TÓM TẮT BÀI GIẢNG<br />
LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN<br />
<br />
Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn<br />
Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh<br />
<br />
<br />
Nghệ An, 2018<br />
1<br />
Tài liệu tham khảo<br />
<br />
❑Nguyễn Công Phương, Bài giảng Cơ sở lý thuyết mạch điện, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2010.<br />
❑Phạm Thị Cư, Trương Trọng Tuấn Mỹ, Lê Minh Cường. Mạch điện 1. NXB ĐHQG tpHCM, 2000.<br />
❑Phạm Thị Cư, Trương Trọng Tuấn Mỹ, Lê Minh Cường. Mạch điện 2. NXB ĐHQG tpHCM, 2000.<br />
❑Phạm Thị Cư, Trương Trọng Tuấn Mỹ, Lê Minh Cường. Bài tập Mạch điện 1. NXB ĐHQG<br />
tpHCM, 2000.<br />
❑Phạm Thị Cư, Trương Trọng Tuấn Mỹ, Lê Minh Cường. Bài tập Mạch điện 2. NXB ĐHQG<br />
tpHCM, 2000.<br />
❑C. K. Alexander, M. N. O. Sadiku. Fundamentals of Electric<br />
Circuits. McGraw-Hill, 2001<br />
❑J. Bird. Electrical Circuit Theory and Technology. Newnes, 2003<br />
❑W. K. Chen. The Electrical Engineering Handbook. Elsevier, 2004<br />
CHƯƠNG 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN<br />
<br />
Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn<br />
Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh<br />
<br />
<br />
Nghệ An, 2018<br />
<br />
<br />
3<br />
Mục tiêu<br />
<br />
❑ Nắm vững được những khái niệm cơ bản về mạch điện<br />
❑ Phân tích được mạch xác lập điều hòa<br />
❑ Nắm vững được các phương pháp phân tích mạch điện<br />
❑ Hiểu được hiện tượng cộng hưởng trong mạch điện<br />
❑ Biết được cách giải các bài tập mẫu<br />
Nội dung<br />
<br />
❑ 1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện<br />
❑ 1.2. Mạch xác lập điều hòa<br />
❑ 1.3. Các phương pháp phân tích mạch điện<br />
❑ 1.4. Cộng hưởng trong mạch điện<br />
❑ 1.5. Hỗ cảm trong mạch điện<br />
❑ 1.6. Bài tập<br />
1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện<br />
<br />
❑ Mạch điện<br />
Khái niệm mạch điện<br />
Nguồn<br />
Phụ tải<br />
1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện<br />
<br />
❑Kết cấu hình học của mạch điện<br />
Nhánh<br />
Nút<br />
Vòng<br />
1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện<br />
<br />
Các phần tử mạch điện<br />
Nguồn áp độc lập<br />
Nguồn dòng độc lập<br />
Nguồn áp phụ thuộc<br />
Nguồn dòng dòng phụ thuộc<br />
Điện trở<br />
Điện cảm<br />
Hỗ cảm<br />
Điện dung<br />
1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện<br />
<br />
Công suất và năng lượng<br />
Công suất tác dụng<br />
Công suất phản kháng<br />
Công suất toàn phần<br />
Năng lượng tiêu tán trên điện trở<br />
Năng lượng tích lũy trong cuộn dây<br />
Năng lượng tích lũy trong tụ điện<br />
1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện<br />
<br />
Các định luật cơ bản<br />
Định luật Kirchhoff 1<br />
Định luật Kirchhoff 2<br />
1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện<br />
<br />
Biến đổi tương đương mạch<br />
Biến đổi tương đương điện trở R mắc nối tiếp<br />
Biến đổi tương đương điện dẫn g mắc song song<br />
Mạch chia dòng điện<br />
Mạch chia điện áp<br />
Biến đổi tương đương điện trở mắc sao sang tam giác và<br />
ngược lại<br />
Biến đổi tương đương nguồn sức điện động và dòng điện<br />
1.2. Mạch xác lập điều hòa<br />
<br />
Quá trình điều hòa<br />
Đại lượng điều hòa<br />
Phương pháp biên độ phức<br />
Phương pháp giải bài toán xoay chiều<br />
1.3. Các phương pháp phân tích mạch điện<br />
<br />
Phương pháp dòng điện nhánh<br />
Phương pháp dòng điện vòng<br />
Phương pháp điện thế nút<br />
Định lý Thevenin – Norton<br />
Phương pháp xếp chồng<br />
1.4. Cộng hưởng trong mạch điện<br />
