Bài giảng Giải tích mạch: Chương 3 - Trần Văn Lợi

Chương 3 bài giảng Giải tích mạch trình bày các phương pháp phân tích mạch: phương pháp dòng nhánh, phương pháp thế, phương pháp dòng mắc lưới, phương pháp phân tích hỗ cảm, dùng các định lý mạch. Mời các bạn tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Giải tích mạch: Chương 3 - Trần Văn Lợi Giúp sinh viên nâng cao kỹ năng phân tích mạch điều hòa xác lập3.1 Phương pháp dòng nhánh (tableau analysis).3.2 Phương pháp thế nút (nodal analysis).3.3 Phương pháp dòng mắc lưới (mesh analysis).3.4 Phương pháp phân tích hỗ cảm (coupling analysis).3.5 Phân tích mạch KĐTT (OP-AMP analysis).3.6 Dùng các định lý mạch (circuit theorem).3.1 Phương pháp dòng nhánha) Tư tưởng: Luật K1 cho số (nút – 1)b) Hệ phương trình: Luật K2 cho số mắc lưới . Luật Ohm Nếu n là số nhánh n: là số biến của hệ  quan trọng!c) Ví dụ: Cho mạch: 10W 60W I1  I 2  I 3  0 1 0 I1  3 0 I 2  4 , 5 4,5V 30W 60 I3  30 I2 3.2 PHƢƠNG PHÁP DÒNG MẮT LƢỚIa) Tư tưởng phương pháp: Cho mạch như hình bên: Khái niệm dòng mắc lưới: Có dòng mắc lưới: Tất cả các dòng nhánh.   I k   I m l( i ) : nhánh riêng của mắc lưới thứ i.    I k   I m l( i )  I m l( j ) : nhánh chung 2 mắc lưới .  PP dòng mắc lưới là PP cho xác định tất cả các dòng mắc lưới có trong mạch .b) Phương trình ma trận dòng mắc lưới:   Dạng :[ Z ] ml .[ I ] ml  [E ] ml Thiết lập: [Z]ml: ma trận trở kháng các mắc lưới, ma trận vuông, bậc m (số mắc lưới). Mỗi hàng tương ứng một mắc lưới. Z ii   Z k ( i ) :tổng trở kháng các nhánh của mắc lưới i. Z i j   Z k ( i j ) :trở kháng nhánh chung giữa 2 mlưới i và j. Xét dấu: Z ji  Z i j :ma trận đối xứng.b) Phương trình ma trận dòng mlưới (tt) :  : Ma trận cột sđđ các mắc lưới , do nhánh có nguồn. ml [E ]  + : mlưới cắt Ek từ -  + . Nhánh chứa nguồn áp :  E k - : mlưới cắt Ek từ +  - .  Nhánh chứa nguồn dòng:  Z k J k + : chiều mlưới ngược chiều Jk trên Zk. - : chiều mlưới cùng chiều Jk trên Zk.  ml [I] : Ma trận cột các dòng mắc lưới cần tìm . c) Nhận xét phương pháp dòng mắc lưới: Số biến: m, với m: số mắc lưới của mạch. Ta có: m  b: số nhánh . hiệu quả hơn dòng nhánh.  Thí dụ: Thành lập ma trận dòng mắc lưới hình bên. Chọn mắc lưới và dòng mắc lưới.       Z1  Z 3  Z 3  I m l1 E1 E3        Z3 Z2  Z3        I ml2   E 3  E 2  Lưu ý: o Mỗi hàng tương ứng một mắc lưới . o Có thể thay dòng nhánh tương ứng vào dòng mắc lưới. d) Các TH đặc biệt của PP dòng mắc lưới: Nhánh chứa nguồn dòng lý tưởngi. Là nhánh riêng của mắc lưới thứ i: i Iml(i) = Jk Jk Một ẩn số đã biết Bỏ đi một hàng tương ứng trong phương trình ma trận. e) Các TH đặc biệt của PP dòng mắt lưới : Nhánh chứa nguồn dòng lý tưởngii. Là nhánh chung của 2 mắc lưới i và j: i U j i j Jk U  Ký hiệu áp trên nhánh nguồn dòng.  Thay thế nhánh nguồn dòng bằng nhánh nguồn áp.  Viết hệ phương trình mắc lưới (m+1) ẩn.     Bổ xung vào hệ một phương trình nữa : I m l( i )  I m l( j )  J kVí dụ 1: Cho mạch điện như hình dưới đây. Tìm tổng trở tương đương của toàn mạch; dòng điện đi qua nguồn Vs(t) và i(t). Cho vs(t) = 5cos(3t).Ví dụ 1: (tt)Tổng trở tương đươngđược xác định bởi  j 3 .( 3  j 3 ) Z eq  1 (3  j3)  (  j3)  4  j3(W ) 0  5 0 0 IS   1  36 , 9 4  j3Ví dụ 1: (tt)   3  j3 0 I  IS  1  36 , 9 (1  j ) ...