Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 3: Các phương pháp giải mạch hình sin

Chương 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH HÌNH SIN Kỹ thuật điện 1 3.1 Khái niệm chung 3.2 Phương pháp biến đổi tương đương 3.3 Phương pháp dòng nhánh 3.4 Phương pháp dòng vòng 3.5 Phương pháp điện áp hai nút 3.6 Phương pháp xếp chồng 3.7 Phương pháp tỷ lệ Chương 3 Kỹ thuật điện 2 3.1. Định nghĩa và biểu diễn số phức Kỹ thuật điện 3 Giải mạch hình sin bằng vectơ hay số phức. Ở đây ta dùng số phức để giải. Các bước tiến hành: Bước 1: chuyển từ mạch thực sang mạch phức Bước 2: giải mạch phức Bước 3: qui lại dạng thực 3.2. Phương pháp biến đổi tương đương Kỹ thuật điện 4 Ghép tổng trở nối tiếp, chia áp Ghép tổng trở song song, chia dòng Biến đổi sao – tam giác Ghép tổng trở nối tiếp, chia áp Kỹ thuật điện 5 1 2tdZ Z Z  1 1 1 2 Z U U Z Z   2 2 1 2 Z U U Z Z   Mở rộng: 1 2 ...td nZ Z Z Z    1 2 ... k k n Z U U Z Z Z     Ghép tổng trở song song, chia dòng Kỹ thuật điện 6 1 2 1 2 . td Z Z Z Z Z   2 1 1 2 Z I I Z Z   1 2 1 2 Z I I Z Z   Mở rộng: 1 2 1 1 1 1 ... td n Z Z Z Z     1 2 1 1 1 1 ... k k n Z I I Z Z Z     Z1 1 2 12 1 2 3 .Z Z Z Z Z Z    Biến đởi sao – tam giác Kỹ thuật điện 7 Biến đổi tam giác – sao Kỹ thuật điện 8 Z1 12 13 1 12 23 31 .Z Z Z Z Z Z    3.3. Phương pháp dòng nhánh Kỹ thuật điện 9 Bước 1: Áp dụng định luật Kirchhoff dòng cho các nút Bước 2: Áp dụng định luật Kirchhoff áp cho các mắt lưới Bước 3: Áp dụng định luật Ôm cho các phần tử. Thế vào các phương trình ở bước 2 Bước 4: Giải hệ phương trình cho các phương trình tìm được. 3.4. Phương pháp dòng vòng Kỹ thuật điện 10 Bước 1: Chọn chiều cho tất cả dòng mắt lưới Bước 2: Lập hệ phương trình và giải ra nghệm Ik Bước 3: Chồng chập các dòng mắt lưới trên nhánh để tính dòng điện nhánh . Bước 1: Tính điện áp UAB = UA – UB giữa hai nút AB từ công thức: Bước 2: Tính dòng Ik chạy từ A đến B qua nhánh k từ công thức: + - E1 Z1 I1 + - E2 Z2 I2 + - E n Zn In + - uAB A B 3.5. Phương pháp điện áp hai nút Kỹ thuật điện 11 Áp dụng: Mạch tuyến tính (gồm nguồn độc lập và các phần tử tuyến tính) và có nhiều nguồn. Bước 1: Chỉ cho nguồn 1 làm việc, các nguồn khác nghỉ, tính được dòng I1. Bước 2: Làm tương tự với các nguồn còn lại Bước 3: Chồng chập các dòng điện trên: I = I1 + I2 + + In 3.6. Phương pháp xếp chồng Kỹ thuật điện 12 Bước 1: Tự ý chọn dòng hoặc áp cần tìm tại một nơi nào đó có một giá trị tùy ý. Tính ngược lại suy ra nguồn có giá trị giả định E1 Bước 2: Khi nguồn thật là E thì dòng hoặc áp thật là: Kỹ thuật điện 13 Kỹ thuật điện 14 Kỹ thuật điện 15