<br />
Hiện tượng và tính chất<br />
Điều kiện cộng hưởng<br />
Ứng dụng<br />
CHƯƠNG 2. MẠNG 2 CỬA<br />
<br />
Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn<br />
Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Nghệ An, 2018<br />
15<br />
Mục tiêu<br />
<br />
❑ Hiểu được các bộ thông số mạng 2 cửa 0.2. Mạch xác lập điều hòa<br />
❑ Nắm vững được quan hệ giữa các bộ thông số 0.4. Cộng hưởng<br />
trong mạch điện<br />
❑ Phân tích được mạch có mạng 2 cửa<br />
❑ Biết được cách kết nối các mạng 2 cửa<br />
❑ Phân tích được mạng 2 cửa dạng T và π.<br />
❑ Hiểu được tổng trở vào và hòa hợp tải, hàm truyền đạt của mạng 2<br />
cửa<br />
❑ Biết được cách giải bài tập mẫu<br />
Nội dung<br />
<br />
❑2.1. Các bộ thông số<br />
❑2.2. Quan hệ giữa các bộ thông số<br />
❑2.3. Phân tích mạch có mạng 2 cửa<br />
❑2.4. Kết nối các mạng 2 cửa<br />
❑2.5. Mạng 2 cửa dạng T và π<br />
❑2.6. Tổng trở vào và hòa hợp tải<br />
❑2.7. Hàm truyền đạt của mạng 2 cửa<br />
❑2.8. Bài tập<br />
2.1. Các bộ thông số<br />
<br />
Trở kháng Z<br />
Tổng dẫn Y<br />
Lai H<br />
Lai nghịch đảo G<br />
Truyền tải A<br />
Truyền tải ngược B<br />
2.2. Quan hệ giữa các bộ thông số<br />
<br />
Quan hệ Z và Y<br />
Quan hệ G và H<br />
Quan hệ B và A<br />
Quan hệ Z và H<br />
Bảng tổng hợp các quan hệ<br />
2.3. Phân tích mạch có mạng 2 cửa<br />
<br />
Các bài toán phân tích mạch có mạng 2 cửa<br />
2.4. Kết nối các mạng 2 cửa<br />
<br />
Kết nối kiểu nối tiếp<br />
Kết nối kiểu song song<br />
Kết nối kiểu xâu chuỗi<br />
Kết nối kiểu lai<br />
2.5. Mạng 2 cửa T và Π<br />
<br />
Mạng 2 cửa hình T<br />
Mạng 2 cửa hình Π<br />
2.6. Tổng trở vào và hòa hợp tải<br />
<br />
Tổng trở vào mạng 2 cửa<br />
Hòa hợp tải<br />
2.7. Hàm truyền đạt của mạng 2 cửa<br />
<br />
Hàm truyền đạt dòng điện<br />
Hàm truyền đạt điện áp<br />
Hàm truyền đạt công suất<br />
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH MẠCH TRONG<br />
MIỀN THỜI GIAN<br />
Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn<br />
Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Nghệ An, 2018 25<br />
Mục tiêu<br />
<br />
❑ Hiểu được thế nào là điều kiện đầu của mạch điện khi đóng cắt<br />
❑ Áp dụng được phương pháp tích phân cổ điển phân tích mạch<br />
điện<br />
❑ Phân tích được quá trình quá độ trong mạch RL, RC, RLC<br />
❑ Áp dụng được phương pháp toán tử phân tích mạch điện<br />
❑ Biết được cách giải bài tập mẫu<br />
Nội dung<br />
<br />
❑3.1. Giới thiệu<br />
❑3.2. Sơ kiện<br />
❑3.3. Phương pháp tích phân cổ điển<br />
❑3.4. Quá trình quá độ trong mạch RL, RC, RLC<br />
❑3.5. Phương pháp toán tử<br />
❑3.6. Bài tập<br />
3.1. Giới thiệu<br />
<br />
❑Khái niệm quá trình quá độ trong mạch điện<br />
❑Một số giả thiết lý tưởng trong bài toán phân tích quá trình quá độ<br />
3.2. Sơ kiện<br />
<br />
❑Sơ kiện của dòng điện trong cuộn cảm<br />
❑Sơ kiện của điện áp trên cuộn dây<br />
❑Các quy tắc đóng/mở<br />
3.3. Phương pháp tích phân cổ điển<br />
<br />
❑Bài toán phân tích quá trình quá độ trong mạch điện<br />
❑Nghiệm xác lập<br />
❑Nghiệm tự do<br />
❑Phương trình đặc trưng<br />
❑Nghiệm phương trình đặc trưng<br />
❑Tính sơ kiện<br />
❑Xác định hằng số tích phân<br />
❑Tổng hợp kết quả<br />
3.4. Quá trình quá độ trong mạch RL, RC, RLC<br />
<br />
❑Quá trình quá độ trong mạch RL<br />
❑Quá trình quá độ trong mạch RC<br />
❑Quá trình quá độ trong mạch RLC<br />
3.5. Phương pháp toán tử<br />
<br />
❑ Biến đổi thuận Laplace<br />
❑Tính chất cơ bản của biến đổi thuận Laplace<br />
❑Tìm ảnh Laplace từ gốc thời gian<br />
❑Biến đổi ngược Laplace<br />
❑Tính chất cơ bản của biến đổi ngược Laplace<br />
