Bài giảng Giải tích mạch - Chương 3: Các phương pháp phân tích mạch

Chương 3: Các phương pháp phân tích mạch. Sau khi học xong chương này, người học có thể hiểu được một số kiến thức cơ bản về: Phương pháp dòng nhánh; phương pháp điện áp nút - supernodes; phương pháp dòng điện mắt lưới - supermeshes; mạch có ghép hổ cảm; mạch khuếch đại thuật toán (operational amplifier); máy biến áp lý tưởng; nguyên lý tỉ lệ; nguyên lý xếp chồng; biến đổi nguồn; mạch tương đương thévenin và norton; công suất truyền cực đại.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Giải tích mạch - Chương 3: Các phương pháp phân tích mạch Ch.3:Các phương pháp phân tích mạch.3.1. Phương pháp dòng nhánh3.2. Phương pháp điện áp nút. Supernodes.3.3. Phương pháp dòng điện mắt lưới. Supermeshes3.4.Mạch có ghép hổ cảm3.5. Mạch khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier)3.6.Máy biến áp lý tưởng3.7. Nguyên lý tỉ lệ3.8. Nguyên lý xếp chồng3.9. Biến đổi nguồn3.10. Mạch tương đương Thévenin và Norton3.11. Công suất truyền cực đại CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.1.Phương pháp dòng nhánh 1 kΩ 2 kΩ i1 i3 10V 5 kΩ 10 kΩ 2 mA i2 i4 Tìm n dòng điện nhánh bằng cách viết hệ n phương trình độc lập đối với n dòng nhánh gồm: (d -1) phương trình viết cho (d - 1) nút dùng KCL (n-d+1) phương trình viết cho (n – d + 1) vòng hoặc mắt lưới. Giải hệ n phương trình này ta tìm được dòng điện trong các nhánh . Từ đó suy ra điện áp trên các phần tử… Ví dụ : Tính i1 ; i2 ; i3 ; i4 của mạch như hình trên? CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.2.Phương pháp điện áp nút Gồm các bước như sau: *Xác định các nút (thiết yếu) của mạch*Chọn 1 nút trong mạch làm nút gốc (có điện áp bằng không), có thể chọn 1 nút tùy ý làm nút gốc nhưng thường ta chọn nút cónhiều nhánh nối tới nhất làm nút gốc (thường là nút ở đáy). Đánh dấu nút gốc bằng ký hiệu nối mass. *Đặt tên cho (d-1) nút còn lại . Điện áp tại 1 nút chính là điện áp của nút đó so với nút gốc.*Áp dụng KCL đối với (d-1) nút trừ nút gốc ta được (d-1) phương trình tuyến tính có (d-1) ẩn số là điện áp tại các nút.*Giải hệ phương trình tuyến tính ta tìm được các điện áp nút. Sốphương trình phải giải ít hơn phương pháp dòng nhánh ( d-1 < n) *Suy ra các dòng điện trên các nhánh…. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ví dụ về phương pháp điện áp nút 1 kΩ 1 2 kΩ 2 i1 i3 10V 5 kΩ 10 kΩ 2 mA - i2 i4 Tại nút 1: (10 – V1 )/1 - V1 /5 - (V1 -V2 )/2 = 0. Hay: 17V1 /10 - V2 /2 = 10 . (1) Tại nút 2: (V1 -V2 )/2 – V2 /10 +2 = 0. Hay: - V1 /2 +3V2 /5 = 2. (2). Hệ phương trình tuyến tính (1) và (2) viết dưới dạng ma trận: 17 1 V1 10 10 2 Từ (1) và (2)→ V1 = 9,09V; 1 3 V2 2 V2 = 10,95V 2 5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucnttVí dụ về phương pháp điện áp nút 4Ω 80 Ω + +144V - V1 10 Ω V2 3A 5Ω - - Tính V1 ; V2 ? CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Hệ phương trình trong ph. ph. điện áp nút Vs = RIs R Ta có thể đổi nguồn Vs Is R áp nối tiếp điện trở ra nguồn dòng Tổng quát hệ phương trình KCL đối với (d-1) nút có dạng sau: Y 11 Y 12 ... Y1 , d 1 1 J1 Y 21 Y 22 ... Y 2 ,d 1 2 J 2 ... ... ... ... . . Yd 1 ,1 Yd 1, 2 ... Yd 1,d 1 d 1 J d 1 Yii (i = 1→ d-1)= Tổng các điện dẩn của các nhánh nối với nút i Yij = Yji ( ...