Giáo trình Mạch điện (Nghề Điện dân dụng - Trình độ Cao đẳng) cung cấp những kiến thức cơ bản về các bộ phận cấu thành mạch điện một chiều và xoay chiều, những phương pháp biểu diễn và giải mạch điện từ đơn giản đến phức tạp bằng các phương pháp khác nhau dựa trên những cơ sở lý thuyết khác nhau. Giáo trình gồm có 2 phần, phần 1 sẽ bao gồm các kiến thức lý thuyết về mạch điện 1 chiều, từ trường và cảm ứng điện từ. Mời các bạn cùng tham khảo.
Trang 1Ban hành theo Quyết định số 1955/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày 21/12/201
của Hiệu trưởng Trường Cao đắng GTVT Trung ương I
|
Hà Nội, năm 2017
Trang 32.2 Định luật Jun - Lenxo (Joule -Lenzo ):
2.2.1 Định luật Jun - Lenxơ:
CHƯƠNG 2: TỪ TRƯỜNG - CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ cccocccccccccccvvvcvvccvveeevvev 26
1.1 Khái niệm từ trường, đường cảm ứng tỪ ¿- - + + +++xe+#kexrEkerrkrkrekrkerrke 26
1.2.4 Từ thông:
Trang 42
1.3 Từ trường của một số dây dẫn mang dòng điện
1.3.1 Từ trường của dòng điện trong dây dẫn thải
1.3.2 Từ trường của dòng điện trong ống dây hình trụ
1.3.3 Từ trường của dòng điện trong khung dây tròn .- - ¿+ c+++xe+exe+ 30
1.5.1 Hai dây dẫn song song có dòng điện cùng ch
1.5.2 Hai dây dẫn song song có dòng điện ngược chiều c:-5555cvzsssccvez 3 2.1 Khái niệm mạch từ - 5+ 5S St +32331215121212121111111111111111111111111111112 1x 32
2.1.2 Phan loai mach ttr:
2.2 Định luật dong dién toan pl
2.3 Tương quan B, H và đường cong từ hoá
2.3.1 Tương quan B, H của các vật liệu sắt
CHƯƠNG 3: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIẾU
1.1 Định nghĩa và nguyên lý tạo ra dòng điện xoay chiêu hình sin -. 4I
1.3 Mạch điện xoay chiều thuần trở
1.4 Mạch điện xoay chiều thuần cảm 222-2222 2EE221111221111112711111271111122111 re
1.5 Mạch điện xoay chiều thuần dung
1.6 Mạch điện xoay chiều có điện trở, điện cảm, điện dung mắc nôi tiêp
1.7 Mạch điện xoay chiều có điện trở, điện cảm, điện dung mắc song song
1.7.1 Biểu diễn lượng hình sin bằng số phức
Trang 5118 Hàiitập ỨHØ ÍWfỦf ‹eseeeassacssntsisosgitddlkiiG0518151800516146600045616150056861160181414103g345624108450248442g30XÓ 51
TAL LIEU THAM KHAO vicescssesssssssssssssssssssssssssssssssssssesesssesesssssssesssesssenesssssesesenesecceceseseneeneeees 71
MON HOC MACH DIEN
Trang 6Mục tiêu môn học:
* Về kiến thức:
~ Trình bày được các định luật cơ bản về mạch điện, các phương pháp giải mạch điện một chiều, xoay chiều
- Xác định đúng chiều dòng điện cảm ứng, véc tơ cảm ứng điện từ và véc tơ lực
điện từ trong ống dây, day dẫn thing, vòng dây đặt trong từ trường nam châm
vĩnh cửu
- Giải thích được một số hiện tượng điện từ trong các thiết bị điện dân dụng
* Về kỹ năng:
- Vận dụng được các biểu thức đề tính toán các thông số kỹ thuật trong
mạch điện một chiều, xoay chiéu, mach ba pha o trang thai xac lap
- Phân tích được sơ đồ mạch đơn giản, biến đổi được mạch phức tạp thành các mạch điện đơn giản
TT Tên chương mục ree thuy hanh (LT
