Ngoài hai loại chính trên, trong mạch điện còn có nhiều loại phần tử khác nhau như phần tử dùng để nối nguồn với phụ tải (ví dụ dây nối, đường dây tải điện), phần tử làm thay đổi áp và [r]
Trang 1Tài liệu giảng dạy Môn: Mạch điện 1 i
MỤC LỤC Nội dung Trang BÀI 1: TRÌNH BÀY CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 1
I MẠCH ĐIỆN VÀ MÔ HÌNH MẠCH ĐIỆN 1
II CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG MẠCH ĐIỆN 9
III PHÂN LOẠI MẠCH ĐIỆN 13
BÀI 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU (DC) 16
I PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG 16
II PHƯƠNG PHÁP XẾP CHỒNG DÒNG ĐIỆN 24
III PHƯƠNG PHÁP DÒNG ĐIỆN NHÁNH (BRANCH – CURRENT ANALYSIS) 31
IV PHƯƠNG PHÁP MẮT LƯỚI (MESH ANALYSIS) 34
V PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THẾ NÚT (NODAL ANALYSIS) 39
VI GIẢI MẠCH ĐIỆN ÁP DỤNG ĐỊNH LÝ THEVENIN 45
VII GIẢI MẠCH ĐIỆN ÁP DỤNG ĐỊNH LÝ NORTON 53
VIII CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG TRONG MẠCH MỘT CHIỀU 57
BÀI 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN 63
I KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 63
II BIỂU DIỄN ĐẠI LƯỢNG HÌNH SIN BẰNG ĐỒ THỊ VECTƠ 65
III CÔNG SUẤT VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT 68
IV GIẢI MẠCH XOAY CHIỀU KHÔNG PHÂN NHÁNH 70
V GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ PHÂN NHÁNH 73
BÀI 4: GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 78
I NGUỒN ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 78
II SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY TRONG MẠNG BA PHA CÂN BẰNG 79
III CÔNG SUẤT MẠCH ĐIỆN 3 PHA 82
IV GIẢI MẠCH ĐIỆN BA PHA ĐỐI XỨNG 83
BÀI 5: GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN NÂNG CAO 89
I ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF DẠNG PHỨC 89
II GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN BẰNG SỐ PHỨC 91
III GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA KHÔNG ĐỐI XỨNG 98
IV ĐỊNH LÝ THEVENIN – NORTON GIẢI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 103
V MẠCH ĐIỆN CÓ HỖ CẢM 110
VI MẠNG 1 CỬA (2 CỰC) 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO 122
Trang 2BÀI 1: TRÌNH BÀY CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Mục tiêu học tập: Sau khi học xong bài này, người học có thể:
- Trình bày được khái niệm về mạch điện và các phần tử chính của mạch điện
- Xác định được kết cấu, các phần tử, các đại lượng đặc trưng của quá trình năng lượng trong mô hình mạch điện
- Giải thích được chế độ làm việc, nhánh phát hay tiêu thụ công suất và công thức tính các đại lượng đặc trưng như: Điện áp, dòng điện, công suất, năng lượng của các phần tử điện
- Tính toán được các thông số thay thế và thiết lập được mô hình mạch điện
I MẠCH ĐIỆN VÀ MÔ HÌNH MẠCH ĐIỆN
1 Mạch điện: là một hệ thống gồm các thiết bị điện, điện tử ghép lại trong đó xảy ra các
quá trình truyền đạt, biến đổi năng lượng hay tín hiệu điện tử đo bởi các đại lượng dòng điện, điện áp
Mạch điện được cấu trúc từ các phần riêng lẻ đủ nhỏ, thực hiện các chức năng xác định, được gọi là các phần tử mạch điện Hai loại phần tử chính của mạch điện là nguồn và phụ tải Nguồn là các phần tử dùng để cung cấp năng lượng điện hoặc tín hiệu điện cho mạch, ví dụ như máy phát điện (biến đổi cơ năng thành điện năng), ắc quy (biến đổi hóa năng sang điện năng), cảm biến nhiệt, v.v Phụ tải là các thiết bị nhận năng lượng điện hay tín hiệu điện, ví
dụ như động cơ điện (biến điện năng thành cơ năng), đèn điện (biến điện năng sang quang năng), bếp điện, bàn là, ống tia điện tử, v.v…
Ngoài hai loại chính trên, trong mạch điện còn có nhiều loại phần tử khác nhau như phần tử dùng để nối nguồn với phụ tải (ví dụ dây nối, đường dây tải điện), phần tử làm thay đổi áp và dòng trong các phần khác của mạch (máy biến áp, máy biến dòng), phần tử làm giảm hoặc tăng cường các thành phần nào đó của tín hiệu (các bộ lọc, bộ khuếch đại), v.v…
Trên mỗi phần tử thường có một số đầu dây nối ra gọi là các cực dùng để nối nó với các phần
tử khác Dòng điện đi vào hoặc ra các phần tử từ các cực Phần tử có thể có 2 cực, 3 cực, 4 cực Ví dụ cuộn dây, tụ điện là phần tử ba cực; transistor là phần tử ba cực; máy biến áp, khuếch đại thuật toán là phần tử nhiều cực
Dây dẫn
3
Đ
a
A
B c
ĐC
MF 1
Hình 1.1: Cấu trúc của mạch điện
2 Kết cấu hình học của mạch điện
Đối với mạch điện phức tạp có nhiều nhánh nhiều nút, nhiều vòng
a Nhánh: là một phần đọan mạch chỉ có duy nhất một dòng điện chạy qua (Nhánh là một
đọan mạch gồm phần tử 2 cực nối lại với nhau trong đó có cùng giá trị dòng điện chạy qua) Trên hình 1.1 có 3 nhánh đánh số 1, 2, 3
Trang 3Tài liệu giảng dạy Môn: Mạch điện 1 122
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU THAM KHẢO ĐỂ BIÊN SOẠN NỘI DUNG MÔN HỌC:
[1] Đặng Văn Đào, “Giáo trình kỹ thuật điện”, NXB – Giáo dục, 2004
[2] Phạm Văn Minh, Vũ Hữu Thích, Nguyễn Bá Khá “Giáo trình mạch điện”, NXB Giáo dục Việt Nam
[3] Phạm Thị Cư, “Mạch điện 1”, NXB Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh, 2011
[4] Robert L Boylestad, “Introductory Circuit Analysis”, 12 th edition, Pearson, 2014
TÀI LIỆU THAM KHẢO ĐỀ NGHỊ CHO HỌC VIÊN:
[5] Hồ Anh Tuý , “Lý thuyết mạch tập 1, 2”, NXB Khoa học Kỹ thuật, 1997
[6] Đặng Văn Đào, “Bài tập kỹ thuật điện”, NXB – Giáo dục, 2004
[7] Phạm Thị Cư, “Bài tập mạch điện 1”, NXB Giáo dục, 1996
[8] David E Johnson, “Electric Circuit Analysis”, Prentice-Hall International
Editions, 1989
[9] D.E Johnson, J.L Hilburn, I.R Johnson, P.D Scott, “Basic Electric
Circuit Analysis”, 5th edition, Prentice Hall International, 1996