Khái niệm chung về mạch điện

CHƯƠNG II: MACH DIEN HINH SIN Trị hiệu dụng của dòng điện và điện áp Công suất tiêu thụ pt =vteii=V, 4, [sinot Ï... CHƯƠNG II: MACH DIEN HINH SIN Mạch điện hình sin đơn giản: Phan

Trang 2

eos mis ae cs

1 Tên Môn Học: Kỹ Thuật Điện

5 Giao Trinh:

[1] Nguyễn Kim Đính — Kỹ Thuật Điện —

Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TPHCM -

2007

[2] Nguyễn Kim Đính — Bài Tập Kỹ Thuật Điện

2 Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TPHCM

Trang 3

-NOI DUNG MON HOC

Khái niệm chung vê Mạch Điện

Trang 4

+ Thiết Bị Biến Đồi: Biến Đối Áp, Dòng, Tân Số

+ Tải Điện: Nhận (Tiêu Thụ) Điện Năng.

Trang 5

“* NHANH: Duong duy nhat

gồm n phân tử nối tiếp có

Trang 6

V, : dién thé tai diem A

Vạ : điện thê tại điểm B.

Trang 7

Phan tu phat ra nang ludng Phan tử tiêu thụ năng lượng

Trang 8

1.3 CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN

4 ĐIỆN NĂNG: W(j)

dw(t) = p(t).dt dw(t) = v(t).i(t).dt

W = l v(t).i(t) dt

Trang 9

¡ =¡g, vu

3 Phần Tử Điện Trở (Điện Trở)

Áp và dòng Tỷ Lệ Thuận với

nhau

Trang 10

3 Phân Tử Điện Trở: ——è> R

Dinh luat Ohm: v(t) = R.1(t) +

v[V]; R[@]; IAI

Công suất tức thời tiêu thụ trên phần tử R

p(t) = v(t)i(t) = R4?) = rt

Điện dẫn G (Siemens[S])

s=1

R

Trang 12

1.4 CAC LOAI PHAN TU’ CO’ BAN

Trang 13

CAC DINH LUAT CO’ BAN

1 Dinh Luat Kirchhoff vé dong

Tổng giá trị đại số dòng điện tại một nút = 0

| - lạ + lạ- lạ = 0

Xét vòng ABCD

Trang 14

BAI TAP 1.1 Tinh dong i1, i2 va dién ap Vab

Trang 16

i 12 6 £2 32

42V “F102 122 422 422»,

Trang 20

œ : tân số góc của điện áp ; [œ] = [rad/s]

ọ : góc pha ban đâu lúc t #0 ; [œ] = [radl]

-180°< @ <180°

V=V,,.Sin(at + o) Với œ < 0

v= V,,-Sin(ot)

6 6.4 6.8

Trang 21

CHƯƠNG II: MACH DIEN HINH SIN

Giá trị tức thòi của áp hay dòng hình sin

v = V $SIn(œ† + @) i=I.sin(at + 9)

Chu kỳ T và tần số f

ú [T] =[s] : [f] = [s]; [o] = H

Trang 22

Khi chon tin hiéu v1 lam chuan

Điều kiện đề tính độ lệch pha

- Cùng Í

- Cùng dạng sin hoặc cosin

- Cùng có biên độ dương

Trang 23

Trang 25

Trị hiệu dụng của dòng điện và điện áp

Công suất tiêu thụ

p(t) =v(t)ei(i)=V, 4, [sin(ot) Ï

Trang 26

l) —>, F

Trang 27

Trang 30

PHƯƠNG PHÁP 1: áp dụng giản đồ vector và định lý cosin

-*

Trang 33

Mạch điện hình sin đơn giản:

Phan tv thuan tro:

Trang 35

Phân tử thuân cảm:

V=EXLI i(t) L

Trang 36

Phân tử thuân dung:

Trang 37

Mach R, L, C néi tiép:

a,

+ Van) =e - Vult) -+ Veit) =

‡ V(t) -

BƯỚC 1: Chọn dòng làm chuẩn

BƯƠỢC 2: Vẽ các vector điện áp

Trang 38

Trang 40

HSCS = coso = -

Trang 41

= Mạch có tính cảm <& X.>Xe, giá trị tgọ >0

= Mạch có tính dung <>X: < Xe, giá trị tgọ < 0

Trang 42

TAM GIÁC CÔNG SUẤT V,.1 = Rl

Céng suat tac dung P=V,1= RI? = V.icos@

Công suất phản kháng Q= 0.+.= (Xị — X.) J = V.IL.sino

Trang 44

Mạch điện hình sin gồm nhiêu nhánh song song

BƯỚC 1:

% Tách rời các nhánh song song

%® Xây dựng giản đồ vector phase cho mỗi nhánh

BƯỚC 2: thực hiện phép chập các đỏ thị vector

Trang 49

Cho mạch điện xoay chiêu gồm hai nhánh tải đầu song

song, hình 2.23 Tông công suât tác dụng tiêu thụ trên các tải

là 1100W Xác định:

a./ Dòng hiệu dụng l và lạ qua mỗi nhánh song song

b./ Áp hiệu dụng V cấp ngang qua hai đầu tải

c./ Dòng hiệu dụng | tl nguồn cấp đến tải; suy ra hệ số công

suât coso của tải tông hợp.

