CHƯƠNG 4 NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH.PPT

Mục đích:Chương 4 NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH Cung cấp cho sinh viên kiến thức về các tính chất của mạch điện tuyến tính và áp dụng chúng để phân tích mạch điện Yêu c

Mục đích:

Chương 4

NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA MẠCH ĐIỆN TUYẾN TÍNH

Cung cấp cho sinh viên kiến thức về các tính chất của mạch điện tuyến tính và áp dụng chúng để phân tích mạch điện

Yêu cầu sinh viên phải nắm được:

- Ba tính chất cơ bản của mạch điện tuyến tính: Tính chất xếp chồng; Tính chất tuyến tính; Tính chất tương hỗ; cách áp dụng các tính chất này

để phân tích mạch điện.

- Khái niệm và cách xác định các thông số phức trong mạch điện tuyến tính.

Đ4.1 TÍNH CH T X P CH NG VÀ NG D NG Ấ Ế Ồ Ứ Ụ

TRONG M CH ĐI N TUY N TÍNH Ạ Ệ Ế

1 Tính ch t x p ch ng ấ ế ồ

Trong m ch tuy n tính dòng và áp trên 1 nhánh nào ạ ế

đó của nhi u ngu n tác động, b ng ề ồ ằ t ng ổ đạ ố các i sdòng và áp trên nhánh đó do t ng ngu n tác động ừ ồNếu cỏc nguồn cựng tần số thỡ xếp chồng ở dạng phức, cũn cỏc nguồn khỏc tần số thỡ xếp chồng dạng tức thời

Chú ý: Công su t không có tính x p ch ngấ ế ồ

Mạch điện phi tuyến không có tính xếp chồng

Ví dụ : Tính dòng điện trong các nhánh của mạch điện sau bằng phương pháp xếp chồng?

&

3 I

&

2 I

&

31 I

&

12 I

+

I

Z + Z

I

Z + Z

Xếp chồng kết quả ta được dòng trong các nhánh do cả 2 nguồn đồng thời sinh ra

4 Ứng dụng tính chất xếp chồng để

phân tích mạch điện

- Việc ứng dụng tính chất xếp chồng để phân tích (giải) mạch điện gọi là phương

pháp xếp chồng

- Phương pháp này ứng dụng trong việc phân tích mạch điện tuyến tính khi mà việc phân tích mạch dưới tác dụng của mỗi nguồn riêng

rẽ đơn giản hơn việc phân tích mạch dưới tác dụng đồng thời của nhiều nguồn, trường hợp mạch có nhiều nguồn không cùng tần số (nguồn không sin) tác động và mạch 3 pha

- Nội dung phương pháp: xét đáp ứng với từng nguồn tác động riêng rẽ sau đó xếp chồng các kết quả đó lại.

a Trường hợp trong mạch có nhiều nguồn cùng tần số đồng thời cùng tác động: khi cho từng nguồn tác dụng riêng

rẽ ta dùng số phức để tính các đáp ứng

và dùng số phức để xếp chồng kết quả.

b Trường hợp trong mạch có nhiều nguồn cùng tác động nhưng các nguồn không cùng tần số: khi cho từng nguồn tác dụng riêng rẽ ta dùng

số phức để tính các đáp ứng, nhưng khi xếp chồng kết quả phải xếp chồng dưới dạng tức thời (ta xét kỹ trường hợp này tại chương 7).

Ch ươ ng 4: NH NG TÍNH CH T C B N C A Ữ Ấ Ơ Ả Ủ

Đ 4.2 Quan hệ tuyến tính giữa Đáp ứng và kích thích trong mạch điện tuyến tính

1 Quan hệ tuyến tính giữa các hàm điều hoà

- Trong một hệ thống 2 lượng hỡnh sin x(t) và y(t) có quan hệ tuyến tính với nhau thì chúng phải thoả mãn

& &

X KY = Hoặc X& = A Y +B&

- Nếu 3 lượng hỡnh sin x(t), y(t) và z(t) thì thoả mãn

& & &

X = A Y + BZ hoặc X & = A Y +BZ +C & &

3 Cỏc thụng số phức trong mạch điện tuyến tớnh cú dũng hỡnh sin

a Khái ni m v l i vào ệ ề ố

L i vào c a m t m ch i n là 2 cực c a nguồn áp ố ủ ộ ạ đ ệ ủhoặc nguồn dòng khi để hở

Mạng 2cực

b Th«ng s phøc cña m¹ch tuyÕn tÝnh dßng sin ố

3 Tính các thông đặc trưng của mạch điện

- Đối với mạch có nguồn ở nhánh k: Chỉ giữ lại nguồn ở nhánh k, còn các nguồn khác triệt tiêu (nối tắt nguồn áp, cắt bỏ nguồn dòng)

- Đối với mạch không có nguồn ở nhánh k: Mắc thêm nguồn ở nhánh k và triệt tiêu các nguồn khác

- Tính dòng và áp ở nhánh k, nhánh l, suy ra các thông số Zkk, Ykk, Zlk, Ylk, Ku, Ki

Zkk→

2 3 1

2 3

2 3 1

3

Z

Z Z + Z Z + Z Z

4 M¹ch cã nhiÒu ngu n h×nh sin cïng tÇn s ồ ố

Theo tính chất xếp chồng các đáp ứng, mỗi đáp ứng

sẽ gồm những thành phần ứng với mỗi nguồn tác dụng riêng rẽ, nói khác đi nó liên hệ tuyến tính với tất cả các nguồn:

J&

I&1

5 Mạch có nhiều nguồn hình sin cùng tần số

trị hiệu dụng, hoặc góc pha).

- Khi có hai ngu n thay ồ đổi thì quan hệ giữa ba lượng

có dạng X = AY +BZ + C & & &

& &

X = AY +B

Vấn đề chính là khéo tìm hệ số A và B

VÝ dô: TÝnh dßng ®iÖn nh¸nh 6 h×nh a ở

(h×nh c) = (h×nh a) I&6I&1

R 1 R 3

' 6

I

6

E

' 5

Vấn đề cần nhớ

- Nắm vững ba tính chất cơ bản của mạch điện tuyến tính và biết cách áp dụng chúng để phân tích mạch điện.

- Khái niệm và cách xác định các thông

số phức trong mạch điện tuyến tính.