CHƯƠNH III: MẠCH XÁC LẬP ĐiỀU HÒA

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

Thêm vào BST

Báo xấu

198
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo dành cho giáo viên, sinh viên cao đẳng, đại học chuyên ngành quản trị kinh doanh - Giáo trình, bài giảng chuyên ngành quản trị kinh doanh giúp các bạn sinh viên cũng cố và nâng cao kiến thức của mình.Tài liệu về mạch xác lập điều hòa...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CHƯƠNH III: MẠCH XÁC LẬP ĐiỀU HÒA

CHƯƠNG III MẠCH XÁC LẬP ĐiỀU HÒA 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 1
CHƢƠNG III: MẠCH XÁC LẬP ĐIỀU HÒA 2.1 Qúa trình điều hòa. 2.2 Phương pháp biên độ phức. 2.3 Quan hệ giữa U và I trên các phần tử R,L,C-Trở kháng và dẫn nạp. 2.4 Các định luật Ohm, Kirchoff dạng phức. 2.5 Đồ thị vector. 2.6 Công suất. 2.7Mạch cộng hưởng 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 2
2.1 QÚA TRÌNH ĐIỀU HÒA a. Tín hiệu điều hòa: f(t) gọi là điều hoà nếu biến thiên theo t theo quy luật sau:  f(t) = Fmcos(t+) hoặc f(t) = Fmsin(t+) H 2.1  : góc pha ban đầu (-180180)   Quá trình điều hoà là hàm tuần hoàn theo t với chu kỳ: T=2Π/ , : tần số, đơn vị là Hertz (Hz) 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 3
2.1 QÚA TRÌNH ĐIỀU HÒA Quá trình điều hoà là hàm tuần hoàn theo t Giả sử có hai đại lƣợng điều hoà cùng tần số góc :  f1(t) = Fm1cos(t+)  f2(t) = Fm2cos(t+) Đại lƣợng  = (t + 1) – (t + 2) = 1 - 2: góc lệch pha giữa f1(t) và f2(t) 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 4
2.1 QÚA TRÌNH ĐIỀU HÒA 1 > 2 (tức >0): f1 nhanh (sớm) pha hơn f2 một góc   1 < 2 (tức 
2.1 QÚA TRÌNH ĐIỀU HÒA Theo định nghĩa trên, ta có:  T 1 T Ri 2 (t )dt  RI 2 0 Trị hiệu dụng I của dòng điện i(t)  T 12  i (t )dt I T0 Quan hệ giữa trị hiệu dụng và biên độ:  Im I 2 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 6
2.2 PHƢƠNG PHÁP BIÊN ĐỘ PHỨC a.Số phức a.1.Định nghĩa  Đơn vị ảo j: j2 = – 1 SP: A = a +jb a = ReA = Phần thực của A B = ImA =Phần ảo của A H 2.2 A* = a – jb = SP liên hợp (SPLH) của A 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 7
2.2 PHƢƠNG PHÁP BIÊN ĐỘ PHỨC a.2.Biểu diễn hình học của số phức (H 2.2) Điểm A (a, b) là điểm biểu diễn SP A = a + jb Vectơ A = OA là vectơ biểu diễn của SP A= a +jb SP A = a + jb  Điểm A (a, b)  Vectơ A  Số thực A = a  Điểm A (a, 0)  Trục x  Trục x là Trục Thực (Re).  Số ảo A = jb  Điểm A(0, b)  Trục y  Trục y là Trục aỏ (Im). Điểm A*(a, –b) đối xứng với A (a, b) qua trục thực 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 8
2.2 PHƢƠNG PHÁP BIÊN ĐỘ PHỨC a.3. Các phép tính SP Các phép tính (+, –, ,  của SP Dạng đại số A = a +jb đƣợc ) làm giống số thực, với điều kiện thay j2=–1 a.4. Biên độ và góc của SP Biên độ cuả SP A là chiều dài của vectơ A: A  A  r  a2  b2 Góc của SP A là góc chỉ hướng của vectơ A: 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 9
2.2 PHƢƠNG PHÁP BIÊN ĐỘ PHỨC a.5. Các dạng của SP a. Dạng Đại số A= a + jb b. Dạng Lượng giác A = r (cosθ + jsinθ) ! Công Thức Euler: ejθ =( cosθ + jsinθ) c. Dạng Mũ Phức A = rejθ ! Ký hiệu θ = cosθ + jsinθ d. Dạng Cực A=r θ r  1 r 1  1  1  2 (r  1 )(r2  2 )  r r21  2 ; 1 1 r22 r2 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 10
