Electric Circuits - Chương 3: Các mạch RLC đơn giản dưới tác động DC và AC

Chia sẻ: Kenvin Min | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

518
lượt xem 107
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chương 3 trình bày các vấn đề sau: Mạch RLC nối tiếp; Mạch RLC song song; Các mạch dao động thực tế (Mạch dao động LC, Mạch dao động ba điểm điện cảm, mạch dao động ba điểm điện dung); Mạch ghép hỗ cảm; Công suất trong mạch dước tác động điều hoà (AC)

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Electric Circuits - Chương 3: Các mạch RLC đơn giản dưới tác động DC và AC

Electric Circuits part 1 Using PSpice Dr. Ngo Van Sy University of Dannang ngvnsy@yahoo.com Mb: 0913412123
Chương 3 CÁC MẠCH RLC ĐƠN GIẢN DƯỚI TÁC ĐỘNG DC VÀ AC  MẠCH RLC NỐI TIẾP  MẠCH RLC SONG SONG  CÁC MẠCH DAO ĐỘNG THỰC TẾ  MẠCH DAO ĐỘNG LC  MẠCH DAO ĐỘNG BA ĐIỂM ĐIỆN CẢM  MẠCH DAO ĐỘNG BA ĐIỂM ĐIỆN DUNG  MẠCH GHÉP HỖ CẢM  CÔNG SUẤT TRONG MẠCH DƯỚI TÁC ĐỘNG ĐIỀU HÒA (AC)
MẠCH RLC NỐI TIẾP di (t ) 1 R Ri (t ) + L + ∫ i (t )dt = e(t ) = cos(ω0t ) dt C + e(t) = cos(wt) L 1 s RI ( s ) + sLI ( s ) + I ( s) = E (s) = 2 sC s + ω0 2 C + E ( s) s 1 s2 I (s) = = = Z ( s ) ( s 2 + ω 2 )( R + sL + 1 ) L ( s 2 + ω 2 )( s 2 + R s + 1 ) 0 0 sC L LC 1 s2 I (s) = L ( s 2 + ω0 )( s 2 + 2α .s + ωCH ) 2 2
 Dùng công thức Heavisaid tìm về hàm gốc i(t) trong miền thời gian R 1 α= ωCH = ω0 ≈ ωCH ∆ω = ω0 − ωCH 2L LC s1 = jω 0 s 2 = − jω0 = s1 * s 3 = −α + jωr s 4 = −α − jωr = s3 * H 2 ( s ) = 2 s ( s 2 + 2α .s + ωCH ) + 2( s + α )( s 2 + ω0 ) ' 2 2 ∆ω H ( jω0 ) 1 1 − jarctg ( ) A1 = 1 ≈ = e α H 2 ( jω0 ) 4(α + j∆ω ) 4 α + ∆ω ' 2 2 ∆ω H (−α + jωr ) 1 1 − jarctg ( ) A3 = 1 ≈− =− e α H 2 (−α + jωr ) ' 4(α + j∆ω ) 4 α 2 + ∆ω 2 1  ∆ω ∆ω  i (t ) = cos(ω0t − arctg ) − exp(−αt ) cos(ω r t − arctg ) 2  α α  2 L α + ∆ω  2 
1 ∆ω  Thành phần cưỡng bức icb (t ) = 2 L α 2 + ∆ω 2 cos(ω0t − arctg α )  Tần số ω0 1  Biên độ Im = 2 L α 2 + ∆ω 2  Biên độ tại cộng hưởng 1 I m (0) =  Biên độ tại cạnh dải R 1 I (0) 1 thông I m ( ∆ωd ) = = m = 2 L α 2 + ∆ωd 2 2 R 2  Dải thông R 2 ∆ω d =  Pha L ∆ω ϕiqđ = arctg α
1 ∆ω  Thành phần quá độ iqđ (t ) = − 2 L α 2 + ∆ω 2 exp(−αt ) cos(ωr t − arctg α )  Tần số 1 R2 ωr = − 2 LC 4 L 1  Biên độ Im = exp(−αt ) 2 L α + ∆ω 2 2  Thời gian tắt ln10 2,3 L τ= = = 4,6 α α R  Pha ∆ω ϕiqđ = arctg α
1 R.I (ω ) + jωL.I (ω ) + I (ω ) = E (ω ) j ωC  Chế độ xác lập 1 điều hòa trong ( R + j ωL + j ωC ) I (ω ) = E (ω ) mạch dao động Z (ω ).I (ω ) = E (ω ) đơn Z (ω ) = R + jωL + 1 = R + j (ωL − 1 ) = R + jX (ω )  Trở kháng Z j ωC ωC 1  Điện kháng X X (ω ) = ωL − = XL − XC ωC  Cảm kháng XL X L = ωL  Dung kháng |X|C. 1 XC = ωC
