Giáo trình Điện kỹ thuật (Ngành: Điện) - CĐ Kinh tế Kỹ thuật TP.HCM

Giáo trình Điện kỹ thuật gồm 4 chương, cung cấp các kiến thức cơ bản như: Khái niệm cơ bản về mạch điện; Mạch điện xoay chiều một pha; Các phương pháp giải mạch điện; Mạch điện xoay chiều ba pha. Mời các bạn cùng tham khảo!

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH



GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: ĐIỆN KỸ THUẬT

NGÀNH: ĐIỆN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

GIÁO TRÌNH

NGÀNH: ĐIỆN

THÔNG TIN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

Họ tên: Vương Thị Hồng Vân

Học vị: Thạc sĩ

Đơn vị: Khoa Điện- tự động hóa

Email: vuongthihongvan@hotec.edu.vn

HIỆU TRƯỞNG DUYỆT

Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2020

1

LỜI GIỚI THIỆU

Việc biên soạn giáo trình nhằm phục vụ nhu cầu giảng dạy kiến thức các nghành điện, điện tử, điều khiển tự động, kỹ thuật đo…Đối tượng sử dụng là sinh viên cao đẳng Giáo trỉnh thể hiện nội dung gồm có :

- Chương 1: Khái niệm cơ bản về mạch điện

- Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha

- Chương 3: Các phương pháp giải mạch điện

- Chương 4: Mạch điện xoay chiều ba pha

Trong giáo trình có giới thiệu tài liệu tham khảo để sinh viên cập nhật thêm kiến thức môn học

Dù đã có nhiều cố gắng trong soạn thảo giáo trình này nhưng chắc chắn không tránh khỏi những khiếm khuyết, tôi mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý đồng nghiệp

và sinh viên về sự thiếu sót của giáo trình

Sau hết xin chân thành cảm ơn khoa Điện- tự động hóa đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành giáo trình này

TP.Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 9 năm 2020

Biên soạn Vương Thị Hồng Vân

MỤC LỤC

LỜI GIỚI THIỆU ……….1

MỤC LỤC ……….…2

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC ………5

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN.……….6

BÀI 1: ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN VỀ MẠCH MỘT CHIỀU.……….6

