Đề tài " Phương Pháp Máy Phát Tương Đương Định Lý Thevenin-Norton "

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

416
lượt xem 59
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo bài thuyết trình 'đề tài " phương pháp máy phát tương đương định lý thevenin-norton "', tài liệu phổ thông phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề tài " Phương Pháp Máy Phát Tương Đương Định Lý Thevenin-Norton "

Phương Pháp Máy Phát Tương Đương Định Lý Thevenin-Norton Giáo viên hướng dẫn: Trương Đình Tòa Nhóm thực hiện: nhóm 5 Lê Anh Đức Phan Minh Tiến Vũ Thanh Huy Lâm Hoàng Minh Tuấn Hoàng Văn Hưng Nguyễn Thành Trung Nguyễn Thị Ngọc Lan Phạm Thị Huyền Trang Nguyễn Thị Mỹ Linh Nguyễn Thị Thanh Thảo Lê Thị Cẩm Tú Lê Hoàng Anh Linh Lê Thanh Nhẩn Lưu Đình Trác Đàng Thị Kim Sắc
Nội Dung Trình Bày: I. Định lý Thevenin-Norton II. Phương Pháp III. Các ví dụ IV. Kết luận
Định lý Thevenin-Norton I. 1. Định lý: Một mạch điện phức tạp có chứa nhánh a, b có thể coi là tương đương một máy phát có suất điện động E bằng hiệu điện thế đo được giữa a, b khi a, b hở mạch và có điện trở nội r (trong) bằng điện trở đo được giữa a, b khi thay tất cả các suất điện động của mạch điện bằng điện trở nội
2. Chứng minh định lý Giả sử trên đoạn mạch a, b có dòng điện có hướng chạy ra khỏi a, có cuờng độ là I, còn hiệu điện thế giữa a, b là Uab=U Ta có thể biểu diễn I là một hàm tuyến tính thuần nhất của U và của các suất điện động trong mạch điện I= a1ε1+a2ε2+………+anεn+bU(1)
Thật vậy: giả sử trong mạch điện có n ẩn số và có m nút mạng. Theo định luật Kirchhoff thứ 1 chúng ta sẽ có m-1 phương trình về nút mạng Ngoài ra ta cũng sẽ có n +1- m phương trình về mắc mạng Với những mắc mạng không chứa nhánh a, b chúng ta sẽ áp dụng định luật thứ 2 của Kirchhoff:
Với những mắc mạng chứa đoạn mạch a, b ta sẽ viết phương trình bằng định luật ohm tổng quát. Giải các hệ số trong các phương trình (*)(**)(***)ta sẽ có nghiệm I= a1ε1+a2ε2+………+anεn+bU(1) Trong đó a1 a2 ….. an và b là các hệ số có thứ nguyên là R-1. Do các hệ số (*)(**)(***) trong các phương trình (*)(**)(***) không chứa các giá trị trong nhánh a, b cho nên các hệ số a1 a2 ….. an và b không phụ thuộc vào các giá trị trong nhánh a,b.
Xét 2 trường hợp a/ Trường hợp 1: để hở mạch a, b thay vào đó là một vôn kế có điện trở vô cùng lớn để đo hiệu điện thế giữa a và b và đặt giá trị này là E Hiển nhiên lúc đó I=0 Từ (1) suy ra (do các hệ số không phụ thuộc vào các giá trị trong nhánh a, b) 0= a1ε1+a2ε2+………+anεn+bE(2) Lấy (1) – (2) ta có I=b(U-E) (3)