L ρ = X L (ωCH ) = X C (ωCH ) =  Trở kháng đặc tính C  Hệ số phẩm chất ρ 1 L Q= =  Độ lệch cộng hưởng R R C X 1 1 tổng quát ξ = = (ωL − ) R R ωC  Độ lệch cộng hưởng ω0 ωCH tương đối ν= − ωCH ω0
MẠCH RLC SONG SONG  Tính chất đối ngẫu  Dòng điện – điện áp  Vòng – Nút  Hệ pt Iv – Hệ pt Un  Nối tiếp – Song song  Các thông số đối ngẫu:  R-G  L-C  E-Ing
 Bảng so sánh các đặc trưng của mạch dao động đơn nối tiếp và song song (xem trang 96-97)
Bảng các thông số của mạch RLC nối tiếp và GLC song song 1 1 ωCH NT = | ωCH SS = LC LC
CÁC MẠCH DAO ĐỘNG THỰC TẾ  MẠCH DAO ĐỘNG LC (trang 97) 2 2 RL' RC' 2 2 1k L C 2 1 1 Rtd L' + C' 1 1 + 1
 MẠCH DAO ĐỘNG BA ĐIỂM ĐIỆN CẢM (trang 99)
 MẠCH DAO ĐỘNG BA ĐIỂM ĐIỆN DUNG (trang 100)
i(t) R L Mạch RL e(t)=cos(ω0t) di (t ) R.i (t ) + L = e(t ) = cos(ω0t )  Phương trình mạch dt điện s R.I ( s ) + sL.I ( s ) = E ( s ) = 2 ( s + ω0 ) 2  Biểu thức dòng điện s trong miền biến đổi ( R + sL).I ( s) = 2 2 ( s + ω0 ) Laplace s 1 s I (s) = 2 = ( s + ω0 )( R + sL) L ( s 2 + ω 2 )( s + R ) 2 0 L
R s3 = − L s1, 2 = ± jω 0 ω0 L 1 1 − iarctg ( ) A1 = = e R R R 2 2( + jω0 ) 2 + ω0 2 L L2 R 1 A3 = − L R2 ω + 2 2 0 L 1 ω0 L R R i (t ) = cos[ω0t − arctg ( )] − 2 exp(− t ) R 2 + ω0 L2 2 R R + ω0 L2 2 L 1 1 R i (t ) = − exp(− t ) R R L 1 R i (t ) = [1 − exp(− t )] R L L τ= R
i(t) R C Mạch RC 1 R.i (t ) + ∫ i (t )dt = e(t ) = cos(ωo t ) C 1 s e(t)=cos(ω0t) R.I ( s ) + I (s) = E (s ) = 2 sC s + ω0 2 s 1 s2 I (s) = = 1 R ( s 2 + ω 2 )( s + 1 ) ( s 2 + ω0 )( R + 2 ) 0 sC RC s1, 2 = ± jωo 1 s3 = − RC 1 H 2 ( s) = 2s ( s + ' ) + ( s 2 + ω0 ) 2 RC H ( jω o ) − ω0 2 1 A1 = 1 = = H 2 ( jωo ) 2( jω )( jω + 1 ) 2(1 − j 1 ) ' ωo RC o o RC 1 1 = exp[ jarctg ( )] 1 ωo RC 2 1+ ω R 2C 2 2 0 1 1 H1 ( − ) RC = R 2C 2 1 A3 = = H 2 (− ' 1 ) 1 + ω02 1 + ω0 R 2C 2 2 RC R 2C 2 1 1 −t 1 1 i (t ) = [ exp( )+ cos(ωo t + arctg )] R 1 + ω0 R 2C 2 2 RC 1 ωo RC 1+ 2 2 2 ω0 R C 1 −t i (t ) = exp( ) R RC τ = RC
1 H 2 (s) = 2s( s + ' ) + ( s 2 + ω0 ) 2 RC H ( jω o ) − ω0 2 1 A1 = 1 = = H 2 ( jωo ) 2( jω )( jω + 1 ) 2(1 − j 1 ) ' o o RC ωo RC 1 1 = exp[ jarctg ( )] 1 ωo RC 2 1+ ω0 R 2C 2 2 1 1 H1 (− ) RC = R C 2 2 1 A3 = = + ω0 1 + ω0 R C 1 1 2 2 2 H 2 (− ' ) 2 RC R 2C 2 1 1 −t 1 1 i (t ) = [ exp( )+ cos(ωo t + arctg )] R 1 + ω0 R 2C 2 2 RC 1 ωo RC 1+ 2 2 2 ω0 R C 1 −t i (t ) = exp( ) R RC τ = RC
1 1 −t 1 1 i (t ) = [ exp( )+ cos(ωot − arctg )] R 1 + ω0 R C 2 2 2 RC 1 + 1 ωo RC ω0 R C 2 2 2 1 −t i (t ) = exp( ) R RC τ = RC
MẠCH GHÉP HỖ CẢM  Trang 105