Mạch điện và các khái niệm cơ bản

DIỄN ĐÀN HÀNG HẢI VIỆT NAM NƠI CÓ MỌI TÀI LIỆU MIỄN PHÍ CHO BẠN TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT TP HỒ CHÍ MINHKHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNGBỘ MÔN: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Lại Nguyễn Duy Bộ Môn Điện Tử Viễn Thông Email: lainguyenduy@hcmutrans.edu.vn * * * * Nội dung 1. Mạch điện và các khái niệm cơ bản. 2. Các phần tử 2 cực: các phần tử 2 cực thụ động và các phần tử nguồn. 3. Các định luật cơ bản của mạch điện. 4. Một số hệ thống thông tin điển hình. * Phần 1: Mạch điện và các khái niệm cơ bản 1. Mạch điện 2. Các khái niệm cơ bản: dòng điện và điện áp. Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 1: Mạch điện và các khái niệm cơ bản * Mạch điện Mạch điện: 1 hệ gồm các thiết bị điện ghép lại trong đó xảy ra quá trình truyền đạt, biến đổi năng lượng. Nguồn: phần tử để cung cấp năng lượng hoặc tín hiệu điện cho mạch. Phụ tải: thiết bị nhận năng lượng hay tín hiệu điện. Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 1: Mạch điện và các khái niệm cơ bản * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 1: Mạch điện và các khái niệm cơ bản Dòng điện và điện áp Điện áp: công làm dịch chuyển 1 điện tích từ A đến B. Đơn vị: Volt (V). UAB = VA – VB UAB = - UBA Dòng điện: dòng các điện tích dịch chuyển có hướng. Cường độ dòng điện: lượng điện tích dịch chuyển qua một bề mặt nào đó. Đơn vị: Ampere (A). Chú ý: Chọn chiều dòng điện tuỳ ý, kí hiệu bằng mũi tên và gọi là chiều dương của dòng điện. Tại thời điểm t nào đó, chiều dòng điện trùng với chiều dương thì dòng điện mang dấu dương (i > 0) và ngược lại thì dòng điện mang dấu âm (i bóng đèn -> tụ, bóng đèn loé sáng, tụ nạp đầy -> dòng= 0 -> bóng đèn tắt.*  Tụ phóng điện : K2 đóng dòng điện từ (+) tụ -> bóng đèn -> bóng đèn loé sáng, tụ phóng hết điện -> bóng đèn tắt. => Nếu điện dung tụ càng lớn thì bóng đèn loé sáng càng lâu hay thời gian phóng nạp càng lâu. * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 2: Các phần tử 2 cực Tụ Điện ĐẶC TÍNH CỦA TỤ VỚI AC * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 2: Các phần tử 2 cực Tụ Điện ĐẶC TÍNH CỦA TỤ VỚI AC i(t) = Im . sin t * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 2: Các phần tử 2 cực Điện cảm L - Là phần tử đặc trưng cho hiện tượng tích phóng năng lượng từ trường. Đơn vị: Henry (H). * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 2: Các phần tử 2 cực Điện cảm Hệ số tự cảm: L Khả năng tích trữ năng lượng từ trường cuộn dây, đơn vị Henry (H) 1H = 103mH = 106 Cảm kháng Điện trở thuần Ghép cuộn cảm : nối tiếp - song song CÁC THAM SỐ CƠ BẢN * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 2: Các phần tử 2 cực Điện cảm ĐẶC TÍNH CỦA CUỘN CẢM VỚI AC * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 2: Các phần tử 2 cực Điện cảm ỨNG DỤNG * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 2: Các phần tử 2 cực Các phần tử nguồn - Nguồn áp độc lập: - Nguồn dòng độc lập: u(t) = e(t) i i(t) = J(t) u * Phần 3: Các định luật cơ bản  của mạch điện 1. Định luật Ohm. 2. Định luật Kirchhoff. 3. Định lý Thevenil – Norton. Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 3: Các định luật cơ bản của mạch điện * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 3: Các định luật cơ bản của mạch điện Định luật Ohm U = Z.I u(t) = Z.i(t) U: điện áp giữa 2 đầu mạch. Z: tổng trở của mạch. I: dòng điện chạy trong mạch * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 3: Các định luật cơ bản của mạch điện Định luật Kirchhoff Nhánh: 1 đoạn mạch gồm một hay nhiều phần tử 2 cực nối tiếp với nhau trên đó có cùng một dòng điện đi qua. Nút (đỉnh): là biên của nhánh hoặc điểm chung của các nhánh. Vòng: là một tập các nhánh tạo thành một đường khép kín. * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 3: Các định luật cơ bản của mạch điện Định luật Kirchhoff 1 Tổng đại số các dòng điện tại một nút bất kỳ bằng 0. ik = 0 Trong đó quy ước: các dòng điện đi vào nút mang dấu +, còn đi ra nút mang dấu -; hoặc ngược lại. VD: i1 – i2 – i3 = 0 -i1 + i2 + i3 = 0 * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 3: Các định luật cơ bản của mạch điện Định luật Kirchoff 2 Tổng đại số các điện áp trong một vòng bằng 0. uk = 0 Dấu của điện áp được xác định dựa trên chiều dương của điện áp đã chọn so với chiều của vòng. Chiều của vòng được chọn tuỳ ý. Trong mỗi vòng nếu chiều vòng đi từ cực + sang cực – của một điện áp thì điện áp mang dấu +, còn ngược lại thì điện áp mang dấu - . * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 3: Các định luật cơ bản của mạch điện Định luật Kirchoff 2 UR3 + UC3 + e2 - UL2 + UR1 – e1 = 0 UR3 + UC3 - UL2 + UR1 = e1 – e2 * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 3: Các định luật cơ bản của mạch điện Định lý Thevenil - Norton Định lý Thevenil: Có thể thay tương đương mạng một cửa tuyến tính bởi một nguồn áp bằng điện áp đặt trên cữa khi hở mạch mắc nối tiếp với trở kháng Thevenil của mạng một cửa. Định lý Norton: Có thể thay tương đương một mạng một cửa tuyến tính bởi một nguồn dòng bằng dòng điện trên cửa khi ngắn mạch mắc song song với trở kháng Thevenil của mạng một cửa. Phương pháp: Để tính các giá trị ZT, ta tiến hành triệt tiêu các nguồn độc lập (ngắn mạch nguồn dòng và hở mạch nguồn áp). * Phần 4: Một số hệ thống thông tin điển hình 1. Khái niệm chung về tín hiệu. 2. Các thông số đặc trưng cho tín hiệu. 3. Một số hệ thống điện tử điển hình (đọc giáo trình). Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 4: Một số hệ thống thông tin điển hình * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 4: Một số hệ thống thông tin điển hình Khái niệm chung về tín hiệu Tín hiệu: là điện áp hoặc dòng điện biến thiên tỉ lệ với tin tức nguyên thuỷ sau khi được biến đổi. Một cách tổng quát, tín hiệu có thể là tuần hoàn hoặc không tuần hoàn, là liên tục theo thời gian (tín hiệu analog) hoặc gián đoạn theo thời gian (tín hiệu xung, số hay tín hiệu digital). s(t) = A cos(ωt – φ) A: biên độ  = 2f : tần số góc φ: pha ban đầu * Chương 1: Các khái niệm cơ bản – Phần 4: Một số hệ thống thông tin điển hình Các thông số đặc trưng cho tín hiệu - Độ rộng tín hiệu. - Giá trị trung bình. - Năng lượng tín hiệu. HOÛI VAØ TRAÛ LÔØI * * CHAÂN THAØNH CAÙM ÔN! * *