nhaùnh. cos  laø heä soá coâng suaát. Coù 2 caùch tính cos  : R - Caùch 1: cos  = , Z laø toång trôû cuûa toaøn maïch. Z - Caùch 2: duøng ñoà thò vectô xaùc ñònh goùc leäch  pha giöõa u vaø i, töø ñoù tính ñöôïc cos  2. Công suất phản kháng: Q(VAR) Ñeå ñaëc tröng cho cöôøng ñoä quaù trình trao ñoåi, tích luõy naêng löôïng ñieän töø tröôøng trong maïch ñieän ngöôøi ta ñöa ra khaùi nieäm coâng suaát phaûn khaùng Q. Q seõ goàm coù coâng suaát phaûn khaùng cuûa cuoän daây QL vaø coâng suaát phaûn khaùng cuûa tuï ñieän QC. Coâng thöùc tính coâng suaát phaûn khaùng Q: Q = UI sin  Vôùi sin  =  1 − cos 2  hoaëc Q = Q L + QC = I 2 .Z L − I 2 .Z C Ñôn vò cuûa Q laø [VAR], 1kVAR = 1000VAR 3. Công suất biểu kiến: S(VA) Ñeå ñaëc tröng cho caû 2 quaù trình tieâu thuï vaø bieán ñoåi naêng löôïng ñieän sang caùc daïng naêng löôïng khaùc (coâng suaát taùc duïng) vaø quaù trình trao ñoåi, tích luõy naêng löôïng ñieän töø tröôøng trong maïch (coâng suaát phaûn khaùng) ngöôøi ta ñöa ra khaùi nieäm coâng suaát bieåu kieán S. Coâng thöùc tính coâng suaát bieåu kieán S: S = P2 + Q2 = (UI cos  )2 + (UI sin  )2 = (UI )2 .(cos 2  + sin 2  ) = UI - Ñôn vò cuûa S laø [VA], 1kVA = 1000VA V. Nâng cao hệ số công suất: 14
  15. Thiết Kế Điện Công Trình ❖ Phương pháp bù hệ số công suất: Ñeå naâng cao heä soá coâng suaát duøng tuï ñieän maéc song song vôùi taûi nhö hình veõ: Khi chöa buø heä soá coâng suaát cuûa maïch laø cos1. Khi ñaõ buø heä soá coâng suaát cuûa maïch laø cos. Khi chöa buø (chöa coù nhaùnh tuï ñieän), doøng ñieän treân ñöôøng daây I baèng doøng ñieän qua taûi I1, Heä soá coâng suaát cuûa maïch luùc naøy laø cos1. Khi coù buø (coù nhaùnh tuï ñieän), doøng ñieän treân ñöôøng daây I baèng I1 + IC .    I = I1 + IC Töø ñoà thò ta thaáy: − I  I1 −   1 − cos   cos  1 => Doøng ñieän treân ñöôøng daây giaûm, cos taêng,  giaûm. Khi chöa buø: Q 1 = P .tg 1 Khi coù buø: Q = P .tg Luùc naøy, coâng suaát phaûn khaùng trong maïch goàm: Q1 cuûa taûi vaø QC cuûa tuï buø. Q = Q 1 + QC = P.tg 1 + QC = P.tg => QC = − P .(tg 1 − tg ) (1) Maët khaùc: 15
  16. Thiết Kế Điện Công Trình QC = −U C .I C (2) = - U 2 . .C Töø (1) vaø (2), ta tính ñöôïc giaù trò ñieän dung C caàn thieát: .