2.2 PHƢƠNG PHÁP BIÊN ĐỘ PHỨC b. Biểu diễn đại lƣợng điều hoà bằng số phức – Biên độ phức: Theo công thức Euler ta đƣợc: Fmej(t+) = Fmcos(t+) + j Fmsin(t+)  Biểu diễn f(t) theo hàm cos thì : F(t) = Re{ Fmej(t+)}  Biểu diễn f(t) theo hàm sin thì: F(t) = Im{ Fmej(t+)} Nhƣ vậy, đại lƣợng điều hoà có thể đƣợc biểu diễn bằng số phức Fmej(t+) 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 11
2.2 PHƢƠNG PHÁP BIÊN ĐỘ PHỨC Mạch điện xác lập điều hoà là mạch có đáp ứng dòng và áp  cùng tần số, chỉ khác nhau về biên độ và góc pha ban đầu Các biến điều hoà đƣợc biểu diễn bằng biên độ phức:   i (t )  I m cos(t  i )  I  I m i  u (t )  U cos(t   )  U  U  m U m U  e(t )  Em cos(t  E )  E  Em E  j (t )  I cos(t   )  E  E  m j m j Các biến điều hoà đƣợc biểu diễn bằng hiệu dụng phức:  I  i (t )  I m cos(t  i )  I hd  m i   Fm  2 Fhd U  u (t )  U m cos(t  U )  U hd  m U 2 2 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 12
2.2 PHƢƠNG PHÁP BIÊN ĐỘ PHỨC c. Tính chất của phép biểu diễn đại lƣợng điều hoà bằng ảnh phức:  kf(t)  kF df (t )   jF dt 1  f (t )dt  F j  f1 (t )  f 2 (t )  F1  F2 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 13
2.3 QUAN HỆ GiỮA U VÀ I TRÊN CÁC PHẦN TỬ a. Trên phần tử điện trở R Cho dòng điện i(t)=Imcos(ϖt+αR) qua điện trở R Quan hệ giữa u và i trên R: uR = RiR uR(t)=RImcos(ϖ t+αR)=URmcos(ϖ t) H 2.3 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 14
2.3 QUAN HỆ GiỮA U VÀ I TRÊN CÁC PHẦN TỬ Tổng trở và góc UR  R;  R   R   R  0 ZR  IR Mạch R  (R, 0o) b. Trên phần tử điện trở L Cho dòng điện i(t)=Imcos(ϖ t+αL) qua L H 2.4 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 15
2.3 QUAN HỆ GiỮA U VÀ I TRÊN CÁC PHẦN TỬ Quan hệ giữa u và i trên L:  uL(t)=- ϖ LImsin(ϖ t+ αL)=ULmcos(ϖ t+ αL +Π/2)  Tổng trở và góc XL = ϖ L = Cảm Kháng của phần tử điện cảm  UL ZL    jX L ;  L   L   L  90 IL Mạch L  (XL, 90o) c. Trên phần tử điện dung C Đặt giữa hai đầu bản tụ u(t)=Umcos(ϖ t+ αC) Quan hệ giữa u và i trên C:  02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 16
2.3 QUAN HỆ GiỮA U VÀ I TRÊN CÁC PHẦN TỬ H 2.5 iC(t)=-C ϖ Umsin(ϖ t+ αC)=ICmcos(ϖ t+ αC +Π/2)  Tổng trở và góc  1  Dung Khaùng cuûa PT Ñieän Dung XC  C  UC ZC     jX C ; C  C   C  90 IC Maïch C  (X C , 90 ) 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 17
2.4 CÁC ĐL Ohm, Kirchoff DẠNG PHỨC. a.Định luật Ohm Giữa ảnh phức của điện áp và dòng điện của một phần tử hai cực không nguồn có quan hệ     hay I  YU U  ZI Trong đó: Z là trở kháng, Y là dẫn nạp Phần tử điện trở:    UR IR 1 ZR  R YR   Phần tử điện cảm:   IR  UR R Phần tử điện dung:    UL IL 1  j L ZL  YL     U L j L IL   UC 1 IC ZC    j C YC   jC  IC UC 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 18
2.4 CÁC ĐL Ohm, Kirchoff DẠNG PHỨC. b.Định luật Kirchhoff 1 Tổng đại số các ảnh phức của các dòng điện tại một nút (hoặc mặt kín) bất kỳ thì bằng không   I 0 k nut( mat kin ) c. Định luật Kirchhoff 2: Tổng đại số các ảnh phức của các điện áp trên các phần tử dọc theo tất cả các nhánh trong một vòng bất kỳ thì bằng không: Uk  0  vong 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 19
2.5 ĐỒ THỊ VECTOR Là biểu diễn hình học quan hệ giữa các biên độ phức (hoặc  trị hiệu dụng phức) dòng và áp trong mạch điện theo định luật Kirchhoff. a. Mạch RLC nối tiếp H 2.6 02 Jan 2011 401001_ Mạch điện 1 20