Slide tom tat LTM

• Các điện áp này có thể là nguồn áp, có thể là do dòng qua phần tử thụ động tạo nên gọi là điện áp rơi • Định luật này áp dụng cho tất cả các mạch chứa nguồn không đổi hoặc biến đổi the

1

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MẠCH

Thông Số Điện Trở, Điện Dung, Điện Cảm

L1  L1-M

L2  L2-M thêm M nối tiếp R2

Các Phần Tử Mắc Nối Tiếp và Song Song

5

Mạch Chia Áp

1 1

2 2

1 2

Các Dạng Biểu Diễn Của Số Phức

Dạng đại số (Cartersian form)

Còn gọi là dạng nhị thức

Dạng mũ hay cực (Polar form) Còn gọi là dạng lượng giác

Trục thực (Real)

(r,q)

Trục thực (Real)

Trục ảo (Imaginary)

Thay vì viết VMejq ta viết VMq

VMq là biên độ phức (phasor) đại diện cho VMcos(t+q)

Thường người ta sử dụng đơn vị của pha ban đầu là độ (o)

X B

Trở Kháng & Dẫn nạp của các phần tử cơ bản

Dẫn nạp

10

Trở Kháng & Dẫn Nạp Của Mạch Nối Tiếp & Song Song

Công Suất Tức Thời

TH R jX

Z  

L L

L R jX

Z  

2

* max

| | 4

Mạch cộng hưởng nối tiếp (tt):

Mạch cộng hưởng song song (dòng)

Định Luật Kirchhoff Về Áp

Kirchhoff’s Voltage Law (KVL)

Trên một vòng kín, tổng đại số điện áp bằng 0

• Các điện áp này có thể là nguồn áp, có thể là do dòng qua phần tử thụ động tạo nên (gọi là điện áp rơi)

• Định luật này áp dụng cho tất cả các mạch chứa

nguồn không đổi hoặc biến đổi theo thời gian

- u3 +

-u1

+

Phương Pháp Dòng Điện Vòng

1 Chọn (n-d+1) vòng Gán các dòng điện vòng (chiều tùy

ý) chạy kín mạch trên mỗi vòng của mạch

2 Trình bày cực tính điện áp rơi trên mỗi phần tử mạch

của vòng dựa trên chiều dòng vòng đã gán

3 Áp dụng KVL cho các vòng để có hệ phương trình Trên

mỗi phần tử mạch, nếu có nhiều dòng vòng đi qua,

phải tính luôn điện áp rơi do các dòng vòng này gây ra

4 Giải hệ phương trình  các dòng vòng

5 Dòng nhánh = bằng tổng đại số các dòng vòng đi qua

20

Ví Dụ

21

Chọn dòng vòng không dùng chung nguồn dòng,

và dòng nên chọn I0 được xác định chỉ bởi một dòng vòng

1 ( 6 )

1 (

2 I2   j I3    j 

0 )

2 ( )

1

(  j I2   j I3  /*( 2)

) 1

4 Giải hệ phương trình  điện thế các nút.

5 Suy ra dòng nhánh theo định luật Ohm

Nguyên Lý Xếp Chồng

1 Mỗi lần chọn một nguồn; triệt tiêu các nguồn còn

lại (nếu là nguồn áp thì ngắn mạch, nếu là nguồn dòng thì hở mạch)

2 Xác định đáp ứng (điện áp hay dòng điện) cần tính

do nguồn được chọn tạo ra

3 Chọn nguồn kế tiếp và lặp lại bước 1 và bước 2

4 Dòng điện hay điện áp cần tính là tổng đại số dòng

điện hay điện áp do từng nguồn riêng lẻ tạo ra

I   

) 1

6 1

6 1

2 1 2

1

"

j j

j j

) 1

j I

6 4

3 2

5

"

0

' 0

Định Lý Tương Đương Thevenin

26 Mạch tương đương Thevenin của PHẦN A

vTH: Nguồn tương đương Thevenin

RTH: Điện trở tương đương Thevenin

VTH: Nguồn tương đương Thevenin

ZTH: Trở kháng tương đương Thevenin

mạch Vab

2 Xác định dòng ngắn

mạch

Tháo bỏ phần B và tính dòng ngắn

mạch Iab

SC

OC TH

OC TH

i

v R

v

ab

I

vTH: Điện áp hở mạch Đây là điện áp giữa hai

điểm a và b nếu phần B được tháo khỏi mạch.

iSC: Dòng ngắn mạch Đây là dòng điện đi qua

hai điểm a và b nếu phần B được thay bằng

phần tử ngắn mạch.

SC

TH TH

Xác Định Mạch Tương Đương Thevenin Của Mạch Chỉ Có Nguồn Độc Lập

Điện áp VTH được tính như điện áp hở

mạch tại nơi mà mạch được thay thế

Điện trở RTH là điện trở tương đương nhìn vào mạch tại nơi

mà mạch được thay, khi các nguồn được thay bằng nội trở của chúng

j j

j

j

VOC

8 2 j 

Và đơn giản hơn nếu tìm

m ạch tương đương tại c - d

loop 1 : 1  4

0 ) (

4 2

2 :

8 ]

[ 6

* 4

82

mW mW

I   I mA  V  V

Xác định RL và công su ất được truyền cho tải tối đa

ĐÁP ỨNG QUÁ ĐỘ TRONG CÁC MẠCH RLC

Các Bước Giải Bài Toán Mạch Quá Độ

1 Xác định các điều kiện đầu: dòng điện ban đầu trên các

cuộn dây và điện áp ban đầu trên các tụ điện Dựa trêncác tính chất sau:

 Điện áp hạ trên tụ là hàm liên tục theo thời gian.

 Dòng điện qua các cuộn dây là hàm liên tục theo thời gian.

2 Chuyển mạch điện trong miền thời gian sang miền tần

số phức s: Vẽ “mạch tương đương Laplace” giữ nguyêncác kết nối và thay thế các phần tử mạch bằng mô hìnhcủa nó trong miền tần số phức s

3 Dùng các phương pháp phân tích đã biết để giải tìm đáp

ứng F(s) trong miền tần số phức

4 Dùng biến đổi Laplace ngược để tìm đáp ứng f(t) trong

miền thời gian

1 Xác định các điều kiện đầu:

 Vẽ mạch khi t<0 (chú ý các khóa thường đóng hay

thường mở)

 Tìm tất cả các điện áp hạ trên các tụ

 Tìm tất cả các dòng điện qua các cuộn dây

mô hình tương đương trong miền tần số phức s.

 mạch tương đương Laplace

Biến Đổi Laplace Của Một Số Hàm Thường Dùng

Mô Hình Các Thông Số Tác Động

36

2 ( ) 2( ) ( ) ( )

5 ( ) 5( ) ( ) ( )

Mô Hình Thông Số Điện Trở

37

) ( )

( )

( )

Phần tử cơ bản điện trở không thay đổi

Mô Hình Thông Số Điện Dung

38

Mô hình 1

s

v s

I Cs

s

V ( )  1 ( )  (0)

) 0 ( )

(

1 )

(

0

v dx

x

i C

( )

( s CsV s Cv

Biến đổi nguồn

Trở kháng nối tiếp với nguồn áp

Trở kháng song song với nguồn dòng

Mô Hình Thông Số Điện Cảm

39

)) 0 ( )

( ( )

( )

( )

( t V s L sI s i

dt

di L t

s

i Ls

s

V s

I ( )  ( )  (0)

)0()

()

s

iLs

s

Vs

( )

(

) ( )

( )

(

2 2

1 2

2

1 1 1

t dt

di L

t dt

di M t

v

t dt

di M

t dt

di L t

4 Tìm đáp ứng f(t) trong miền thời gian:

 Dùng biến đổi Laplace ngược (phương pháp

Heaviside hoặc cân bằng hệ số) để tìm f(t).

Q

1

) (

Ở đây pj là các cực (đơn, bội hoặc phức) của F(s)

cũng chính là nghiệm của phương trình Q(s)=0.

Đa thức mẫu số của F(s) là

K s

F

1

) (

Kj được gọi là thặng dư ( residue ) của các điểm cực pj

j

p s j

Điểm Cực Phức

44

( ) ( )

Ví Dụ 1: F(s) có cực đơn và cực phức

45

) 5 4

(

) 2 (

10 )

s

s s

1 2

) 1 2

)(

1 2

(

) 2 (

10 )

(

* 1 1

0

j s

K j

s

K s

K j

s j

s s

s s

20 )

1 2

)(

1 2

(

) 2 (

10 )

s sY

5 )

2 )(

1 2

(

) 1 (

10 )

( ) 1 2

1

j j

j s

Y j s

Điểm Cực Bội

46

( ) ( )

Và giá trị thặng dư Kij của điểm cực pi được tính

p s

n

ds

d K

n n

Ví Dụ 2: F(s) có cực đơn và cực bội

47

) 1 (

) 2

( )

s s

F

1 )

1 (

) 2

( )

K s

K s

s

s s

1()

f     t

1

2 )

s s

Biến đổi Laplace ngược

1

* 1

Tìm ( ), v t to  0

Tìm điều kiện đầu của cuộn cảm:

) 0 (

0 ( 





V 3 8

 ) (s

Vo

12 V s

4 V s

2s

2 12 8 ( ) (chia áp)

3

) 36 8

( )

(

s s

s s

K s

K 6

| ) ( 0

1  sVo s s  K

3

10

| ) ( ) 2

2  s  Vo s s   K

v t   e  u t

Bài tập 2:

MẠNG BỐN CỰC

Các Hệ Phương Trình Đặc Tính Và Thông Số Tương ứng của Mạng 4 cực (Mạng 2 cửa)

Điều Kiện Tương Hỗ Cuả Bốn Cực

I  I

Điều Kiện Đối Xứng Cuả Bốn Cực

• Mạng bốn cực đối xứng khi nó tương hỗ và thỏa mãn

điều kiện đối xứng trở kháng:

54

Sơ Đồ Tương Đương Của Mạng 4 Cực Tương Hỗ

55

Các Phương Pháp Ghép Nối Bốn Cực

• Ghép nối tiếp – nối tiếp

• Ghép song song – song song

• Ghép dây chuyền

b

a Z Z

b

a Y Y

a b

A A A 

56

 2

2 j

1 2

I I

I j V

2

2 1

1

3

2

II

V

II

1

35

13

1

1

bY

j

Za

23

4

22

32

23

22

3

22

j

j

jj

jZ

Z

23

6

52

3

25

23

2

52

3

45

?

Z 

2

2 12 1

11

1

I z I

z

V

I z I

Các Hàm Truyền Đạt

Hàm truyền đạt áp

2 21 2

1 11 2 V

I y Y Y

V y Y

 



60

61

Thí dụ:

Cho mạng bốn cực (M4C) có: R1= R2 = R3 = R4 =4.

a) Hãy xác định các thông số ma trận A của mạng hình gama ngược

từ đó suy ra ma trận A của mạng M4C trên.

b) M4C trên có tương hỗ và đối xứng không? Tìm hệ số khuếch đại

áp khi hở mạch cửa 1, khi hở mạch cửa 2.

1 3

1 3