(tg 1 − tg ) P C= [F]  .U 2 VI. Phương pháp giải mạch điện xoay chiều hình sin: 1. Mạch điện có R-L-C mắc nối tiếp: iR iL iC i R L C uR uL uC u - Doøng ñieän chaïy maïch : i R = i L = i C = i = I m .Sint - Ñieän aùp giöõa hai ñaàu tuï ñieän laø: u = u R + u L + uC - Hieäu ñieän theá cöïc ñaïi: U m = I m .Z Ñoà thò vectô giöõa doøng ñieän vaø ñieän aùp trong maïch R,L,C maéc noái tieáp nhö hình veõ: UL U = UR + UL + UC UL + UC  UR I UC Trong ñoù : + Z laø toång trôû cuûa toaøn maïch, ñôn vò laø  Z= R 2 + (Z L − Z C )2 +  laø goùc leäch pha giöõa u vaø i U L − UC Z .I − ZC .I Z L − ZC  Z − ZC  tg = = L =   = arctg  L  UR R .I R  R  − Khi XL – XC = 0, goùc  = 0, doøng ñieän truøng pha vôùi ñieän aùp. Luùc naøy ta coù hieän töôïng coäng höôûng ñieän aùp, doøng ñieän trong nhaùnh ñaït trò soá lôùn nhaát. − Khi XL > XC , goùc  > 0, maïch coù tính ñieän caûm, doøng ñieän chaäm sau ñieän aùp moät goùc . − Khi XL < XC , goùc  < 0, maïch coù tính ñieän dung, doøng ñieän sôùm pha hôn ñieän aùp moät goùc  . 16
  17. Thiết Kế Điện Công Trình Ví dụ 1: Cho maïch ñieän nhö hình veõ, cho bieát ñieän aùp ñaàu cöïc cuûa nguoàn laø u = 10 2 sin t Tính trò hieäu duïng cuûa ñieän aùp treân caùc phaàn töû R, L vaø C. Tìm giaù trò doøng ñieän töùc thôøi i chaïy trong maïch chính. Tính công suất mạch xoay chiều trên (P,Q,S) Lôøi giaûi: Toång trôû cuûa toaøn maïch: Z = R 2 + (Z L − Z C )2 = 75 2 + (25 − 60 ) 2 = 82 ,76  Um 10 2 Trò hieäu duïng cuûa ñieän aùp: U = = = 10V 2 2 U 10 Trò hieäu duïng cuûa doøng ñieän chaïy trong toaøn maïch: I = = = 0 ,12 A Z 82 ,76 Ñieän aùp treân phaàn töû ñieän trôû R: U R = R .I = 75.0 ,12 = 9V Ñieän aùp treân phaàn töû cuoän daây L: U L = Z L .I = 25.0 ,12 = 3V Ñieän aùp treân phaàn töû tuï ñieän C: U C = Z C .I = 60.0 ,12 = 7 ,2V Z L − ZC 25 − 60 Goùc leäch pha giöõa u vaø i: tg = = = −0 ,46   = −24 ,7 0  −25 0 R 75 Ñoà thò vectô cuûa doøng ñieän vaø ñieän aùp: Doøng ñieän töùc thôøi chaïy trong maïch chính: i = 0 ,121 2 sin t + 25 ( 0 ) Ví dụ 2: Cho maïch ñieän nhö hình veõ. Ñieän aùp ñaàu cöïc cuûa nguoàn laø U = 20V. Tính doøng ñieän trong maïch khi taàn soá laø: a) f = 1kHz b) f = 2kHz 17
  18. Thiết Kế Điện Công Trình Lôøi giaûi: a) Khi f = 1kHz Toång trôû cuûa cuoän daây: Z L = L. = L.2. . f = 100.10 −3 .2.3 ,14.10 3 = 628 1 1 1 Toång trôû cuûa tuï ñieän: Z C = = = = 7961 ,78 C . C .2. . f 0 ,02.10 .2.3 ,14.10 3 − 6 Toång trôû cuûa toaøn maïch: Z= R 2 + ( Z L − Z C ) 2 = 3300 2 + (628 − 7961 ,78 ) 2 = 8042 ,03 U 20 Giaù trò hieäu duïng cuûa doøng ñieän: I = = = 2 ,48.10 − 3 A Z 8042 ,03 b) Khi f = 2kHz Toång trôû cuûa cuoän daây: Z L = L. = L.2. . f = 100.10 −3 .2.3 ,14.2.10 3 = 1256  1 1 1 Toång trôû cuûa tuï ñieän: Z C = = = = 3980 ,89 C . C .2. . f 0 ,02.10 .2.3 ,14.2.10 3 − 6 Toång trôû cuûa toaøn maïch: Z= R 2 + (Z L − Z C ) 2 = 3300 2 + (1256 − 3980 ,89 ) 2 = 4279 ,6  U 20 Giaù trò hieäu duïng cuûa doøng ñieän: I = = = 4 ,67.10 − 3 A Z 4279 ,6 Ví dụ 3: Cho maïch ñieän nhö hình veõ, bieát I = 0,2mA, taàn soá doøng ñieän f = 10kHz. a) Xaùc ñònh ñieän aùp U, UR vaø UL. Veõ ñoà thò vectô cuûa maïch. b) Thay L baèng C, cho bieát doøng ñieän I coù trò soá khoâng ñoåi. Xaùc ñònh C vaø veõ ñoà thò vectô cuûa maïch trong tröôøng hôïp naøy. Lôøi giaûi: a) Maïch RL noái tieáp Toång trôû cuûa cuoän daây: Z L = L. = L.2. . f = 100.10 −3 .2.3 ,14.10.10 3 = 6280  Toång trôû cuûa toaøn maïch: Z = R 2 + Z L 2 = (10.10 3 ) + 6280 2 = 11808 ,4 2 Hieäu ñieän theá hieäu duïng cuûa toaøn maïch: U = I .Z = 0 ,2.10 −3 .11808 ,4 = 2 ,36V Hieäu ñieän theá hieäu duïng treân phaàn töû R: U R = I .R = 0 ,2.10 −3 .10.10 3 = 2V 18
  19. Thiết Kế Điện Công Trình Hieäu ñieän theá hieäu duïng treân phaàn töû L: U L = I .Z L = 0 ,2.10 −3 .6280 = 1,256V Z L − ZC 6280 Goùc leäch pha giöõa u vaø i: tg = = 3 = 0 ,628   = 32 ,12 0 R 10.10 Ñoà thò vectô cuûa maïch: U  = 32,120 UL I UR b) Maïch RC noái tieáp U Trò hieäu duïng cuûa doøng ñieän chaïy trong maïch laø: I = . Theo giaû thieát cuûa ñeà thì I khoâng Z ñoåi, do ñoù Z phaûi khoâng ñoåi ñeå ñaûm baûo I khoâng ñoåi. Vaäy Z = 11808,4. Töø coâng thöùc tính toång trôû cuûa toaøn maïch: Z = R 2 + Z C 2 => ZC = ( Z 2 − R 2 = 11808 ,4 2 − 10.10 3 ) 2 = 6279 ,99 1 1 Töø coâng thöùc tính toång trôû cuûa tuï ñieän: Z C = = C . C .2. . f 1 1 => C= = = 2 ,53.10 − 9 F = 2 ,53nF Z C .2. . f 6279 ,99.2.3 ,14.10.10 3 Z − Z C − 6279 ,99 Goùc leäch pha giöõa u vaø i: tg = L = = 0 ,628   = −32 ,12 0 R 10.10 3 Ñoà thò vectô cuûa maïch: UR I  = -32,120 UC U Ví dụ 4: Cho maïch ñieän nhö hình veõ. a. Tìm bieåu thöùc doøng ñieän töùc thôøi i. 19
  20. Thiết Kế Điện Công Trình b. Tính công suất mạch điện xoay chiều Ñaùp aùn: i = 2 cos(100t + 37)A Ví dụ 5: Cho maïch ñieän nhö hình veõ. Tìm bieåu thöùc doøng ñieän töùc thôøi i. Tính công suất mạch điên trên Ñaùp aùn: i = 1sin(2t + 53)A Ví dụ 6: Cho maïch ñieän nhö hình veõ. a. Tìm bieåu thöùc doøng ñieän töùc thôøi i. b. Tính công suất mạch điện trên. Ñaùp aùn: i = 2 cos(4t − 27)A 2. Mạch điện có R-L-C mắc phân nhánh : i1 R1 L1 C1 i I i2 R2 L2 C2 I2 u 2  I1 1 U a) b) Giả sử hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là: u = U m . sin t Các biểu thức dòng điện nhánh: Z 1 = R12 + ( X L1 − X C 1 ) 2 Z 2 = R22 + ( X L 2 − X C 2 )2 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2