❑Tìm gốc thời gian từ ảnh Laplace<br />
❑Sơ đồ toán tử<br />
❑Giải bài toán quá độ bằng phương pháp toán tử<br />
CHƯƠNG 4. MẠCH ĐIỆN PHI TUYẾN<br />
Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn<br />
Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Nghệ An, 2018<br />
33<br />
Mục tiêu<br />
<br />
❑ Hiểu được đặc tính của phần tử phi tuyến; Chế độ xác lập; Chế<br />
độ quá độ trong mạch điện phi tuyến.<br />
❑ Phân tích được mạch điện phi tuyến có Diode và transistor<br />
❑ Áp dụng được phương pháp sử dụng máy tính phân tích mạch<br />
phi tuyến<br />
❑Biết cách giải bài tập mẫu<br />
Nội dung<br />
<br />
❑4.1. Giới thiệu<br />
❑4.2. Đặc tính của phần tử phi tuyến<br />
❑4.3. Chế độ xác lập<br />
❑4.4. Chế độ quá độ<br />
❑4.5. Diode và transistor<br />
❑4.6. Giải một số bài toán phi tuyến bằng máy tính<br />
❑4.7. Bài tập<br />
4.1. Giới thiệu<br />
<br />
❑Khái niệm<br />
❑Phân biệt mạch tuyến tính và phi tuyến<br />
❑Phần tử phi tuyến<br />
4.2. Đặc tính của phần tử phi tuyến<br />
<br />
❑Hệ số động<br />
❑Hệ số tĩnh<br />
❑Họ đặc tuyến<br />
❑Tính chất tạo tần<br />
❑Tính chất không xếp chồng đáp ứng<br />
4.3. Chế độ xác lập<br />
<br />
Phương pháp cân bằng điều hòa<br />
Phương pháp tuyến tính điều hòa<br />
Phương pháp tuyến tính hóa quanh điểm làm việc<br />
Phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn<br />
Phương pháp đồ thị<br />
4.4. Chế độ quá độ<br />
<br />
Phương pháp cân bằng điều hòa<br />
Phương pháp tuyến tính điều hòa<br />
Phương pháp tuyến tính hóa quanh điểm làm việc<br />
Phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn<br />
Phương pháp đồ thị<br />
4.5. Diode và transistor<br />
<br />
Mạch phi tuyến chứa diode<br />
Mạch phi tuyến chứa transistor<br />
4.6. Giải một số bài toán phi tuyến bằng máy tính<br />
<br />
Giải phương trình vi phân<br />
Chế độ xác lập<br />
Chế độ quá độ<br />
Không gian trạng thái<br />
CHƯƠNG 5. ĐƯỜNG DÂY DÀI<br />
Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn<br />
Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Nghệ An, 2018<br />
42<br />
Mục tiêu<br />
<br />
❑ Hiểu được mô hình đường dây dài<br />
❑ Phân tích được đường dây dài ở chế độ xác lập điều hòa và chế<br />
độ quá độ<br />
❑ Biết cách giải bài tập mẫu<br />
Nội dung<br />
<br />
❑5.1. Giới thiệu<br />
❑5.2. Đường dây dài ở chế độ xác lập điều hòa<br />
❑5.3. Đường dây dài ở chế độ quá độ<br />
❑5.4. Bài tập<br />
5.1. Giới thiệu<br />
<br />
❑Khái niệm<br />
❑Mạch có thông số tập trung/đường dây ngắn<br />
❑Mạch có thông số rải/đường dây dài<br />
5.2. Đường dây dài ở chế độ xác lập điều hòa<br />
<br />
❑Khái niệm<br />
❑Điện áp & dòng điện<br />
❑Hiện tượng sóng chạy<br />
❑Thông số đặc trưng cho sự truyền sóng<br />
❑Phản xạ sóng<br />
5.3. Đường dây dài ở chế độ quá độ<br />
<br />
❑Khái niệm<br />
❑Điện áp & dòng điện<br />
❑Phương pháp Pêtécsơn<br />
CHƯƠNG 6. PHÂN TÍCH MẠCH<br />
TRONG MIỀN TẦN SỐ<br />
Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn<br />
Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Nghệ An, 2018 48<br />
Mục tiêu<br />
<br />
❑ Hiểu được phép biến đổi Fourier<br />
❑ Phân tích được phổ của một số dạng tín hiệu thường gặp<br />
❑ Biết cách giải bài tập mẫu<br />
Nội dung<br />
<br />
❑ 6.1. Biến đổi Fourier<br />
❑ 6.2. Phổ của một số dạng tín hiệu thường gặp<br />
❑ 6.3. Bài tập<br />
6.1. Biến đổi Fourier<br />
<br />
❑ Biến đổi Fourier thuận<br />
❑ Biến đổi Fourier ngược<br />
❑ Tính chất biến đổi Fourier<br />
6.2. Phổ của một số dạng tín hiệu thường gặp<br />
<br />
❑Phổ của xung vuông<br />
❑Phổ của xung tam giác<br />
❑Phổ của tín hiệu xung Sa<br />
❑Phổ của tín hiệu hàm mũ<br />