Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 1: Tổng quan về mạch điện

1 / 18 2 / 18 1.1. CÁC THÀNH PHẦN CỦA MẠCH ĐIỆN: 1.2. CẤU TRÚC CỦA MẠCH ĐIỆN: NHÁNH NÚT VÒNG MẮT LƯỚI 1.3. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CHO TÍNH CHẤT CỦA MẠCH ĐIỆN: DÒNG ĐIỆN ĐIỆN THẾ – HIỆU ĐIỆN THẾ – ĐIỆN ÁP CÔNG SUẤT ĐIỆN NĂNG 1.4. CÁC PHẦN TỬ MẠCH: 1.4.1. PHẦN TỬ NGUỒN 1.4.2. PHẦN TỬ TẢI 1.5. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CỦA MẠCH ĐIỆN 1.5.1. ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF 1 1.5.2. ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF 2 3 / 18 1.1. CÁC THÀNH PHẦN CỦA MẠCH ĐIỆN: TẢITHIẾT BỊBIẾN ĐỔINGUỒN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI NGUỒN LÀ THIẾT BỊ  HAY PHẦN TỬ  CHUYỂN ĐỔI CÁC DẠNG CƠ NĂNG NHIỆT NĂNG HÓA NĂNG QUANG NĂNG ĐIỆN NĂNG TẢI LÀ THIẾT BỊ   HAY PHẦN TỬ  CHUYỂN ĐỔI CƠ NĂNG NHIỆT NĂNG HÓA NĂNG QUANG NĂNG ĐIỆN NĂNG 4 / 18 1.2. CẤU TRÚC CỦA MẠCH ĐIỆN: MẠCH ĐIỆN ĐƯỢC HÌNH THÀNH DỰA TRÊN 4 KHÁI NIỆM: NHÁNH NÚT VÒNG MẮT LƯỚI NHÁNH LÀ 1 ĐƯỜNG TRÊN ĐÓ CHỨA 1 HAY NHIỀU PHẦN TỬ ĐẤU NỐI TIẾP NHAU NÚT LÀ GIAO ĐIỂM CỦA TỐI THIỂU 3 NHÁNH VÒNG LÀ TẬP HỢP NHIỀU NHÁNH TẠO THÀNH HỆ KÍN VÀ CHỈ ĐI QUA MỖI NÚT DUY NHẤT 1 LẦN. MẮT LƯỚI LÀ 1 VÒNG MÀ BÊN TRONG VÒNG NÀY KHÔNG TÌM ĐƯỢC VÒNG NÀO KHÁC. MẮT LƯỚI LÀ VÒNG CƠ BẢN. 5 / 18 6 / 18 7 / 18 1.3. CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ ĐẶC TRƯNG TÍNH CHẤT CỦA MẠCH ĐIỆN : TÍNH CHẤT CỦA MẠCH ĐIỆN ĐƯỢC ĐẶC TRƯNG BỞI 4 ĐẠI LƯỢNG SAU: CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN ĐIỆN ÁP CÔNG SUẤT ĐIỆN NĂNG + + ‐ ‐ ‐ DÒNG QUA DÂY DẪN dQi dt  CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN QUA DÂY DẪN LÀ MẬT ĐỘ ĐIỆN LƯƠNG XUYÊN QUA TIẾT DIỆN DÂY TRONG 1 ĐƠN VỊ THỜI GIAN 8 / 18 ĐIỆN THẾ TẠO TẠI 1 ĐIỂM LÀ CÔNG DI CHUYỂN ĐIỆN TÍCH + 1 C TỪ VÔ CÙNG ĐẾN VỊ TRÍ KHẢO SÁT. HIỆU ĐIỆN THẾ GIỮA 2 ĐIỂM LÀ MỨC CHÊNH LỆCH ĐIỆN THẾ GIỮA 2 ĐIỂM KHẢO SÁT. HIỆU ĐIỆN THẾ GIỮA 2 ĐIỂM = ĐIỆN ÁP GIỮA 2 ĐIỂM PHẦN TỬ 2 ĐẦU (LƯỠNG CỰC) LÀ PHẦN TỬ NHỎ NHẤT TRONG MẠCH ĐIỆN A B + ‐u(t) i(t) CHIỀU QUI CHIẾU CỦA DÒNG TỨC THỜI (CQCD) i(t) 0  CHIEÀU CUÛA DOØNG THÖÏC TEÁ CUØNG CQCD i(t) 0  CHIEÀU CUÛA DOØNG N GTH ÖÔÖÏC ÏCTEÁ CQCD 9 / 18 A B + ‐u(t) i(t) DÒNG TỨC THỜI CÓ CQCD TỪ A ĐẾN B ĐƯỢC KÝ HIỆU LÀ: ABi CHIỀU QUI CHIẾU CỦA ÁP TỨC THỜI (CQCA)( )  u(t) 0  LÔÙN HÔN ÑIEÄN THEÁ ÑAÀU ÑIEÄN THEÁ ÑAÀU+ - u(t) 0  NHOÛ HÔN ÑIEÄN THEÁ ÑAÀU ÑIEÄN THEÁ ÑAÀU+ - ÁP TỨC THỜI CÓ CQCA: DẤU ( + ) TẠI A , DẤU ( - ) TẠI B ĐƯỢC KÝ HIỆU LÀ: ABu AB A B B A BAu u u (u u ) u       ÁP GIỮA AB = ĐIỆN THẾ TẠI A – ĐIỆN THẾ TẠI B 10 / 18 A B + ‐u(t) i(t) NẾU HƯỚNG TỪ + ĐẾN - THÌ CÔNG SUẤT TỨC THỜI TIÊU THU ̣ BỞI PHẦN TỬ LÀ :      p t u t i t  p(t) 0  PHAÀN TÖÛ THÖÏC SÖ TIEÂU THUÏ Ï COÂNG SUAÁT p(t) 0  PHAÀN TÖÛ THÖÏC SÖ PHAÙT RA Ï COÂNG SUAÁT ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ BỞI PHẦN TỬ TRONG KHOẢNG THỜI GIAN ĐẾN LÀ :1t 2t  2 1 2 1 t t t t tp dtW   11 / 18 1.4. CÁC PHẦN TỬ MẠCH: 1.4.1. PHẦN TỬ NGUỒN: + ‐ + - ue iNGUỒN ÁP ĐỘC LẬP NGUỒN ÁP KHÔNG PHỤ THUỘC DÒNG i, u e  NGUỒN DÒNG ĐỘC LẬP + - u i gi NGUỒN DÒNG KHÔNG PHỤ THUỘC ÁP gu, i i  12 / 18 + ‐ + - ue i CÔNG SUẤT TIÊU THỤ BỞI NGUỒN ÁP p e.i p(t) 0  TIEÂU THUÏ NGUOÀN AÙP COÂNG SUAÁT p(t) 0 NGUOÀN AÙP COÂNG PHAÙT SUAÁT + ‐ + - ue i CÔNG SUẤT PHÁT BỞI NGUỒN ÁP p e.i p(t) 0  PHAÙTÏ NGUOÀN AÙP COÂNG SUAÁT p(t) 0  TIEÂU THUÏ NGUOÀN AÙP COÂNG SUAÁT 13 / 18 + - u i gi + - u i gi CÔNG SUẤT TIÊU THỤ BỞI NGUỒN DÒNG gp u.i p(t) 0  TIEÂU THUÏNGUOÀN DOØNG COÂN G SUAÁT p(t) 0 NGUOÀN DOØNG COÂNG PHAÙT SUAÁT CÔNG SUẤT PHÁT BỞI NGUỒN DÒNG gp u.i p(t) 0 NGUOÀN DOØNG COÂNG SPHAÙT UAÁT p(t) 0  TIEÂU THUÏNGUOÀN DOØNG COÂN G SUAÁT 14 / 18 1.4.1. PHẦN TỬ TẢI : PHẦN TỬ ĐIỆN TRỞ Ri Ru ÁP VÀ DÒNG TỈ LỆ THUẬN TUÂN THEO ĐỊNH LUẬT OHM R Ru R i  CÔNG SUẤT TỨC THỜI TIÊU THỤ BỞI ĐIỆN TRỞ 2 R RR R 2 up u i R i R      ĐIỆN DẪN G LÀ NGHỊCH ĐẢO CỦA ĐIỆN TRỞ R    1G G S (Siemens) R   15 / 18 PHẦN TỬ ĐIỆN CẢM (CUỘN CẢM) Li Lu ÁP VÀ DÒNG THỎA ĐỊNH LUẬT FARADAY (HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM) L L di u L dt  L : HỆ SỐ TỰ CẢM HAY ĐIỆN CẢM ; [L] = [H]     0 L 0L L t t 1i u d i t L    16 / 18 PHẦN TỬ ĐIỆN DUNG (TỤ ĐIỆN) Ci Cu ÁP VÀ DÒNG THỎA QUÁ TRÌNH PHÂN CỰC ĐIỆN MÔI VÀ HIỆN TƯỢNG ĐIỆN HƯỞNG. c C dui C dt  C : ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN ; [C] = [F]     0 C 0cC t t 1u i d u t C    17 / 18 1.5. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN: ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF 1 (ĐL K1) ( ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF DÒNG ) 1i 2i 3i 4i i ÑEÁN NUÙT = 0 i > 0  DÒNG ĐI VÀO NÚT i < 0  DÒNG RA KHỎI NÚT 41 2 3i i i i+ + + = 0 18 / 18 ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF 2 (ĐL K2) ( ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF ÁP ) u DOÏC THEO VOØNG = 0 A B C D + - BCu - +CDu + -ABu - + DAu AB BC CD DAu u u u 0   