Bài giảng Mạch điện I - Trường Đại học Nha Trang

(NB) Bài giảng Mạch điện I được biên soạn nhằm mục tiêu trang bị cho các bạn những kiến thức về những khái niệm cơ bản về mạch điện, mạch xác lập điều hòa, các phương pháp phân tích mạch, mạch ba pha, mạch hai cửa,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Mạch điện I - Trường Đại học Nha Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP -------o0o------ MAI VĂN CÔNGBài giảngMẠCH ĐIỆN I LƯU HÀNH NỘI BỘ Nha Trang, tháng 02 năm 2012 Chương 1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN1.1 . MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA MẠCH ĐIỆN Việc nghiên cứu các hiện tượng vật lý, thường phải mô tả các hiện tượng đó bằng mô hình. Dựa vào môhình với các số ban đầu và bằng các phương pháp toán học, ta có thể nghiên cứu phân tích các hiện tượngvật lý đó. Mô hình được tạo ra phải phản ảnh tốt nhất các đặc tính của hiện tượng, mô hình càng tốt nếu sựgần đúng càng chính xác. Để khảo sát các hiện tượng điện từ trong kỹ thuật điện, điện tử, vô tuyến điện thường dùng hai loại môhình: Mô hình trường và mô hình mạch, mà tương ứng ta có hai môn học: lý thuyết trường điện từ và lýthuyết mạch điện. Trong lý thuyết trường điện từ, mô hình trường được sử dụng được đo bởi thông số hữu hạn các biếnphân bố trong không gian và thời gian. Các hiện tượng điện từ được xét dùng mô hình trường là: bức xạđiện từ, sự truyền lan của sóng điện từ, hiệu ứng bề mặt, màn chắn điện v.v.. Việc dùng mô hình trường đểkhảo sát các hiện tượng điện từ có ưu điểm là chính xác nhưng rất phức tạp về mặt toán học ngay cả đối vớicác hệ thống đơn giản. Trong trường hợp kích thước hình học của hệ rất nhỏ so với bước sóng điện từ của tín hiệu, có thể kháosát quá trình điện từ bằng mô hình đơn giản hơn mô hình trường, đó là mô hình mạch. Ở mô hình mạch dùng trong lý thuyết mạch điện, quá trình truyền đạt và biến đổi năng lượng hay tínhiệu điện từ được đo bởi một số biến hữu hạn, chỉ phụ thuộc vào thời gian, như dòng điện, điện áp trên cáccực của các phần tử. Việc khảo sát dựa trên hai định luật cơ bản là định luật Kirchhoff. Bản chất của quátrình điện từ trong các phần tử được mô tả bởi các phương trình đại số hoặc vi tích phân trong miền thời di dugian liên hệ giữa dòng với áp trên các cực của phần tử như : u = Ri ; u = L ; i=C , v.v.. dt dt1.2. MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN Mạch điện là một hệ thống gồm các thiết bị điện, điện từ được ghép lại thành những vòng kín, trong đóxảy ra các quá trình truyền đạt hoặc biến đổi năng lượng điện từ được đo bởi các đại lượng dòng điện, điệnáp. Mạch điện được cấu trúc từ các phần riêng lẻ, thực hiện các chức năng xác định, được gọi là các phầntử mạch điện. Hai loại phần tử chính của mạch điện là nguồn và phụ tải. Nguồn ( Source) là các phần tử dùng để cung cấp năng lượng điện hoặc tín hiệu điện cho mạch. Phụ tải (Load ) là các thiết bị nhận năng lượng điện hay tín hiệu điện, như động cơ điện, bếp điện, bànlà, ống tia điện tử, loa v.v.. Ngoài hai loại phần tử chính trên, trong mạch điện còn có nhiều loại phần tử khác nhau như: Dây dẫnđiện, mạch lọc, mạch khuếch đại, dụng cụ đo lường, điều khiển, bảo vệ… Các yếu tố tạo thành mạch điện gồm: Nhánh: là một đoạn mạch có một hay nhiều phần tử mạch điện mắc nối tiếp nhau, có cùng dòng điệnchạy qua từ đầu này đến đầu kia. Nút (đỉnh): là điểm gặp nhau của từ ba nhánh trở leân. Vòng: là lối đi khép kín qua các nhánh. Vòng độc lập (mắt lưới) : là những vòng mắt lưới. Mỗi phần tử của mạch điện thường có một số đầu nối ra gọi là các cực. Phần tử có thể có hai cực, bacực, bốn cực hay nhiều cực. A A - Điện áp giữa điểm A với điểm B là công cần thiết để làm + +dịch chuyển một đơn vị điện tích (1 coulomb) từ A đến B. - Đơn vị của điện áp là vôn (V). Điện áp được ký hiệu là u. 5V –5V u AB điện áp giữa A và B , lưu ý: u AB = – u BA – – - Dòng điện là dòng chuyển dịch của các điện tích có B Bhướng. Dòng điện (còn gọi là cường độ dòng điện) là lượng a) Hình 1.1 b)điện tích chuyển dịch qua một bề mặt nào đó ( tiết diện ngangcủa dây dẫn, nếu là dòng điện chảy trong dây dẫn) trong một Hình 1.2đơn vị thời gian. Để tiện lợi, người ta chọn tuỳ ý 2A -2A A A 2 i a) b) B Bmột chiều dòng điện và ký hiệu bằng mũi tên như trên H.1.2 và gọi là chiều dương của dòng điện. Nếu tạimột thơì điểm t nào đó, chiều dòng điện t ...