Giáo trình Điện kỹ thuật (Nghề: Điện tử công nghiệp - CĐ/TC): Phần 2 - Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp

Giáo trình Điện kỹ thuật với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày được định luật cơ bản về điện học, ứng dụng trong kỹ thuật điện; trình bày được khái niệm cơ bản về điện áp, dòng điện một chiều, xoay chiều, các định luật cơ bản trong mạch điện một chiều và xoay chiều; Trình bày được các khái niệm cơ bản về từ trường, vật liệu từ, các mối liên hệ giữa từ trường và các đại lượng điện, ứng dụng các mạch từ trong kỹ thuật. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 2 giáo trình!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Điện kỹ thuật (Nghề: Điện tử công nghiệp - CĐ/TC): Phần 2 - Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp Chương 4. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN Mã chương: MH 09 - 04Giới thiệu: Ở chư ng trước ta đã nghiên c u về mạch điện một chiều, các phư ng pháp giải.Từ đó là c s để tính toán các mạch điện cụ thể, trước hết ta ét mạch quan trọng vàthư ng gặp là mạch tuyến tính chế độ ác l p với dạng kích thích c bản nhất là kíchthích điều hòa, vì mọi kích thích chu kỳ không điều hòa đều có thể ph n tích thànht ng các kích thích điều hòa có t n s và biên độ khác nhau. H n nữa, đa s các nguồntrên th c tế như máy phát điện... đều là nguồn phát, mặt khác ng với các kích thíchđiều hòa tuyến tính thì đáp ng c ng sẽ là điều hòa khiến cho việc tính toán khảo sátrất đ n giản. hi mạch điện là mạch tuyến tính chế độ ác l p với kích thích điều hòa thì môhình c a nó được giải dạng véc t hoặc s ph c. C n phải nêu những phư ng phápđể giải cho ra những đáp ng c a mạch điện, trong bài này chúng ta tiến hành ph ntích và giải mạch điện một pha chế độ nói trên.Mục tiêu: - Giải thích được các khái niệm c bản trong mạch điện oay chiều như:chu kỳ, t n s , pha, s lệch pha, trị biên độ, trị hiệu dụng…Ph n biệt được cácđặc điểm c bản giữa dòng điện một chiều và dòng điện oay chiều. - Giải được các bài toán oay chiều không ph n nhánh và ph n nhánh, côngsuất dòng điện oay chiều và hiện t ng cộng hư ng. - Giải được các bài toán về mạch điện oay chiều 3 pha với các cách mắc - R n luyện tính tỷ m , chính ác và tư duy trong học t pNội dung chính.1. Khái niệm về dòng điện xoay chiều1.1. Dòng điện xoay chiều 51Dòng điện oay chiều là dòng điện thay đ i cả chiều và trị s th o th i gian Dòng điện oay chiều thư ng là dòng điện biến đ i tu n hoàn, nghĩa là c saumột khoảng th i gian nhất định, nó lặp lại quá trình biến thiên c .1.2. Chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiềuChu kỳ: hoảng th i gian ngắn nhất để dòng điện lặp lại quá trình biến thiên c gọilà chu kỳ.Tần số : S chu kỳ dòng điện th c hiện được trong một gi y gọi là t n s .1.3. Dòng điện xoay chiều hình sin Dòng điện oay chiều hình sin là dòng điện oay chiều biến thiên th o quy lu thình sin đ i với th i gian gọi là dòng điện oay chiều hình sin. i Im     t -Im T Hình 4. : Đồ thị th o th i gian c a dòng điện oay chiều hình sin: - Trục hoành biểu thị th i gian t. - Trục tung biểu thị dòng điện i. Biểu th c c a dòng điện oay chiều hình sin là: i  I m sin  t   i  (4.1)1.4. Các đại lượng đặc trưnga) Trị số tức thời: Trên đồ thị, tại m i th i điểm t nào đó, dòng điện có một giá trị tư ng ng gọilà trị s t c th i c a dòng điện oay chiều. Ký hiệu: i(t) hoặc i. Tư ng t như dòng điện, trị s t c th i c a điện áp k hiệu là u, c a sđđ khiệu là …b) Trị số cực đại (biên độ):Giá trị lớn nhất c a trị s t c th i trong một chu kỳ gọi là trị s c c đại hay biên độc a nguồn điện oay chiều. Ký hiệu c a biên độ bằng chữ hoa, có ch s m: Im Ngoài ra còn có biên độ điện áp là Um, biên độ sđđ là Emc) Chu kỳ T: hoảng th i gian ngắn nhất để dòng điện lặp lại quá trình biến thiên c gọi là chu kỳ. hiệu: T, Đ n vị: s c(s)d) Tần số f: 52S chu kỳ dòng điện th c hiện được trong một gi y gọi là t n s . 1 hiệu: f, Ta có: f  (4.2) T Đ n vị: H c (Hz); 1KHz  10 Hz 3 1MHz  106 Hz  103 KHzNước ta và ph n lớn các nước trên thế giới đều sản uất dòng điện công nghiệp có t ns là f = 50Hz.e) Tần số góc : T n s góc là t c độ biến thiên c a dòng điện hình sin. 2 hiệu: ;   2  f  rad/s. (4.3) Tf. Pha và pha ban đầu:Góc  t    trong biểu th c các đại lượng hình sin ác định trạng thái (trị s vàchiều) c a đại lượng tại th i điểm t nào đó gọi là góc pha, hoặc gọi tắt là pha.Khi t = 0 thì  t      vì thế  được gọi là góc pha ban đ u hay pha đ u. Nếu  > 0 thì quy ước điểm bắt đ u c a đư ng cong biểu di n nó sẽ lệch vềphía trái g c toạ độ một góc là  . Nếu  < 0 thì ngược lại, điểm bắt đ u c a đư ng cong biểu di n nó sẽ lệch vềphía phải g c toạ độ một góc là  . Hình 4.2: pha c a dòng điện oay chiều hình sin: Ví dụ 4.1: Cho u  100 sin  t   2  (V)a) Xác định giá trị ...