zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Giáo trình môn kỹ thuật điện- Chương 1: Những khái niệm cơ bản về mạch điện

Chia sẻ: Tên Họ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:42

Báo xấu

134
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mạch là một mô hình diễn tả sự phân bố khoanh vùng của các quá trình năng lượng (và tín hiệu) điện từ trong một thiết bị điện, nó được ghép bởi một số hữu hạn các vật dẫn trong đó các quá trình chuyển hoá, tích luỹ, truyền đạt, năng lượng (và tín hiệu) điện từ được đặc trưng bởi các điện áp u(t) và dòng điện i(t) phân bố theo thời gian t.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình môn kỹ thuật điện- Chương 1: Những khái niệm cơ bản về mạch điện

GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT MẠCH ĐIỆN Chương 1: Những khái niệm cơ bản về mạch điện
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN §1-1. Mạch điện và kết cấu hình học của mạch §1-2. Các thông số trạng thái và các quá trình năng lượng trong nhánh §1-3. Các thông số đặc trưng cơ bản của mạch §1-4. Các luật cơ bản của mạch điện-Các luật Kirhof §1-5. Phân loại bài toán mạch
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1-1. Mạch điện và kết cấu hình học của mạch 1. Định nghĩa mạch điện 2. Kết cấu hình học của mạch
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1-1. Mạch điện và kết cấu hình học của mạch 1. Định nghĩa mạch điện 2. Kết cấu hình học của mạch
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 1. Định nghĩa mạch điện Từ đó ta định nghĩa mạch điện theo quan điểm năng lượng: Mạch là một mô hình diễn tả sự phân bố khoanh vùng của các quá trình năng lượng (và tín hiệu) điện từ trong một thiết bị điện, nó đ ược ghép bởi một số hữu hạn các vật dẫn trong đó các quá trình chuy ển hoá, tích luỹ, truyền đạt, năng lượng (và tín hiệu) điện từ đ ược đ ặc trưng b ởi các điện áp u(t) và dòng điện i(t) phân bố theo thời gian t. Mô hình mạch và mô hình trường khác nhau ở chỗ: ở mô hình m ạch các thông số chỉ phân bố theo thời gian, còn ở mô hình trường các thông số phân bố trong không gian theo thời gian, song giữa chúng có quan h ệ khăng khít với nhau thông qua biểuu = c: Edl i = ∫ Hdl thứ ∫ và
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Kết cấu hình học của mạch Mô hình mạch có kết cấu hình khung, vì vậy về mặt hình học nó gồm các yếu tố là: nhánh, nút, vòng, cây và bù cây. Trong đó; nhánh, nút A và vòng là 3 yếu tố hình học cơ bản của mạch: 4 1 3 2 a b c d Hình 1.1 + Nhánh: B Là một đoạn mạch gồm những phần tử ghép nối tiếp nhau, trong đó có cùng một dòng điện chạy, không biến thiên theo toạ đ ộ không gian dọc theo nhánh và chỉ biến thiên theo thời gian t (trên hình 1.1 là: nhánh 1,2,3,4). Ký hiệu số nhánh của mạch điện bằng chữ m=4.
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Kết cấu hình học của mạch + Nút: Là điểm gặp nhau của từ ba nhánh trở lên (trên hình 1.1 là các nút A và B). Số nút thường ký hiệu bằng chữ n. A 4 1 3 2 a b c d Hình 1.1 B + Mạch vòng: Là lối đi khép kín qua các nhánh trên hình 1.1 là: các vòng a,b,c,d . . .).
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Kết cấu hình học của mạch + Cây: là một phần của mạch gồm các nhánh (gọi là cành) nối đủ các nút theo một kết cấu hở không có vòng nào Số lượng cành trong cây là n-1 (trên hình 12a,b,c thể hiện là các nét liền) . b/ c/ a/ Hình1.2a,b,c + Bù cây: phần mạch còn lại bù với cây để tạo thành mạch hoàn chỉnh gọi là bù cây. Số lượng bù cây là m –n+1 (trên hình 12a,b,c th ể hi ện là các nét đứt) . .
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1-2. Các thông số trạng thái và các quá trình năng lượng trong nhánh 1. Dòng điện i(t): 2. Điện áp u(t) 2. Công suất điện từ p(t)
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1-2. Các thông số trạng thái và các quá trình năng lượng trong nhánh 1. Dòng điện i(t): 2. Điện áp u(t) 2. Công suất điện từ p(t)
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN u(t) 1. Dòng điện i(t) a b i(t) p(t) Xét sơ đồ mạch hình 1.3: Hình 1.3 Là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích t ự do, chi ều của dòng điện là chiều chuyển động của các điện tích dương. Trong mạch điện, chi ều dương của dòng điện được chọn tuỳ ý, ví dụ nhánh ab trên hình 1.3, n ếu ta qui ước dòng chạy từ a đến b là dương (iab > 0) thì dòng chảy từ b đến a sẽ 2. Điện áp u(t) âm (iba < 0). Ta gọi hiệu điện thế giữa hai nút là điện áp rơi trên phần t ử n ối 2 nút đó. Tương tự như dòng điện, trong mạch điện chiều dương của điện áp được chọn tuỳ ý. Nếu uab = ϕa - ϕb > 0 thì uba = ϕb - ϕa < 0. Thông thường, chiều dương của điện áp được chọn trùng với chiều dương của dòng điện.
