bài giảng kỹ thuật điện, chương 5 pot

Dòng điện i = Imaxsinωt biểu diễn dưới dạng dòng điện phức: Điện áp uL = ULmax sinωt + π/2 biểu diễn dưới dạng điện áp phức: Công suất tức thời của điện cảm: pLt = uL.. i = UL I sin2ωt

U L

a)

TRONG NHÁNH THUẦN ĐIỆN CẢM

Khi dòng điện i = Imaxsinωt qua điện cảm L (hình 2.6.a), điện áp trên điện cảm:

uL(t) = L di/dt = ULmax sin(ωt + π/2 )

trong đó: ULmax = XLImax

⇒UL = XLI ⇒I =

UL/ XL

XL = ω L gọi là cảm kháng

Biểu diễn véctơ dòng điện I và điện áp UL (hình 2.6.b)

UL

L

I b)

UL i

2π

c)

Hình 2.6

Dòng điện i = Imaxsinωt biểu diễn dưới dạng dòng điện phức:

Điện áp uL = ULmax sin(ωt + π/2 ) biểu diễn dưới dạng điện áp phức:

Công suất tức thời của điện cảm: pL(t) = uL i = UL I sin2ωt Công suất tác dụng của nhánh thuần cảm:

Để biểu thị cường độ quá trình trao đổi năng lượng của điện cảm ta đưa ra khái niệm công suất phản kháng QL

QL = ULI = XLI2

Đơn vị công suất phản kháng là Var hoặc KVar

2.7 DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN TRONG NHÁNH

THUẦN ĐIỆN DUNG

Đặt vào hai đầu tụ điện một điện áp uC : uC = UCmax sin (ωt

- π/2)

thì điện tích q trên tụ điện: q = C uC = C UCmax sin (ωt - π/2)

Ta có iC = dq/dt = ICmax sinωt

trong đó: ICmax = UCmax /XC → IC = UC/XC

XC = 1/(Cω) gọi là dung kháng

Đồ thị véctơ dòng điện I và điện áp UC

Biểu diễn điện áp uC = UCmax sin(ωt - π/2) dưới dạng điện áp phức:

Biểu diễn dòng điện iC = ICmax sinωt dưới

dạng phức: Ta có:

Kết luận:

Công suất tức thời của nhánh thuần dung: pC = uC iC = - UC IC sin 2ωt

Mạch thuần dung không tiêu tán năng lượng:

Công suất phản kháng của điện dung: QC = - UC IC = - XCI2

2.8 DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN TRONG MẠCH R – L – C

MẮC NỐI TIẾP VÀ SONG SONG

2.8.1 Dòng điện hình Sin trong nhánh R-L-C nối tiếp

Khi cho dòng điện i = Imax sinωt qua nhánh R – L – C nối tiếp

sẽ gây ra các điện áp uR , uL, uC trên các phần tử R , L, C

Ta có : u = uR + uL+ uC hoặc

Biểu diễn véctơ điện áp U bằng phương pháp véctơ

R

Từ đồ thị véctơ ta có:

Trong đó:

z gọi là mô đun tổng trở của nhánh R –

L - C nối tiếp X = XL - XC; X là điện

kháng của nhánh

Điện áp lệch pha so với dòng điện một góc ϕ: tgϕ =

X/R= (XL –XC)/R Biểu diễn định luật Ôm dưới

dạng phức:

Ta có:

Tổng trở phức của nhánh:

2.8.2 Dòng điện hình sin trong mạch R-L-C song song

Cho mạch điện gồm điện trở R, điện cảm L, tụ C mắc song song (hình 2.8.2.a.)

Áp dụng định luật Kiếchốp 1 tại nút A: i = iR + iL + iC

hoặc: Biều diển véctơ I bằng phưong pháp

véctơ (hình 2.8.2.b)

Trị số hiệu dụng I của dòng điện mạch chính:

C iC

IC

I IC – IL IR

b )

Hình 2.8.2

Mô đun tổng trở z của toàn mạch:

Dòng điện mạch chính I lệch pha so với điện áp U một góc ϕ:

Định luật Ôm dưới dạng phức trong mạch R, L,C song song

Áp dụng định luật Kiếchốp 1 dạng phức tại nút A:

Tổng trở phức của mạch: