CHƯƠNH III: MẠCH XÁC LẬP ĐiỀU HÒA pptx

CHƯƠNG III MẠCH XÁC LẬP ĐiỀU HÒA... CHƯƠNG III: MẠCH XÁC LẬP ĐIỀU HÒA2.1 Qúa trình điều hòa... Biên độ và góc của SP Biên độ cuả SP A là chiều dài của vectơ A:... 2.5 ĐỒ THỊ VECTOR Là b

CHƯƠNG III MẠCH XÁC LẬP ĐiỀU HÒA

CHƯƠNG III: MẠCH XÁC LẬP ĐIỀU HÒA

2.1 Qúa trình điều hòa

2.1 QÚA TRÌNH ĐIỀU HÒA

a Tín hiệu điều hòa:

f(t) gọi là điều hoà nếu biến thiên theo t theo quy luật sau:

 f(t) = Fmcos(t+) hoặc f(t) = Fmsin(t+)

  : góc pha ban đầu (-180180)

 Quá trình điều hoà là hàm tuần hoàn theo t với chu kỳ:T=2Π/ , : tần số, đơn vị là Hertz (Hz)

H 2.1

2.1 QÚA TRÌNH ĐIỀU HÒA

Quá trình điều hoà là hàm tuần hoàn theo t

Giả sử có hai đại lƣợng điều hoà cùng tần số góc :

 f1(t) = Fm1cos(t+)

 f2(t) = Fm2cos(t+)

Đại lƣợng  = (t + 1) – (t + 2) = 1 - 2: góc lệch pha giữa f1(t) và f2(t)

2.1 QÚA TRÌNH ĐIỀU HÒA

 1 > 2 (tức >0): f1 nhanh (sớm) pha hơn f2 một góc 

 1 < 2 (tức <0): f1 chậm (trễ) pha hơn f2 một góc 

 1 = 2  ( = ): : f1 và f2 ngược pha nhau

 1 = 2 /2 ( = /2): f1 và f2 vuông pha nhau

2.1 QÚA TRÌNH ĐIỀU HÒA

 Theo định nghĩa trên, ta có:

 Trị hiệu dụng I của dòng điện i(t)

 Quan hệ giữa trị hiệu dụng và biên độ:

T

RI dt

t

Ri

T 0

2 2

) ( 1





T

dt t

i T

I

0

2

)(1

2

m

I

I 

2.2 PHƯƠNG PHÁP BIÊN ĐỘ PHỨC

a.2.Biểu diễn hình học của số phức (H 2.2)

Điểm A (a, b) là điểm biểu diễn SP A = a + jb

Vectơ A = OA là vectơ biểu diễn của SP A= a +jb

SP A = a + jb  Điểm A (a, b)  Vectơ A

2.2 PHƯƠNG PHÁP BIÊN ĐỘ PHỨC

a.3 Các phép tính SP

Các phép tính (+, –, , ) của SP Dạng đại số A = a +jb được

làm giống số thực, với điều kiện thay j2=–1

a.4 Biên độ và góc của SP

Biên độ cuả SP A là chiều dài của vectơ A:

2.2 PHƯƠNG PHÁP BIÊN ĐỘ PHỨC

 Mạch điện xác lập điều hoà là mạch có đáp ứng dòng và áp cùng tần số, chỉ khác nhau về biên độ và góc pha ban đầu

 Các biến điều hoà được biểu diễn bằng biên độ phức:

 Các biến điều hoà được biểu diễn bằng hiệu dụng phức:

j m

j m

E m

E m

U m

U m

i m i

m

E E t

I t

j

E E t

E t

e

U U

t U

t u

I I t

I t

) (

) cos(

) (

) cos(

) (

) cos(

) (

m hd

F F

U

m hd

U m

i

m hd

i m

U U

t U

t u

I I

t I

t i

) (

2

) cos(

) (









1 ( ) ( )

1 )

(

) (

k

kf(t)

F F

t f t

f

F j

dt t f

F

j dt

t df

2.3 QUAN HỆ GiỮA U VÀ I TRÊN CÁC

PHẦN TỬ

a Trên phần tử điện trở R

Cho dòng điện i(t)=I m cos( ϖt+α R ) qua điện trở R

Quan hệ giữa u và i trên R: uR = RiR

u R (t)=RI m cos( ϖ t+α R )=U Rm cos( ϖ t)

H 2.3

2.3 QUAN HỆ GiỮA U VÀ I TRÊN CÁC

2.3 QUAN HỆ GiỮA U VÀ I TRÊN CÁC

PHẦN TỬ

 Quan hệ giữa u và i trên L:

uL(t)=- ϖ LImsin(ϖ t+ α L )=ULmcos(ϖ t+ α L +Π/2)

 Tổng trở và góc

c Trên phần tử điện dung C

Đặt giữa hai đầu bản tụ u(t)=Umcos(ϖ t+ α C)

 Quan hệ giữa u và i trên C:

2.3 QUAN HỆ GiỮA U VÀ I TRÊN CÁC

2.4 CÁC ĐL Ohm, Kirchoff DẠNG PHỨC.

a.Định luật Ohm

Giữa ảnh phức của điện áp và dòng điện của một phần tử hai cực không nguồn có quan hệ

U   I  Y U

C j I

U Z

L

j I

U Z

R I

U Z

C

C C

L

L L

R

R R

I Y

L j U

I Y

R U

I Y

C

C C

L

L L

R

R R





kin mat nut

2.5 ĐỒ THỊ VECTOR

 Là biểu diễn hình học quan hệ giữa các biên độ phức (hoặc trị hiệu dụng phức) dòng và áp trong mạch điện theo định luật Kirchhoff

a Mạch RLC nối tiếp

H 2.6

2.5 ĐỒ THỊ VECTOR

c Tổng trở vector và tam giác tổng trở của tải

Tổng Trở vectơ Z có độ lớn Z và hướng 

Tam giác tổng trở có cạnh huyền Z và 1 góc bằng 

R = Zcos = ĐT Tương Đương (ĐTTĐ) của Tải

X = Zsin = ĐK Tương Đương (ĐKTĐ) của Tải

)

)2

cos(

2

1)

cos(

2

1)

Thành phần không đổi Thành phần biến đổi

 Công suất tác dụng (Công suất trung bình)

) cos(

)

cos(

2

1 )

( 1

0

i U

i u

m m

T

UI I

U dt

t

p T

2.6 CÔNG SUẤT

 là góc lệch pha của điện áp so với dòng điện

 Công suất tác dụng P:

 Công suất phản kháng Q:

 Công suất biểu kiến S:

Quan hệ giữa P, Q, S có thể đƣợc minh hoạ bằng đồ thị, gọi

là tam giác công suất:

) (

sin

) (

VA UI

S

Var UI

Q

W UICOS

i u

i u

i u

S S

j S

u m

i u

m m

m m

I U

I U S

I U S

1 2

1 2 1

S  

2 2

2

1 2

1

) (

) (

L S

L S

m L m

L

L S

L S

m m

L S

L S

L S

X X

R R

E R I

R P

X X

R R

E I

X X

j R

R

E Z

Z

E I

L S

m L

S L

L S

m L m

L

R

R R

R

E R R

dR dP

R R

E

R I

R P

( 2

) (

2

1 2

1

3 2

2

2 2

S S

m

R

E R

E P

48

2 2

R C j

L j R

R X

R Z





R C

L arctg R

Y







U U

U U

I I

R Z

,

0 ,

max



Để xảy ra cộng hưởng

Khi cộng hưởng

U C j L j G I

10

1

0 0

U U

I I

G Y

I I

Max C

L

R

, ,

0 ,