Trang 52

Hệ số công suất toàn mạch

PHƯƠNG PHÁP 1: CHIẾU VUÔNG GÓC HỆ THỨC VECTOR XUỐNG 1 TRỤC :

Trang 53

+ Ra là diện trơ của tòan bộ đường dây truyền tải

* Pla cong suat tac dung cap dén tai

+ Vlà áp đặt ngang qua hai đầu tải

+ coso là hệ sô công suất tải

+ lI là dòng hiệu dụng qua tải xác định theo quan hệ:

P

V.cos@

Trang 54

Tén that dién nang trén dwong day la: P, = R„4” hay:

Trang 58

GIÁ TRỊ TỨC THỜI (DANG GIẢI TÍCH) À TRỤC ẢO

Trang 60

TONGTRO’ PHU’C CUA PHAN TU’ THUAN TRO’:

Với phần tử tải thuần trở R

Định luật Ohm viết theo dạng phức như sau:

Trang 61

TONG TRO’ PHU'C CUA PHAN TU’ THUAN CAM:

Xét cuộn dây có hệ số tự cảm là L

1 = tel) 1g dong điện phức qua phần tử

#> Tổng trở phức của phân tử thuân cảm là số toàn ảo

> Z¡ được gọi là cảm kháng phức của cuộn dây thuần cảm

Trang 62

TONGTRO’ PHU'C CUA PHAN TU’ THUAN DUNG:

Xet tu co dién dung la C

V = U,el©t*9) là áp phức đặt ngang qua hai đầu phần tử

s> Tống trở phức của phân tử thuân dung là số toàn ảo

® 7c được gọi là cdung kháng phức của tụ điện thuần dung

Trang 63

TRUC AO

Trang 64

n 8007 F

a./ Tổng trở phức tương đương của toàn hệ thống

b./ Xác định giá trị hiệu dụng dòng điện cấp vào hệ thống c./ Hệ số công suất của toàn hệ thống

Trang 65

R2 6Q

Trang 66

a./Tông trở phức của toàn mạch:

Gọi Z.„ là tống trở phức của hai nhánh ghép song song

= Phan thu Re(Z,,) có giá trị là 7

điện trở tương đương của toàn mạch 7O

wm Phan do Im(Z,,) c6 giá trị là —j

dung kháng của tụ điện tương đương 1O

sò Mạch song song cho trong thí dụ tương đương với tải có tính dung

Trang 67

b./ Giá tri hiệu dụng dòng điện cắp vào hệ thống:

Áp dụng định luật Ohm chung ta co: | = —

Trang 68

c./ Hệ số công suất của toàn mạch:

HSCS = cos@ = cos(8°17) = 0,9898

| = 4,4.(7 +j) = 22/2 2847

Vì dòng sớm pha hơn áp nguồn

hé số công suất toàn mạch là coso = 0.9898 sớm.

Trang 69

Cach 2

Trang 70

Giả sử mạch có tinh cam voi V = VZ0°

và lI=l⁄-œ 0°<@<90°

$-V.I = (v20°).(12e) = Vl⁄@

Trang 71

Im(S) = Im(V.F )=0 =VI.sino

Trang 72

+ Dòng phức qua nhánh thứ nhát: l, = 4, 4.(4 — 3j)

# Suy ra dòng phức liên hợp với dòng điện qua nhánh thứ nhát: L = 4,4.(4 + 3|)

#+ Công suất phức cung cáp cho nhánh thứ nhất:

$, = 220.4,4.(4 + 3j) — 3872 + 2904j

Trang 73

Công suất phức cung cấp cho nhánh thứ hai :

# Áp phức cáp vào 2 đâu nhánh song song thứ hai: W = 220⁄ 0?

3 Dòng phức qua nhánh thứ hai: l„ = 4,4.(3 + 4|)

+ Suy ra dòng phức liên hợp với dòng điện qua nhánh thứ hai: I2 = 4,4.(3 - 4j)

$#+ Công suất phức cung cáp cho nhánh thứ hai:

S„ = 220.4,4.(3 — 4j) = 2904 — 3872)

8> Công suất phức cung cấp cho toàn mạch:

S =$,+S, = (3872 + 2904)) + (2904 - 3872)) = 6776 — 968)

Trang 74

Re(S) =P = 6776 W Im(S) = 0 Tổng =-968 W

Khi thành phân ảo của công suất phức có giá trị âm; ta nói : tải có tính dung

dòng từ nguôn sớm pha hơn áp cấp vào hai đầu đoạn mạch

giá trị công suất biểu kiến cung cấp từ nguồn

2 2

S= L Tổng + ÑTểng = - \jê7762 + +(-968) = V46.851.200

S = 6844 ,7936 VA

Trang 77

THI DU

Cho mach xoay chiều hình sin gồm 2 phan tử đấu nói tiếp nhau : Z, =4-3j va

Z, = 2+ †1†j Biết áp xoay chiêu cáp đến mạch mạch là : v = 200x/2.sin(100z.1) [V] Xác định

áp phức đặt ngang qua 2 đâu từng phân tử tải và công suất phức tiêu thụ trên mỗi phân tử tải

Trang 79

Trang 83

BAI TAP 2.20

Cho mach dién theo hinh vé Xac dinh:

(a) Áp tức thời giữa hai nút a,b

(b) Đòng hiệu dụng I

(c) Công suất phức tiêu thụ bởi toàn bộ tài

Tiêu đề	Khái niệm chung về Mạch Điện
Tác giả	Nguyễn Kim Đính
Trường học	Đại Học Quốc Gia TPHCM
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Điện
Thể loại	Giáo trình
Năm xuất bản	2007
Thành phố	TPHCM

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	1,87 MB