Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 2: Mạch điện hình Sin

Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 2: Mạch điện hình Sin trình bày các nội dung chính: khái niệm chung về hàm Sin, áp hiệu dụng và dòng điện hiệu dụng, biểu diễn áp sin và dòng sin bằng vector, quan hệ áp dòng của tải, tam giác tống trở, tam giác công suất, định luật bảo toàn công suất,... Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên và giảng viên ngành Điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 2: Mạch điện hình Sin ! ! 1 / 29 2.1 KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ HAØM SIN 2.2 AÙP HIEÄU DUÏNG (AHD) VAØ DOØNG HIEÄU DUÏNG (DHD) 2.3. BIEÅU DIEÃN AÙP SIN VAØ DOØNG SIN BAÈNG VECTOR 2.4. QUAN HEÄ AÙP DOØNG CUÛA TAÛI 2.4.1. MAÏCH R 2.4.2. MAÏCH L 2.4.3. MAÏCH C 2.4.4. MAÏCH R – L – C NOÁI TIEÁP 2.5. TAM GIAÙC TOÅNG TRÔÛ. 2.6. TAM GIAÙC COÂNG SUAÁT ! 2.7. COÂNG SUAÁT TIEÂU THUÏ BÔÛI TAÛI 2.8. XAÂY DÖÏNG GIAÛN ÑOÀ VECTOR MAÏCH SONG SONG. ! 2.9. ÑÒNH LUAÄT BAÛO TOAØN COÂNG SUAÁT. 2.10. TOÅNG QUAN VEÀ SOÁ PHÖÙC. 2.11. BIEÅU DIEÃN MAÏCH SIN BAÈNG SOÁ PHÖÙC. 2 / 29 2.1 KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ HAØM SIN i(t) AÙP VAØ DOØNG QUA PHAÀN TÖÛ COÙ DAÏNG SIN u = Um sin(t + ) + u(t) - i = Im sin(t + ) u  (Um , ) ; Um  BIEÂN ÑOÄ AÙP ;   PHA AÙP !i  (Im , ) ; Im  BIEÂN ÑOÄ DOØNG;   PHA DOØNG !       PHA AÙP - PHA DOØNG φ LAØ GOÙC LEÄCH PHA CUÛA AÙP SO VÔÙI DOØNG 3 / 29 2.2 AÙP HIEÄU DUÏNG (AHD) VAØ DOØNG HIEÄU DUÏNG (DHD) 1. TRÒ HIEÄU DUÏNG CUÛA 1 T 2 HAØM x(t) TUAÀN HOAØN CHU KYØ T X= T ò0 x (t)dt 2. AHD VAØ DHD CUÛA AÙP SIN Um Im U= ;I= VAØ DOØNG SIN 2 2 CHEÁ ÑOÄ LAØM VIEÄC CUÛA 1 PHAÀN TÖÛ TRONG MAÏCH SIN ! ÑÖÔÏC XAÙC ÑÒNH BÔÛI 2 CAËP SOÁ (U, ) VAØ (I, ) ! (I,α) u = U 2 sin(t + ) « (U, ) i = I 2 sin(t + ) « (I, ) + (U,) - 4 / 29 2.3. BIEÅU DIEÃN AÙP SIN VAØ DOØNG SIN BAÈNG VECTOR   t   ! 3 2 ÑIEÅM M CHUYEÅN ÑOÄNG TROØN ÑEÀU TREÂN QUÆ ÑAÏO BAÙN KÍNH R VÔÙI TOÁC ! ÑOÄ GOÙC LAØ  COÙ HÌNH CHIEÁU XUOÁNG HEÄ TRUÏC TOÏA ÑOÄ DESCARTES LAØ: y = R sin  = R sin(t + ) x = R cos  = R cos (t + ) TRONG ÑOÙ  = t +  5 / 29  VECTOR OM QUAY TROØN ÑEÀU VÔÙI VAÄN TOÁC GOÙC LAØ  COÙ HÌNH CHIEÁU XUOÁNG HEÄ TRUÏC TOÏA ÑOÄ DESCARTES LAØ CAÙC HAØM ÑIEÀU HOØA . CHUÙ YÙ: x(t) LAØ HAØM ÑIEÀU HOØA KHI THOÛA QUAN HEÄ : x '' (t ) + 2 x (t ) = 0 TOÙM LAÏI THEO FRESNEL CAÙC HAØM ÑIEÀU HOØA COÙ THEÅ ÑÖÔÏC BIEÅU DIEÃN BAÈNG VECTOR PHA QUAY TROØN TRONG KHOÂNG GIAN.  u(t ) = Um sin(t + ) ! Um  Um  = t +  ! = VÌ AÙP HAY DOØNG SIN COÙ BIEÂN ÑOÄ TÆ LEÄ VÔÙI GIAÙ TRÒ HIEÄU DUÏNG NEÂN ÑOÄ LÔÙN CAÙC VECTOR PHASE COÙ THEÅ ÑÖÔÏC BIEÅU DIEÃN THEO GIAÙ TRÒ HIEÄU DUÏNG. 6 / 29 BIEÅU DIEÃN AÙP SIN VAØ DOØNG SIN BAÈNG VECTOR : y   U 1. AÙP VECTOR LAØ VECTOR U COÙ : ÑOÄ LÔÙN = U U HÖÔÙNG : TAÏO VÔÙI TRUÏC X 1 GOÙC =     I 2. DOØNG VECTOR LAØ VECTOR I COÙ: I  ÑOÄ LÔÙN = I  x HÖÔÙNG : TAÏO VÔÙI TRUÏC X 1GOÙC = α ! TA COÙ SÖÏ TÖÔNG ÖÙNG 1 – GIOÙNG – 1 (AÙNH XAÏ 1 -1) : u « (U, ) « U vaø i « (I, ) « I !   Neáu i1 « I 1 vaø i2 « I 2   thì i1  i2 « I 1 I 2 7 / 29 2.4. QUAN HEÄ AÙP DOØNG CUÛA TAÛI : (I, ) TAÛI LAØ 1 TAÄP HÔÏP PHAÀN TÖÛ R, L, C NOÁI VÔÙI NHAU VAØ CHÆ COÙ 2 ÑAÀU RA. + (MAÏCH 1 CÖÛA) (U, ) (Z, ) - CHEÁ ÑOÄ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA TAÛI XAÙC ÑÒNH BÔÛI 2 CAËP SOÁ (U, ) VAØ (I, α) U ! TOÅNG TRÔÛ (TT) CUÛA TAÛI = Z = (Z > 0) I GOÙC CUÛA TAÛI =  =  -  (-90O £  £ 90O ) ! MOÃI TAÛI ÑÖÔÏC ÑAËC TRÖNG BÔÛI 1 CAËP SOÁ (Z, φ) 8 / 29 2.4.1. MAÏCH R : SÔ ÑOÀ VECTOR y  IR , R  UR  UR  IR UR , R  IR R R = R R x ! TOÅNG TRÔÛ VAØ GOÙC UR ! ZR = = R; R = R - R = 0 IR MAÏCH R  (R, 0O) 9 / 29 2.4.2. MAÏCH L : SÔ ÑOÀ VECTOR  y UL  IL , L  UL L UL , L  x ...