1.1.Mục tiêu ……….6

1.2.Nội dung ……… 6

1.2.1.Định nghĩa về mạch điện … ……… 6

1.2.2.Kết cấu hình học của mạch điện ……… 7

1.3.Bài tập ………… ……… 7

BÀI 2: CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA MẠCH ĐIỆN ……… 8

2.1.Mục tiêu ……… 8

2.2.Nội dung ……….8

2.2.1.Điện trở……… ……… 8

2.2.2.Cuộn dây……… 8

2.2.3.Tụ điện……… ……… 8

2.2.4.Nguồn áp độc lập……… ……… 8

2.2.5.Nguồn dòng độc lập……….….9

2.3.Bài tập……….…… 9

BÀI 3: CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BÀN……… ……… 10

3.1.Mục tiêu.……….10

3.2.Nội dung ………10

3.2.1.Định nghĩa dòng điện một chiều ………10

3.2.2.Công và công suất dòng điện một chiều……….10

3.2.3.Định luật Joule-Lenxơ………10

3.2.1.Định luật ohm……… ……….11

3.2.2.Định luật kirchoff ………12

3.3.Bài tập ………12

CHƯƠNG 2: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA……….14

BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN……….……… 14

1.1.Mục tiêu ……… 14

1.2.Nội dung ……… 14

1.2.1.Cách tạo ra sức điện động xoay chiều hình sin……… 14

1.2.2.Các định nghĩa về dòng điện xoay chiều hình sin……… 16

1.2.3.Trị số hiệu dụng của dòng điện ……… 18

1.2.4.Biểu diễn đại lượng hình sin bằng vectơ………18

1.2.5 Biểu diễn đại lượng hình sin bằng số phức………19

1.3.Bài tập ……… ……… 20

BÀI 2: CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CƠ BẢN ……… 21

2.1.Mục tiêu ……… 21

2.2.Nội dung ………21

2.2.1.Mạch thuần điện trở……… …… .……… 21

2.2.2.Mạch thuần cảm ……… 21

2.2.3 Mạch thuần dung………22

2.3 Bài tập ……… ……… 23

BÀI 3: MẠCH XOAY CHIỀU R – L – C ……… 24

3.1 Mục tiêu ……… 24

3.2 Nội dung ……… 24

3.2.1 Nhánh điện trở, điện cảm, điện dung mắc nối tiếp………24

3.2.2 Nhánh điện trở, điện cảm, điện dung mắc song song………25

3.3 Bài tập………25

BÀI 4: CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA… ……… 27

4.1 Mục tiêu ……… 27

4.2.Nội dung ……… 27

4.2.1 Công suất tác dụng P ……… ……… 27

4.2.2 Công suất phản kháng Q………27

4.2.3 Công suất biểu kiến S……… 27

4.2.4.Nâng cao hệ số cosφ ……… 27

4.3.Bài tập ………… ……….29

CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN ……….30

BÀI 1: BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG MẠCH ĐIỆN……… …… … 30

1.1 Mục tiêu ……… 30

1.2 Nội dung ……… 30

1.2.1 Ghép nối tiếp……….……….30

1.2.2 Ghép song song…… ……….30

1.2.3 Biến đổi sao – tam giác……… ……….……….31

1.2.4 Mạch tương đương Thevenin-Norton……….…32

1.3 Bài tập………33

Bài 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN ………34

2.1 Mục tiêu ……… 34

2.2 Nội dung ……… 34

2.2.1 Phương pháp dòng điện nhánh………34

2.2.2 Phương pháp dòng điện vòng……….35

2.2.3.Phương pháp điện thế nút ……… ………36

2.2.4 Phương pháp xếp chồng……… 38

2.3 Bài tập ……… 39

Chương 4: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA ………41

Bài 1: KHÁI NIỆM CHUNG ……… 41

1.1 Mục tiêu ……….… 41

1.2 Nội dung ……… 41

1.2.1 Các nguồn năng lƣợng sạch………41

1.2.2.Nguyên lý phát sinh hệ thống điện xoay chiều ba pha………42

1.3.BÀI TẬP……….44

Bài 2: CÁCH NỐI HÌNH SAO, HÌNH TAM GIÁC………45

2.1 Mục tiêu ……… 45

2.2 Nội dung ……… 45

2.2.1.Cách nối sao……….……… …… 45

2.2.2.Cách nối hình tam giác……….46

2.3.BÀI TẬP……… 47

Bài 3: CÔNG SUẤT MẠCH ĐIỆN BA PHA ……… 48

3.1 Mục tiêu ……… 48

3.2 Nội dung ………48

3.2.1.Công suất tác dụng…….……… 48

3.2.1.Công suất phản kháng…….……….48

3.2.1.Công suất biểu kiến…….……….48

3.3.BÀI TẬP……… …………49

Bài 4: CÁCH GIẢI MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG …….……… 50

4.1 Mục tiêu ……… 50

4.2 Nội dung ……… ………50

4.2.1.Các quan hệ khi mắc nguồn ba pha……… 50

4.2.2.Giải mạch điện ba pha tải nối hình sao đối xứng ……… ………… 50

4.2.3 Giải mạch điện ba pha tải nối tam giác đối xứng………51

4.3.BÀI TẬP……… 53

TÀI LIỆU THAM KHÀO ……… 54

PHỤ LỤC ……… 55

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Điện kỹ thuật

+ Trình bày được các định luật cơ bản về mạch điện

+Trình bày được cách biểu diễn dòng điện hình sin bằng vectơ và bằng số phức

+Trình bày được phương pháp giải mạch điện

+Trình bày được cách ghép của mạch ba pha

Chương 1: Khái niệm cơ bản về mạch điện

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN

Giới thiệu:

Mạch điện là một mạng phức tạp kết nối nhiều phần tử Để hiểu và sử dụng hiệu quả chúng ta cần biết về khái niệm, về kết cấu mạng điện, các phần tử kết nối và các định luật thể hiện mối tương quan giữa các đại lượng điện

Mục tiêu: Sau khi học xong chương này người học có khả năng:

- Trình bày được kết cấu của mạch điện

- Trình bày được các phần tử của mạch điện

- Trình bày được các định luật cơ bản về mạch điện

- Viết được các phương trình dựa vào định luật Kirchoff 1, kirchoff 2

BÀI 1: ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN

1.1.Mục tiêu: Sau khi học xong bài này người học có khả năng:

- Trình bày được kết cấu của mạch điện

- Xác định được số nhánh, nút, vòng, mắt lưới trong mạch điện phân nhánh

1.2.Nội dung:

1.2.1.Định nghĩa cơ bản về mạch điện

Gồm tập hợp các thiết bị điện, điện tử trong đó có sự biến đổi năng lượng điện sang các dạng năng lượng khác

Cấu tạo mạch điện gồm nguồn điện, phụ tải, dây dẫn ngoài ra còn có các phần tử phụ trợ khác

- Máy phát điện (biến đổi cơ năng thành điện năng),

- Ắc quy (biến đổi hóa năng sang điện năng)

b Phụ tải: là thiết bị nhận năng lượng điện hay tín hiệu điện Phụ tải biến đổi năng

lượng điện sang các dạng năng lượng khác,

ví dụ:

- Động cơ điện (biến đổi điện năng thành cơ năng),

Chương 1: Khái niệm cơ bản về mạch điện

- Đèn điện (biến đổi điện năng sang quang năng),

- Bàn là, bếp điện (biến đổi điện năng sang nhiệt năng) v.v

c Dây dẫn: làm nhiệm vụ truyền tải năng lượng điện từ nguồn đến nơi tiêu thụ

Chương 1: Khái niệm cơ bản về mạch điện

BÀI 2: CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA MẠCH ĐIỆN

2.1.Mục tiêu: Sau khi học xong bài này người học có khả năng:

- Trình bày được đặc điểm của điện trở, cuộn dây, tụ điện

- Sử dụng đúng các phần tử điện trở , cuộn dây, tụ điện

2.2.Nội dung:

2.2.1.Điện trở

Là đại lượng đặc trưng hiện tượng tiêu tán năng lượng

Kí hiệu: R đơn vị là Ohm (Ω)

Đơn vị đo của điện dẫn là Simens (S)

-Ngắn mạch là sự kiện mà tại vị trí ngắn mạch xem như có điện trở R = 0Ω hay giá trị điện dẫn là vô cùng lớn G = ∞ Tóm lại tại vị trí ngắn mạch xem tương đương như một vật dẫn điện lý tưởng

- Hở mạch là sự kiện mà tại vị trí hở mạch xem như tương đương với điện dẫn G = 0 S

; hay giá trị điện trở R = ∞ Tóm lại tại vị trí hở mạch xem tương đương như một vật cách điện lý tưởng

Hình 1.3 :Cuộn dây

Kí hiệu L, đơn vị Henry (H)

2.2.3.Tụ điện

Tụ điện đặc trưng cho hiện tượng tích phóng năng lượng điện trường Quan hệ giữa

dòng và áp trên hai cực tụ điện: i =

dt

du C.

Hình 1.4: Tụ điện

Ký hiệu : C , đơn vị Fara (F)

2.2.4.Nguồn áp độc lập

Chương 1: Khái niệm cơ bản về mạch điện Nguồn áp độc lập là loại nguồn có khả năng duy trì điện áp U giữa hai đầu nguồn độc lập đối với các phần tử còn lại của mạch và dòng điện qua nguồn

Chương 1: Khái niệm cơ bản về mạch điện

BÀI 3: CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN

3.1.Mục tiêu: Sau khi học xong bài này người học có khả năng:

- Trình bày được đặc điểm dòng điện một chiều

- Trình bày được các định luật cơ bản

- Áp dụng được các định luật trong tính toán mạch điện

3.2.Nội dung:

3.2.1 Định nghĩa dòng điện một chiều:

Dòng điện một chiều là dòng điện có chiều và độ lớn không đổi theo thời gian

Hình 1.7

3.2.2.Công và công suất của dòng điện một chiều

Trong một mạch kín bao giờ cũng có hai sự chuyển hóa năng lượng là bên trong nguồn điện và bên ngoài nguồn điện

 Trong nguồn điện: có một dạng năng lượng nào đó (hóa năng, cơ năng, nội

năng…) chuyển hóa thành điện năng

 Bên ngoài nguồn điện: điện năng được chuyển hóa thành những dạng năng

lượng khác (nội năng, hóa năng, cơ năng)

Số đo năng lượng ấy biểu thị công của dòng điện

3.2.2.1.Công của dòng điện

Công của dòng diện sinh ra trong một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện đi qua

A = U.I.t (jun)

3.2.2.2.Công suất của dòng điện

Công suất của dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của dòng điện Nó có độ lớn bằng công của dòng điện sinh ra trong một giây

Chương 1: Khái niệm cơ bản về mạch điện

Nhiệt lượng tỏa ra trong một vật dẫn tỷ lệ thuận với điện trở của vật dẫn với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện đi qua

Định luật phát biểu như sau: Cường độ dòng điện trong một đ n m ch tỷ lệ thu n

với điện áp ai đầu đ n m ch và tỷ lệ ngh ch với điện trở của đ n m ch

công t ức R = => U = I R

R: Điện trở

U: Hiệu điện thế hai đầu điện trở

I: Dòng điện qua điện trở

Mỗi mạch kín gồm hai phần : Mạch ngoài (dây

dẫn, phụ tải) và mạch trong (nguồn điện) Khi

mạch nối kín ta có dòng điện chạy trong mạch

Điện áp đặt vào mạch ngoài Ung = I R (R là điện

trở mạch ngoài)

Tổn hao điện áp ở mạch trong là Utr = I r (r là

điện trở trong) Sức điện động E của nguồn điện bằng tổng các điện áp đó Hình 1.8

E = Ung + Utr = I ( R + r ) => I =

Chương 1: Khái niệm cơ bản về mạch điện

Vậy định luật m cho toàn mạch phát biểu như sau : Cường độ dòng điện trong m ch

kín tỷ lệ thu n với sức điện động của nguồn điện và tỷ lệ ngh ch với điện trở toàn

m ch

3.2.5.Định luật Kirchoff

3.2.5.1 nh lu t Kirchoff 1

Định luật này cho ta quan hệ giữa các dòng điện tại một nút, được phát biểu như sau:

Tổng đ i số những dòng điện ở một nút bằng k ông r ng đó quy ước dòng điện đi

tới n t ấy dấu dư ng dòng điện rời k ỏi n t ấy dấu âm

Định luật này cho ta quan hệ giữa sức

điện động, dòng điện và điện trở trong

Quy ước dấu: Các sức điện động có chiều trùng mạch vòng lấy dấu dương, ngược lại

lấy dấu âm

R3

3.3.2 Viết phương trình định luật kirchoff 1, kirchoff 2 cho mạch sau:

Chương 1: Khái niệm cơ bản về mạch điện

R1 R2

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha

CHƯƠNG 2: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA

Giới thiệu:

Dòng điện xoay chiều một pha hình sin được sử dụng trong nhiều lĩnh vực phục

vụ cuộc sống , học tập, nghiên cứu … với các dạng năng lượng khác nhau Dòng điện chiếm vị trí quan trọng, thông dụng và dể sử dụng

Mục tiêu: Sau khi học xong chương này người học có khả năng

-Trình bày được cách biểu diễn dòng điện hình sin bằng vectơ

-Tính toán được dòng điện và điện áp trong mạch điện R, L, C mắc nối tiếp

BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1 Mục tiêu: Sau khi học xong bài này người học có khả năng:

- Trình bày được định nghĩa về dòng điện hình sin

- Trình bày được cách tạo ra dòng điện xoay chiều hình sin

- Biểu diễn được đại lượng hình sin bằng vectơ

1.2 Nội dung:

1.2.1 Cách tạo ra sức điện động xoay chiều hình sin

Sức điện động xoay chiều hình sin được tạo ra bằng máy phát điện xoay chiều một pha

Về nguyên lý cấu tạo máy phát điện xoay chiều một pha gồm: Một hệ thống cực từ (phần cảm) đứng yên ( stato) và một bộ dây (phần ứng) đặt trong l i thép chuyển động (rô to) quay cắt qua từ trường của các cực từ

Nguyên lý máy phát điện

xoay chiều một pha đơn giản

được chế tạo sao cho trị số từ

cảm B của nó phân bố theo quy Hình 2.1: Nguyên lý máy phát điện xoay chiều

luật hình sin trên mặt cực giữa khe hở rô to và stato nghĩa là khi khung dây ở vị trí bất

kỳ trong khe hở, cường độ từ cảm ở vị trí đó có giá trị:

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha

Hình 2.2:Góc α giữa mặt phẳng oo’ và khung dây

Khi máy phát điện làm việc, rô to mang khung dây quay với tốc độ , mỗi cạnh khung dây nằm trên mặt rô to sẽ quay với vận tốc v theo phương vuông góc với đường sức và cảm ứng ra sức điện động:

Đặt Em = 2Bm.l.v.w và gọi là trị số cực đại hay biên độ của sức điện động,ta có

E = Em sint Sức điện động này có chiều biến đổi tuần hoàn theo hàm số hình sin Khi mạch kín, sức điện động đó sinh ra trong mạch một dòng điện cũng biến đổi theo hình sin và gọi là dòng điện hình sin

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha

Hình 2.4: Nguyên lý tạo dòng xoay chiều hình sin

1.2.2.Các định nghĩa về dòng điện xoay chiều hình sin

 >0: tần số góc, đơn vị đo là rad/s (radian/giây)

 ωt + ψ: góc pha tại thời điểm t, đơn vị đo là radian hoặc độ

 ψ: góc pha ban đầu, đơn vị đo là radian hoặc độ (0≤≤3600

)

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha

+ Tần số: là số chu kỳ trong một đơn vị thời

+ Biên độ: Trong công nghiệp thường dùng dòng điện xoay chiều có tần số f = 50 Hz

gọi là tần số công nghiệp -Dòng điện xoay chiều có trị số biến đổi theo thời gian và trị

số ở từng thời điểm gọi là trị số tức thời, ta ký hiệu là: e, u, i Trị số cực đại ở trên chính là trị số tức thời lớn nhất gọi là biên độ,

ký hiệu: Em, Um, Im

c.Pha và sự lệch pha

+ Pha: Tại thời điểm t = 0, nếu một khung dây ở đúng mặt phẳng trung tính thì một

khung dây ở cách mặt phẳng trung tính một góc ψ Khi rô to quay, tại thời điệm t, khung dây này sẽ ở vị trí α = ωt +ψ

Biểu thức dạng tổng quát: e = Em sin (ωt +ψ )

- Lượng (ωt +ψ ) đặc trưng cho dạng biến thiên của lượng hình sin được gọi là góc pha hay pha

- Tại thời điểm t = 0, góc pha bằng ψ, nên ψ gọi là góc p a đầu hay p a đầu của

lượng hình sin

- Lượng ω được gọi là tốc độ góc của lượng hình sin Khi lượng hình sin biến thiên

hết một chu kỳ (t = T) khung dây quét hết một góc 2π radian, ta có:

ωT = 2π = ω = = 2πf

Như vậy, tốc độ góc tỉ lệ với tần số Vì thế, ω còn gọi là tần số góc

+ Sự lệch pha: Nếu có 2 dòng điện hình sin có trị số biến đổi đồng thời (cùng tăng lên,

giảm xuống,cùng qua trị số bằng không và cực đại, cùng đổi chiều thì gọi là hai dòng điện cùng pha Nếu chúng không biến đổi như vậy thì gọi là các dòng điện lệch pha

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha biểu diễn hai dòng điện lệch pha nhau 90o biểu diễn hai dòng điện lệch pha nhau 180o

còn gọi là hai dòng đối pha

Hinh 2.6: Hai dòng lệch pha 90 0 Hinh2.7: Hai dòng điện lệch pha 180 0

1.2.3 Trị số hiệu dụng của dòng điện

Để đo và đánh giá được các giá trị của dòng điện xoay chiều như cường độ dòng

điện, hiệu điện thế, sức điện động Người ta dựa vào giá trị hiệu dụng của dòng điện

xoay chiều

Trị hiệu dụng I của một dòng điện i(t) biến thiên tuần hoàn trong một chu kỳ T

bằng với dòng điện không đổi gây ra cùng một công suất tiêu tán trung bình trên một

điện trở R

2

1

1

0 2

0

2

T T

I dt t i T I RI dt

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha

Trong phần trên ta biểu diễn dòng điện hình sin bằng biểu thức tức thời hoặc đường

cong trị số tức thời Việc biểu diễn như vậy không thuận tiện khi cần so sánh hoặc thực hiện các phép tính cộng trừ dòng điện, điện áp Từ toán học người ta đã biết việc cộng trừ các đại lượng sin cùng tần số tương ứng với việc cộng trừ các véc tơ biểu diễn chúng trên đồ thị, vì thế trong kỹ thuật điện thường hay biểu diễn hình sin bằng véc tơ có độ lớn bằng trị số hiệu dụng và góc tạo với trục ox bằng pha đầu của các đại lượng ấy

Bằng cách biểu diễn đó mỗi đại lượng sin được biểu diễn bằng một véc tơ, ngược lại mỗi véc tơ biểu diễn một đại lượng sin tương ứng

Hình 2.9: Vectơ dòng và vectơ điện áp

1.2.5.Biểu diễn đại lượng hình sin bằng số phức:

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha

- Biến đổi dạng đại số sang mũ :

C =√ ; α = arctg ( b/a)

1.2.5.2.Qui tắc biểu diễn các đại lượng điện hình sin bằng số phức

-Module ( độ lớn ) của số phức là trị số hiệu dụng

-Argument ( góc) của số phức là pha ban đầu

Ví dụ: Dòng điện i=Im sin (ωt + ψi) được biểu diễn dưới dạng số phức

i = 10 sin (ωt + 300 ) , A

u = 110 sin (ωt + 600 ), V

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha

BÀI 2: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CƠ BẢN

2.1.Mục tiêu: Sau khi học xong bài này người học có khả năng:

- Trình bày được đặc điểm mạch thuần dung, thuần cảm, thuần trở

- Tính toán được các mạch điện xoay chiều cơ bản

L

L 

→ uL(t) = L.ILm..cost=ULm.cos )

2 sin(

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha

Cm

c( )   .cos

2 sin(

)

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha

2.3 Bài tập:

2.3.1.Đặt ở hai đầu điện trở R=50(Ω) hiệu điện thế xoay chiều U=220(V), f=50(hz) Tính dòng điện hiệu dụng I, viết biểu thức cường độ dòng điện đi qua mạch

2.3.2 : Một cuộn dây có hệ số từ cảm L= 0,1(H), cho dòng điện xoay chiều I= 0,5(A)

đi qua mạch Tính hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch, viết biểu thức hiệu điện thế tức thời

2.3.3 Một tụ điện có điện dung C=25(µF), đặt ở hai đầu tụ điện hiệu điện thế xoay chiều U=220(V), f=50(hz) Tính dòng điện hiệu dụng qua mạch, biểu thức tức thời của dòng điện

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha

BÀI 3: MẠCH XOAY CHIỀU R – L – C 3.1.Mục tiêu: Sau khi học xong bài này người học có khả năng:

- Trình bày được đặc điểm mạch xoay chiều R – L – C

- Giai được bài toán mạch R – L – C

3.2.Nội dung:

3.2.1.Nhánh điện trở, điện cảm, điện dung mắc nối tiếp

Đặt hai đầu mạch R-L-C hiệu điện thế xoay chiều giả sử cường độ dòng điện qua mạch AB tai thời điểm t là:

 i(t)=Im.sint (A)

→ hđt ở hai dầu đoạn mạch R-L-C lệ ch pha so với I góc

Hình 2.18: Mạch R-L-C nối tiếp Hình 2.19: Đồ thị vectơ

Nếu: XL>XC→hiệu điện thế nhanh pha hơn dòng điện góc

Nếu: XL<XC→hiệu điện thế chậm pha hơn dòng điện góc

Nếu: XL= XC→hiệu điện thế đồng pha so với dòng điện

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha

→XL=XCL

C L L

C

1

3.2.2.Nhánh điện trở, điện cảm, điện dung mắc song song

Đặt hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều

u = 5.sin4Πt(V)

a C=

2

1

(F), tính Z, I, viết biểu thức dòng điện

b Tính điện dung của tụ điện để dòng điện qua mạch đạt cực đại

Chương 2: Mạch điện xoay chiều một pha 3.3.2 Cho mạch điện xoay chiều có R- L- C mắc nối tiếp R= 30(Ω), C = 10(µF), L=0,2(H), U=220(V) f=50(hz) Tính tổng trở Z, I, viết biểu thức cường độ dòng điện