b/ thay tất cả các suất điện động trong mạch điện bằng điện trở nội của chúng. Do đó ε1 ε2 …….. εn =0. Mắc vào nhánh a, b một nguồn điện nào đó cung cấp cho hiệu điện thế giữa a, b là U còn cường độ dòng điện qua a, b là I chạy vào a Từ (1) suy ra -I = 0 + bU Đây chính là điện trở đo được Giữa 2 đầu a, b
Thay b vào (3) ta được U = E – Ir (4) Biểu thức này chính là định luật Ohm cho đoạn mạch a, b gồm có một nguốn có suất điện động E, điện trở trong r cung cấp dòng điện cho nhánh a, b Như vậy lưỡng cưc hoạt động ở a, b tương đương với một nguồn có suất điên động E và điện trở trong r ( đã biết)
II. Phương pháp tiến hành: Bước 1: tính giá trị của E Để hở mạch a, b Dùng vôn kế (Rv = ∞) đo hiệu điện thế giữa a, b Uab > 0  cực dương mắc vào a Uab= E Uab < 0  cực dương mắc vào b
Bước 2: tính r (điện trở trong) Thay tất cả các nguồn điện trong mạch điện (không chứa nhánh a, b) bằng điện trở nội của chúng.
Bước 3: Thay mạng điện ngoài bằng nguồn tương đương(E,r)
III. Các ví dụ 1. Ví dụ 1 Cho mạch điện như hình vẽ E1=12v, r1=1Ω, E2=10v, r2=1Ω, R1= 5Ω , R2=3Ω Tìm cường độ dòng điện qua Rx khi Rx đạt các giá trị sau: Rx1=1Ω , Rx2=3Ω , Rx3=7Ω R1 Rx E1r1 R2 E2,r2
Bài giải phương pháp U- Thevenin: Để tìm Et ta tháo bỏ Rx và tìm UAB khi mạch hở Dòng điện do E1 phát ra trong mạch kín là: 4 E1 I1= = R1 3 A r1+R1+R2 A 4 • Suy ra: UAM= I1R2 = .3 = 4 E1,r1 R2 3 • E2,r2 • UAB= UAM +UMB = 4- 10 = -6 B M Tức là Et= -6V và cực dương của nguồn nối • với cực B, cực âm nối với cực A.
Ta tính điện trở trong tương đương rt bằng cách tính RAB sau • khi tháo Rx sau khi tháo Rx và cho E1, E2 bằng 0. 6.3 • RAB= +1= 3 63 Ta có mạch tương đương với nguồn (Et, rt) • R1 A Et Et • Ix= = Rx  3 Rx  rt r1 Rx1= 1Ω→ I1= 1.5 A • r2 Rx2= 3Ω→ I2= 1 A • M B Rx3= 7Ω→ I1= 0.6 A •
VÍ DUÏ 2 E1=12.5 v ; r1= 1Ω R5 E1,r1 ; r2=0.5Ω E2=8 v R1=R2=5Ω ; R3=R4=2.5Ω E2,r2 R4 C R5=4 Ω ;RA=0.5Ω B D A Tính cöôøng ñoä doøng ñieän qua R3 Ampe A R1 R2
Böôùc 1:Tính E ;Ñeå hôû maïch B,C noái vaøo voânkeá E1,r1 R5 R3 C R4 A D B R2 R1 E1 12.5 I  1 r1  RBD  R5 1 7.5  4 R2 ( R3  R4 ) 5(2.5  2.5) RBD  R1   5  7.5 R2  R3  R4 5  2.5  2.5 1 U AB  5V ;U CA  2.5  1.25V 2 R3 UCB  5 1.25  6.25V R1 A Böôùc2 :Tính r B R2 C D r1 R4 R5
Boû A,D ra khoûi maïch (maïch caàu caân baèng) R1  R 3 5  2 .5    3 .7 5  R BC E,r 2 2 Tính IA A E2 r 2 E  UCB  6.25V r  RBC  3.75 RA  0.5 E  E2 6.25  8 IA    3 r2  r  R A 0.5  3.75  0.5
IV. Kết luận Qua những ví dụ trên chúng ta có thể rút ra môt số những kết luận cho phương pháp máy phát tương đương. 1. Ưu điểm Khi gặp những bài toán có mạch điện phức tạp mà đề bài chỉ yêu cầu tính cđdđ của một nhánh nào đó thì phương pháp này đặc biệt thuận lợi. Phương pháp này còn đặc biệt thuận lợi khi khảo sát cđdđ qua nhánh a, b có các giá trị biến thiên.