89° | & | Baitap | hode
TH)
I Mạch điện một chiều 17 |10 6 1
Khái niệm dòng điện và mạch điện |2 2 0 0
Các định luật cơ bản về mạch điện | 3 2 1 0
Mach điện xoay chiêu | pha 8 4 4 0
Mach dién xoay chiéu 3 pha 4 3 1 0
Hệ sô công suât 1 1 0 0
Trang 7
Mã chương: MH08.01
Giới thiệu:
Khái niệm, định nghĩa về dòng điện, mạch điện, nguồn điện là những khái
niệm, định nghĩa cơ bản nhất trong ngành điện Khi tìm hiểu và giải các mạch điện, chúng ta không thê bỏ qua các định luật cơ bản về mạch điện Từ đó áp
dụng các định luật cơ bản này để giải các mạch điện từ đơn giản đến phức tạp bằng các phương pháp thích hợp khác nhau, tùy theo đặc điểm của từng mạch cụ thê Chương đầu tiên này sẽ cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản về những điều đã đề cập ở trên
Mục tiêu:
Trang 86 Trình bày được các khái niệm về dòng điện, mạch điện, nguồn điện và các phương pháp giải mạch điện một chiều
Giải được các mạch điện một chiều phức tạp
Tuân thủ các bước giải mạch điện
Tỉ mi, chính xác, có tư duy logic, trách nhiệm trong công việc
Nội dung chính:
Khái niệm dòng điện và mạch điện
Mục tiêu:
- Trình bày được khái niệm dòng điện và mạch điện
- Xác định được số nhánh, nút, mạch vòng của một mạch điện đã cho
1.1.Dòng điện
1.1.1 Khái niệm về dòng điện
Dòng điện là dòng chuyền dời có hướng của các điện tích trong điện
- Tác dụng nhiệt: Khi có dòng điện chạy qua các vật dẫn thì các vật dan bi
phát nóng Người ta sử dụng tác dụng nhiệt của dòng điện đề chế tạo các thiết bị như máy sây, nỗi cơm điện, lò nướng điện
- Tác dụng quang: Khi có dòng điện chay qua các vật dan thì các vật dẫn
bị phát sáng Người ta sử dụng tác dụng quang của dòng điện đề chế tạo bóng
đèn sợi nung
- Tác dụng hóa học: Khi có dòng điện chạy qua các dung dịch hóa học sẽ làm cho tính chat héa học của chúng thay đổi oe ta su dung tac dung hoa học của dòng điện dé điện phân, nap ắc quy
1.1.3 Cường độ và mật độ dòng điện
Người ta biểu diễn độ “mạnh”, “yếu”
cường độ dòng điện
Cường độ dòng điện là trị số của dòng điện tính bằng tốc độ biến thiên
của lượng điện tích q qua tiết diện ngang của vật dẫn, đơn vị tính của cường độ
của dòng điện thông qua tham số
dòng điện là Ampe (A):
i= = it A (- 1) dì
Chiều quy ước của dòng điện là chiều chuyển động của các điện tích
dương trong điện trường
Trang 9Trong tính toán mạch điện, người ta còn sử dụng khái niệm mật độ dong điện
Mật độ dòng điện là trị sô của dòng điện tính băng tốc độ biến thiên của lượng điện tích q qua một đơn vị diện tích của tiết diện ngang của vật dân,
đơn vị tính của mật độ dòng điện là A/mmẺ
Nếu tiết điện ngang của vật dẫn là S thì mật độ dòng điện o được tính:
dq
O= sa, Mmm’ (1-2)
1.2.Mạch điện
1.2.1 Khái niệm về mạch điện ` -
Mạch điện là tập hợp các thiệt bị điện nôi với nhau bằng các dây dẫn tạo thành mạch kín theo một quy luật đã được thiết kế trước, trong đó có dòng điện
chạy qua Mạch điện thường bao gồm các phân tử: nguồn điện, phụ tải, dây dan
Hình I- 1 là một ví dụ về mạch điện
- Nguồn điện: Nguồn điện là thiết bị biến đổi các dạng năng lượng khác
như cơ năng, nhiệt năng, hóa năng thành điện năng
- Tải: Tải là các thiết bị tiêu thụ điện năng và biến đổi điện năng thành
các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng
- Dây dẫn: Dây dẫn làm bằng vật liệu dẫn điện tốt (đồng nhốm .) dùng
để truyền tải điện năng từ nguồn đến tải
1.2.2 M6 hinh mach dién „
Để tiện lợi khi tính toán thiết kế và khảo sát các quá trình điện từ xảy ra
trong mạch điện người ta sử dụng mô hình mạch điện Mạch điện thực tế với các
thiết bị điện được thay thé bằng mô hình mạch với các phân tử lý tưởng đặc
trưng cho một quá trình nào đó Mô hình mạch bao gồm:
- Các phân tử tích cực: nguôn áp u(t), nguôn dòng i(t) lý tưởng;
- Các phần tử thụ động: điện trở R, điện cảm L, điện dung C lý tưởng;
- Dây dẫn lý tưởng
ie Nguén ap u(t)
Nguồn áp u(t) hay máy phát điện áp, còn được gọi là nguồn sức điện động
e(t) đặc trưng cho khả năng tạo nên và duy trì một điện áp không đồi trên hai cực của nguôn Đặc tính quan trọng của nguồn áp là có điện trở nội r = 0 ©, hiệu
điện thế trên hai cực của nguôn là không đổi và không phụ thuộc vào giá trị phụ
tải Ký hiệu quy ước của nguôn áp như hình 1-2, a Ta có giá trị của nguôn áp:
u(t) = - e(t) (1-3)
Trang 102 Nguồn dòng điện i(0)
Nguồn đòng điện i(t) hay máy phát dòng, đặc trưng cho khả năng tạo nên
và duy trì một dòng điện không đồi trong mạch Đặc tính quan trọng của nguồn dong là có nội trở r = œ © và giá trị của dòng điện trong mạch không phụ thuộc
vào phụ tải Ký hiệu quy ước của nguồn dong chi ra trên hình I- 2, b
Trên thực tế, các bộ nguồn đều có một nội trở hữu hạn nảo đó Do vậy, khi thay thế trong mô hình mạch, chúng được biểu diễn ở dạng một nguồn sức điện động e(t) mắc nối tiếp với một một điện trở r (hình I- 2 c), hoặc ở dạng một nguồn dòng điện ¡ (t) mắc song song với một điện trở r (hình 1- 2 d)
Hinh 1-2 Ky hiệu quy ước nguồn áp và nguồn dòng
a, b— Nguồn áp và nguồn dòng lý tưởng; c, d— Nguôn áp và nguồn dòng thực tế
Điện trở R đặc trưng cho vật dẫn về mặt cản trở dòng điện Về mặt năng lượng điện trở R đặc trưng cho quá trình tiêu thụ điện năng và biến điện năng
thành các dang nang lượng khác như nhiệt năng, quang năng, cơ năng,
Quan hệ giữa dòng điện và điện áp trên điện trở là: UR= Ri (1-4)
Công suât thoát ra trên điện trở: p=Ri? (1-5)
Trong hé don vi SI don vi dién tro 1a 6m (Q)
Trong hệ đơn vị SI đơn vị điện cảm (L) là henri (H)
Năng lượng từ trường được tích lũy trên cuộn cảm:
Wu = SLỮ ái
Quan hệ giữa dòng và áp trên cuộn cảm: u = Ù = (V)
Trang 11L
o=/W_o U
Ký hiệu: ae
5 Tu dién C
La phan tử có khả năng tích — phóng năng lượng dưới dạng điện trường Khi nối hai đầu của một tụ điện có điện dung C vào nguồn điện áp u, tụ điện sẽ được tích điện Độ lớn của điện tích q: q=Cu (1-6)
Trong hệ đơn vị SI đơn vị điện dung (C) là fara (F)
Năng lượng điện trường được tích lũy trên tụ điện:
We = +CU?
d
Quan hệ giữa dòng và áp trên tụ dién: i = C = (V)
é o=—| |—o
6 Dạng các phân tử thụ động trên thực tế:
Trên thực tế không có phần tử nào là thuần điện tr@R, thuan dung C, thuần cảm L cả Đề tiện cho tính toán giải mạch điện ta đã chấp nhận sai số mô hình coi các phần tử chỉ mang tính chất đặt trưng của chúng Khi nghiên cứu
sâu, mô hình chính xác hơn ta có thể mô phỏng gần đúng c các phần tử như sau:
Mô hình mạch điện là sơ đồ thay thế tương đương các phan | tử của mạch
điện bằng các phần tử mô hình lý tưởng e, ¡, R, L, C sao cho kết cấu hình học và các quá trình năng lượng xảy ra trong mạch giống như ở mạch điện thực Để thiết lập mô hình mạch ta phân tích các quá trình năng lượng xảy ra trong từng
phan tử mạch và thay thế chúng bằng các phần tử tương đương Khi phân tích cân chú ý rằng, tùy thuộc vào điều kiện làm việc của mạch điện, đặc biệt là đải tần công tác mà sơ đồ thay thế sẽ khác nhau
Vĩ dụ: Ta xét một mạch điện thực tế gồm một máy phát cung cấp điện cho
phụ tải là một bóng đèn mắc song song với một cuộn dây theo sơ đồ hình 1-3, a
Khi chuyên sang sơ đồ thay thế đối với dòng điện xoay chiều, máy phát điện
được thay thé bang (Ef ,Lf ,Rf) Phụ tải là bóng đèn thay thé bằng Rz, còn cuộn
dây bằng L, R; day dẫn nói giữa các phần tử được thay bang phần tử tập trung
Trang 12Nhánh (n): Là một đoạn của mạch điện chỉ bao gồm các phân tử của mạch
điện mắc nối tiếp với nhau và có dòng điện đi qua
Nút (đ): Là nơi giao nhau của từ 3 nhánh mạch điện trở lên
Mạch vòng (c) - còn được gọi là “mắt”: Là lối đi khép kín qua các nhánh của mạch điện
Ví dụ: Cho mạch điện như trên hình 1-4:
6 3
Hình 1- 4 Mach dién va cac nhanh, nut, mach vong
Mạch bao gồm 5 nhánh (n = 5) AB, AC, CB, CD và BD; kết nối với nhau
tạo thành 4 nut (d = 4) A, B, C va D; mach có 3 mạch vong (ACBA), (BCDB)
Trang 13- Ap dụng được các định luật để giải các bài toán về mạch điện thông thường
2.1.Định luật Ôm
2.1.1 Định luật Ôm cho đoạn mạch:
Xét một đoạn mạch như trên hình 1.5:
Điện áp đặt lên hai đầu đoạn mạch có giá trị U, điện trở tương đương của đoạn mạch có giá trị là R, dòng điện chạy trong đoạn mạch có giá trị là I
Hình 1.5: Định luật Ôm cho đoạn mạch Định luật Ôm cho đoạn mạch phát biểu như sau:
Trong một đoạn mạch kín, dòng điện đi qua đoạn mạch tỷ lệ thuận với
điện áp đặt trên hai đầu đoạn mạch và tỷ lệ nghịch với điện trở của đoạn
mạch đó
2.1.2 Định luật Ôm cho toàn mạch:
Xét một mạch điện như trên hình 1.6:
Nguồn điện của mạch có giá trị sức điện động (s.đ.đ) là E, điện trở tương đương của toàn mạch có giá trị là Rtm dòng điện chạy trong mạch chính có giá trị là I
Hình 1.6: Định luật Ôm cho toàn mạch
Định luật Ôm cho toàn mạch phát biểu như sau:
Trong một mạch điện kín, dòng điện đi qua mạch chính tỷ lệ thuận voi s.d.d
bộ nguôn của mạch điện và tỷ lệ nghịch với điện trở của toàn mạch
2.2 Định luật Jun - Lenxơ Uoule -Lenzo ):
Đây là định luật cơ bản về môi quan hệ giữa điện và nhiệt, sử dụng để tính toán nhiệt lượng cung cấp (hoặc tỏa ra) cho các thiết bị khi có dòng điện đi qua
Trang 142.2.1 Định luat Jun - Lenxo:
Nội dung định luật: Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy
qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn
và thời gian dòng điện chạy qua
Biểu thức của định luật Jun -Len-Xơ: Q= ÉRt
Trong đó: _ I: Tinh bang ampe (A); R: Tinh bang 6m (Q)
t: Tinh bằng giây (s) thì Q đo bằng jun (J)
Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì biêu thức của định luật Jun-Len-Xo
sẽ là: Q=0,24.Rt
Một bài toán được đặt ra là: Một âm điện có ghi 220V-1000W được sử
dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu t, = 20°C
Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng toả ra môi trường Tinh thoi gian đụn sôi nước, biết nhiệt dụng riêng của nước c = 42001/kg.K
Đề giải bài toán này ta áp dụng định luật bảo toàn năng lượng và định luật Jun - Lenxơ
Theo định luật bảo toàn năng lượng: Năng lượng do nguồn điện sinh ra
(A) bằng với nhiệt lượng (Q) mà 2 lít = 2kg nước nhận được đề làm tăng nhiệt
2.3 Định luật Kiếc - khốp (Kirchoff): ;
Định luật Kiêc - khôp 1 va 2 là hai định cơ bản đê nghiên cứu và tính toán
mạch điện
>t= = 672(s)
2.3.1 Định luật Kiếc - khốp 1 (Định luật dòng điện điểm nút - KI)
Nội dung định luật: Trong mạch điện, tổng đại số các dòng điện tại một
nút bằng không: }ï = 0
Trong đó quy ước các dòng điện có chiều đi tới nút sẽ mang dấu
dương,các dòng điện có chiều rời khỏi nút sẽ mang dấu âm „
Ví dụ: Tại nút A hình 1.7, định luật Kiêc khôp 1 được việt:
iu+iz-ls—l¿=0
Hình 1.7: Định luật KI
Trang 15Nội dung định luật: Trong một mạch vòng khép kín, theo chiêu đã chọn, tông đại sô các điện áp rơi trên các phân tử R, L, C bằng tông đại sô các
các phân tử trùng với chiêu dòng điện đi qua phân tử đó) — „
Ví dụ: Đôi với vòng kín C trong hình 1.8, định luật Kiêc - khôp 2 sẽ được viêt:
không (trong đó chiều của các điện áp rơi trên các nguồn sức điện động ngược
với chiều của s.đ.đ đó)
Biểu thức của định luật Kiếc - khốp theo cách phát biểu thứ 2 của mạch vòng đã
chọn trên hình 1.8 được viết:
Cho mạch điện trên hình 1.2 BT | |
Biết: E¡ = 200V, E;= 600V
Trang 1614
Xác định sô nhánh, nút, mạch vòng của mạch điện và dùng định luật Kiêc - khôp
đê tính dòng điện trong các nhánh?
- Trinh bay được khai niệm các loại nguôn điện một chiêu, xoay chiéu
- Dau ghép được nguôn thành bộ đê có bộ nguôn đạt các yêu câu kỹ thuật
3.1 Khái niệm nguồn điện: ‹ ‹ - TS
Là thiệt bị tạo ra điện năng Về nguyên lý, nguôn điện là thiệt bị biên đôi các dạng năng lượng như cơ năng, hóa năng, nhiệt năng, thành điện năng
Ví dụ: - Máy phát điện,
Hình 1.9: Máy phát điện là nguồn điện
- Ac quy,
Trang 17in mặt trời là nguôn điện
3.2 Nguồn điện một chiều
Là loại nguồn điện cung cấp dòng điện một chiều cho phụ tải Nguồn điện một chiều có thê là máy phát điện một chiều, ắc — quy, pin mặt trời
Nguyên tắc đấu ghép nguồn thành bộ (ta sẽ dùng ký hiệu của nguồn điện
trong quá trình khảo sát việc đầu ghép nguôn thành bộ):
3.3.1 Đấu ghép nối tiếp các nguồn áp thực tế:
_— A
elp(+) el) (+) e[ e(t) EW)
Trang 18
Hình 1.13: Đấu ghép nói tiếp các nguồn áp
Xét trường hợp có n nguồn áp (khi mắc nguồn thành bộ nên chọn các nguồn có giá trị s.đ.đ và dung lượng nguôn giong nhau) có giá trị s.đ.đ của nguôn là e(f), nội trở của nguôn là r, mặc nôi tiêp với nhau như ở hình 1.13 Khi
đó ta sẽ được một nguồn điện tương đương có giá trị s.đ.đ là E(t), nội trở của nguồn tương đương là R Trong đó:
TL
E(t) = Ye R= a
Từ các biểu thức trên ta thấy:
Khi mắc nối tiếp các nguồn áp, s.đ đ tương đương của bộ nguôn tăng lên, đồng thời nội trở tương đương của bộ nguồn cũng tăng lên, do vậy dung lượng (số A.h) của bộ nguồn không tăng
3a _2 Đấu ghép song song các nguồn áp thực tế:
Hình 1.14: Đấu ghép song song các nguồn áp
Xét trường hợp có n nguôn áp (khi mắc nguồn thành bộ nên chọn các nguồn có giá trị s.đ.đ và dung lugng nguon gidng nhau) co gia tri s.d.d cua nguôn là e(t), nội trở của nguôn là r, mắc song song với nhau như ở hình 1.14
Khi đó ta sẽ được một nguôn điện tương đương có giá trị s.d.d la E(t), ndi tra của nguồn tương đương là R Trong đó:
r
Tir cdc biéu thức trên ta thấy:
Khi mắc nối tiếp các nguồn áp, s.đ.đ tương đương của bộ nguồn không
thay đổi, nhưng nội trở tương đương của bộ nguôn giảm đi n lần, do vậy dung lượng (số A h) của bộ nguôn sẽ được tăng lên
Trang 19Khi cần tăng s.đ.đ của bộ nguồn ta thực hiện mac nối tiếp các bộ nguồn, khi cần tăng dung lượng cho bộ nguôn ta thực hiện mắc song song các nguôn áp
với nhau Khi cân tăng cả giá trị s.đ.đ và dung lượng của bộ nguôn ta thực hiện mắc hỗn hợp các nguôn áp với nhau
3.3.3 Bài tập ứng dụng:
- Bài 1: Một ắc quy có Udm = 12 V, dung lượng 5 A.h; hãy tiến hành đâu ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 60 V, cung cấp cho tải có đòng tải định mức là 3 A
- Bài 2: Một ắc quy có Udm = 12 V, dung lượng 3 A.h; hãy tiến hành đầu ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 48 V, cung cấp cho tải có đòng
tải định mức là 2 A
- Bài 3: Một ắc quy có Udm = 20 V, dung lượng 45 A.h; hãy tiền hành
dau ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 60 V, cung cấp cho tải có
đòng tải định mức là 25 A
- Bài 4: Một ắc quy có Udm = 20 V, dung lượng 2 A.h; hãy tiến hành đầu ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 20 V, cung cấp cho tải có dòng tải định mức là 30 A
- Bai 5: Một ắc quy có Udm = 12 V, dung lượng 3 A.h; hãy tiền hành đấu
ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 12 V, cung cấp cho tải có dòng
tải định mức là 20 A
- Bài 6: Một ắc quy có Udm = 12 V, dung lượng 3 A.h; hãy tiến hành đầu
ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 60 V, cung cấp cho tải có dòng
tải định mirc 1a 15 A
- Bài 7: Một ắc quy có Udm = 12 V, dung lượng 3 A.h; hãy tiến hành đấu
ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 48 V, cung cấp cho tải có dòng
tải định mức là 25 A
- Bài 8: Một viên pin Cd-Ni có Udm = 1,2 V, dung lượng 500 mA.h; hãy
tiến hành dau ghép đề được một bộ nguồn một chiều có Udm = 3,6 V, cung cấp
cho tải có dòng tải định mức là 1,5 A
- Bài 9: Một viên pin có Udm = I,Š V, dung lượng 150 mA.h; hay tiến
hành đầu ghép đề được một bộ nguồn một chiều có Udm = 12 V, cung cấp cho
Phương pháp dòng nhánh áp dụng định luật Kiếc khốp 1 và 2 đề viết các
phương trình với các ân số là dòng điện các nhánh Các bước giải:
1 — Xác định số nhánh, nút và mạch vòng của mạch điện đã cho
Trang 2018
2 ~ Viết (d-1) phương trình định luật Kiéc khép 1 (KI)
3 - Viết (n-d+1) phương trình định luật Kiếc khốp 2 (KU)
4 - Giải hệ n phương trình đê tìm ra các dòng điện nhánh và các đại lượng
khác theo yêu cầu
Vi du: Tim dong điện i(t) trong mạch hình 1-15 bằng phương pháp dòng điện
nhánh Với giá tị các điện trở cho trên hình và e(t) = 6sin (100øt) (V)
i(t) A
Hinh 1.15: Giai mach dién bang phuong
phap dong dién nhanh
- Xie định sô nhánh, nút, mạch vòng: n = 6; d= 4; c= 7
- Viết d -] phương trình định luật KI:
+ Cho nút A: i(t) + il —i5 =0 ()
+ Cho nút C: - il —i2-i13 =0 (2)
+ Cho nút D: 12 + ¡4 + i5 =0 (3)
- Viétn—d+1 phuong trinh dinh luat KU: Ta xac dinh va chon cac mach vong I,
I, HI thuận chiêu kim đông hồ như trên hình 1.15
+ Cho mach vong I: i(t).R —il.R1 + i3.R3 =e(t) (4)
+ Cho mạch vòng lI: il.R1 —i2.R2 +i5.R5=0 (5)
+Cho mach vong III: i2.R2 —i3.R3 —i4.R4=0 (6)
Giải hệ 6 phương trình (1), (2), (3), (4), (5) (6) tim ra i(t) ta được:
0,4V
Trang 21không có thực trong mạch, ta chỉ giả sử có nó đề phục vụ cho giải mạch điện
Các bước giải như sau:
1 — Xác định sô nhánh, nút và mạch vòng của mạch điện đã cho
2 - Chọn (n - d+* 1) mạch vòng độc lập, chọn chiều mạch vòng, gán cho
chúng những dòng điện vòng tương ứng
3 -_ Viết (n-d+1) phương trình định luật Kiếc khốp 2 (KU) cho các mạch
vòng đã chọn theo dòng điện vòng -
4-~ Giải hệ (n— d + 1) phương trình đê tìm ra các dòng điện vòng
5 - Từ các dòng vòng tìm được, tìm ra các dòng điện nhánh theo quy ước: Dòng trong các nhánh bằng tổng đại số các dòng vòng qua nó, những dòng vòng
nảo cùng chiều dòng nhánh sẽ mang dấu dương, còn những dòng vòng nào ngược chiêu dòng nhánh sẽ mang dâu âm Tìm các đại lượng khác theo yêu câu
Vi du: Tim dòng điện i(t) trong mạch hình 1-16 băng phương pháp dòng điện
vòng Với giá trị các điện trở cho trên hình và e(t) = 6sin (100øt) (V)