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN u(t) 1. Công suất p(t) a b i(t) p(t) Hình 1.3 Hay còn gọi là công suất tiếp nhận p(t) được định nghĩa bằng tích các giá trị tức thời của điện áp và dòng điện:p(t) = u(t)i(t). Công su ất điện từ cũng có thể dương hoặc âm tuỳ thuộc vào việc qui ước chiều và giá trị của điện áp và dòng điện trong nhánh: Nếu nhánh nào có u và i cùng chiều nhau thì khi p > 0 ta nói r ằng nhánh ấy thu năng lượng, khi p < 0 ta nói nhánh đó phát năng l ượng. Và ngược lại. Chú ý: Trong một mạch điện có nhiều nhánh thì bộ thông số u k(t) , ik(t) cũng đặc trưng cho quá trình năng lượng trong mạch. Lúc đó công suất tiếp nhận được tính: p(t) = u1i1 + u2i2 + ... + unin
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1-3. Các thông số đặc trưng cơ bản của mạch 1. Những hiện tượng năng lượng cơ bản xảy ra trong mạch 2. Các thông số đặc trưng cho hiện tượng nguồn 3. Thông số đặc trưng cho hiện tượng tiêu tán-điện trở R 4. Thông số đặc trưng cho hiện tượng tích phóng năng lượng từ trường - Điện cảm L 5. Thông số đặc trưng cho hiện tượng tích phóng năng lượng điện trường - Điện dung C 6. Sơ đồ mạch điện.
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1-3. Các thông số đặc trưng cơ bản của mạch 1. Những hiện tượng năng lượng cơ bản xảy ra trong mạch 2. Các thông số đặc trưng cho hiện tượng nguồn 3. Thông số đặc trưng cho hiện tượng tiêu tán-điện trở R 4. Thông số đặc trưng cho hiện tượng tích phóng năng lượng từ trường - Điện cảm L 5. Thông số đặc trưng cho hiện tượng tích phóng năng lượng điện trường - Điện dung C 6. Sơ đồ mạch điện.
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 1. Những hiện tượng năng lượng cơ bản xảy ra trong mạch Các quá trình năng lượng xẩy ra trong mạch điện có thể phân thành hai loại chính: + Hiện tượng chuyển hoá: là quá trình chuyển năng lượng từ dạng này đến dạng khác nó phân làm hai loại: - Hiện tượng tạo nguồn: hay còn gọi là hiện tượng nguồn là quá trình biến các nguồn năng lượng khác nhau như: nhiệt năng, hoá năng, c ơ năng, v.v... thành điện năng. : - Hiện tượng tiêu tán: là quá trình chuyển năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác nhau như: nhiệt năng, hoá năng, cơ năng, v.v...
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 1. Những hiện tượng năng lượng cơ bản xảy ra trong mạch + Hiện tượng tích luỹ: là quá trình cất giữ năng lượng điện từ vào không gian xung quanh thiết bị điện mà không tiêu tán. Khi tr ường đi ện t ừ tăng lên thì năng lượng điện từ được tích luỹ thêm vào không gian. Khi trường điện từ giảm đi năng lượng đó lại được đưa ra cung cấp cho các phần tử khác. Vì vậy hiện tượng tích luỹ còn gọi là hiện tượng tính phóng.
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Các thông số đặc trưng cho hiện tượng nguồn. Để đặc trưng cho hiện tượng tạo nguồn, ta dùng nguồn áp u(t) và ngu ồn dòng j(t). a + Nguồn áp u(t) hay nguồn sức động điện e(t) là một thông số của mạch điện, nó đặc trưng cho khả năng u(t) e(t) duy trì trong mạch một điện áp hay một sức điện đ ộng b biến thiên theo qui luật nhất định, không phụ thuộc mạch a/ ngoài. Tuỳ theo mạch ngoài mà dòng điện trong mạch có Hình 1.4a những giá trị khác nhau. Ký hiệu nguồn áp như hình 1.4a thì u(t) = e(t).
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Các thông số đặc trưng cho hiện tượng nguồn. a + Nguồn dòng J(t) là một thông số của mạch điện, nó j(t) đặc trưng cho khả năng duy trì trong mạch một dòng điện b J(t) biến thiên theo qui luật nào đó không phụ thu ộc vào b/ mạch ngoài. Tuỳ theo mạch ngoài mà điện áp trên hai c ực Hình 1.4b của nguồn có những giá trị khác nhau. Ký hiệu nguồn dòng như hình 1.4b. Chú ý: - Từ các định nghĩa trên ta dễ dàng thấy rằng ngu ồn áp có t ổng tr ở trong bằng không còn nguồn dòng có tổng trở trong bằng vô cùng.
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Các thông số đặc trưng cho hiện tượng nguồn. - Về mặt toán học quan hệ giữa nguồn áp và nguồn dòng nói chung không phải là quan hệ dóng đôi 1-1. - Trong thực tế, tuỳ theo trường hợp cụ thể mà dùng khái ni ệm nguồn áp hay nguồn dòng cho phù hợp. Trong đa số các trường hợp ta dùng khái niệm nguồn áp, song trong một số trường hợp như ngu ồn n ạp ắc qui, nguồn của các bể mạ, bể điện phân… thường sử dụng khái niệm nguồn dòng.
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 3. Thông số đặc trưng cho hiện tượng tiêu tán - điện trở R. Hiện tượng tiêu tán trong nhánh được đặc trưng bởi thông số gọi là điện trở của nhánh, ký hiệu là R (hình 1.5) R đặc trưng riêng cho quá trình tiêu tán của nhánh. Trên phần tử đó công suất tiếp nh ận trong m ọi tr ường hợp đều không âm, nghĩa là điện áp và dòng điện qua R luôn cùng chi ều R nhau. húng liên hệ với nhau qua biểu thức i C A B u R= R (1.1) của định luật Ôm: uR = R.i hay i uR Hình 1.5 Điện trở R có thể là hằng số hoặc là hàm của dòng điện. Trong trường hợp đơn giản nhất R là hằng số (R = const) và gọi là đi ện tr ở tuyến tính. Đơn vị của điện trở là Ω .

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.