Bài giảng Lý thuyết mạch điện 2: Chương 1 - TS. Trần Thị Thảo

Bài giảng "Lý thuyết mạch điện 2: Chương 1 - Quá trình quá độ trong mạch điện tuyến tính" được biên soạn với các nội dung chính sau đây: Khái niệm chung về quá trình quá độ; Mô hình toán của quá trình quá độ; Hàm bước nhảy đơn vị và ứng dụng; Sơ kiện và phương pháp tính sơ kiện; Nguyên tắc tính sơ kiện;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng tại đây!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lý thuyết mạch điện 2: Chương 1 - TS. Trần Thị Thảo Lý thuyết mạch điện II Giảng viên: TS. Trần Thị Thảo Viện Điện, ĐH Bách khoa Hà Nội thao.tranthi@hust.edu.vn https://sites.google.com/site/thaott3i/ Nội dung ▪ Quá trình quá độ trong mạch điện ➢ Khái niệm ➢ Các phương pháp giải mạch điện tuyến tính quá độ ▪ Mạch điện phi tuyến ➢ Mạch phi tuyến ở chế độ xác lập (một chiều, xoay chiều) ➢ Mạch phi tuyến ở chế độ quá độ ▪ Đường dây dài ➢ ĐDD ở chế độ xác lập, vấn đề truyền sóng ➢ ĐDD ở chế độ quá độ, mô hình Peterson Chương 1 Quá trình quá độ trong mạch điện tuyến tính ➢ Khái niệm chung về quá trình quá độ ➢ Mô hình toán của quá trình quá độ ➢ Hàm bước nhảy đơn vị và ứng dụng ➢ Sơ kiện và phương pháp tính sơ kiện ▪ Nguyên tắc tính sơ kiện ▪ Hai luật đóng mở ▪ Tìm sơ kiện cho bài toán quá độ 3 Khái niệm quá trình quá độ ▪ QTQĐ xảy ra khi mạch bị kích động (đóng, cắt) làm cho các thông số thay đổi đột ngột, dẫn đến thay đổi cấu trúc của mạch điện. • Trong mạch chứa các phần tử có quán tính- là các phần tử tích trữ năng lượng (L, C): dòng điện trong cuộn dây và điện áp trên tụ điện ???????? 2 ????????????2 W???? = W???? = 2 2 • Ví dụ mạch ở QTQĐ: Đóng khóa K Mở khóa K Chuyển khóa K từ vị trí 2 sang 1 K R R1 L1 K i1 L K 1 i(t ) iL1 (t ) 2 iL 2 (t ) i2 i3 E L2 E R3 R3 E C uC (t ) C2 R1 R2 4 Khái niệm quá trình quá độ ▪ Một số giả thiết đơn giản hóa: - Các phần tử lý tưởng - Động tác đóng mở lý tưởng - Thời gian đóng mở bằng 0 - Luật Kirchhoff luôn đúng ▪ Mô hình toán học: Hệ phương trình vi tích phân (Kirchhoff 1,2) + sơ kiện 5 Mô hình toán của quá trình quá độ ▪ Ví dụ 1: Viết phương trình mạch khi đóng khóa K K R R u R (t ) + u L (t ) = E iL (t ) iL (t ) diL (t ) uL (t ) = L  dt E L E L iR ( t ) = i L ( t ) u R (t ) = R  iR (t ) = R  iL (t ) diL (t ) → R  iL (t ) + L  =E dt Tìm nghiệm quá độ: Giải phương trình Kirchhoff + sơ kiện R  iL + LiL = E Tìm được nghiệm iL (t ) với sơ kiện: iL (0) = 0 6 Mô hình toán của quá trình quá độ ▪ Ví dụ 2: Viết phương trình mạch khi đóng khóa K i1 L1 i2 i3 E R3 C2 R1 R4 K i1 L1 i2 i3 E R3 C2 R1 R4 K i1 − i2 − i3 = 0   R1i1 + L1i1 + uC = E u − R i = 0  C 33 7 Hàm bước nhảy và xung Dirac ▪ Hàm bước nhảy đơn vị và ứng dụng 1(t ) 0, t  0 1(t −  ) 1(t ) =  1, t  0 Ứng dụng: Biểu diễn các hàm gián đoạn U 0 .1(t −  ) U 0 .1(t ) U 0 (1(t ) − 1(t −  ) ) 1(t ) − 1(t −  ) 8 Hàm bước nhảy và xung Dirac ▪ Hàm bước nhảy đơn vị và ứng dụng 1(t ) 0, t  0 1(t ) =  1, t  0 ▪ Hàm/xung Dirac d 0, t  0  (t ) = 1(t ) =  dt , t = 0 Sơ kiện ▪ Giá trị ban đầu của tín hiệu trong quá trình quá độ • Sơ kiện độc lập: có thể tính trực tiếp từ nghiệm của quá tr ...