Cở sở lý thuyết mạch điện Phần tử cơ bản của mạch điện - ĐH BKHN

Phn t c bn ca mch đin
C s lý thuyt mch đin
Phn t c bn ca mch đin
2
Ni dung
•

Thông s mch
•

Phn t mch
–

Ngun áp
–

Ngun dòng
–

in tr
–

Cun dây
–

T
•

Mch mt chiu
•

Mch xoay chiu
•

Mng hai ca
•

Mch ba pha
•

Quá trình quá đ
Phn t c bn ca mch đin
3
Phn t c bn ca mch đin
•

Có 2 lp chính: ch đng & th đng
•

Ch đng: có kh nng t phát ra nng lng đin (v lý thuyt là
vô tn)
•

Th đng: không th t phát ra nng lng đin
•

Ch đng:
–

Ngun: thit b có th chuyn hoá nng lng phi đin thành nng lng
đin & ngc li

–

Ngun áp & ngun dòng
•

Th đng:
–

in tr
–

Cun dây
–

T
Phn t c bn ca mch đin
4
Ngun áp (1)
•

(lý tng) Là mt phn t mch có kh nng duy trì mt
đin áp danh đnh trên 2 cc ca đu ra, đin áp này
không ph thuc vào dòng đin chy gia 2 cc đó
•

Nói cách khác, đin áp không ph thuc vào ti
•

in áp có th không đi (mt chiu) hoc bin thiên
(thng là xoay chiu)

•

in tr trong bng không (0)
•

Ví d: cquy, pin, máy phát đin
Phn t c bn ca mch đin
5
Ngun áp (2)
•

Chiu ca mi tên  phía trong vòng tròn biu din chiu
tng ca đin áp
u
Phn t c bn ca mch đin
6
Ngun dòng
•

(lý tng) Là mt phn t mch có kh nng duy trì mt
dòng đin danh đnh chy gia 2 cc ca đu ra, dòng
đin này không ph thuc vào đin áp trên 2 cc đó
•

Nói cách khác, dòng đin không ph thuc vào ti
•

Dòng đin có th không đi (mt chiu) hoc bin thiên
(thng là xoay chiu)
•

in tr trong vô cùng ln
Phn t c bn ca mch đin
7
in tr (1)
•

c trng cho kh nng cn tr dòng đin
•

n v: ohm ()
•

Ký hiu R

hoc r
•

Ví d: dây tóc bóng đèn
•

in dn:
–

Nghch đo ca đin tr
–

n v: siemens (S) hoc mho
–

Ký hiu G

hoc g
S
l
R
ρ
=
()
Phn t c bn ca mch đin
8
in tr (2)
Phn t c bn ca mch đin
9
in tr (3)
Riu
=
R
u
i =
2
RiRiiuip ===
R
u
R
u
uuip
2
===
u

i
R
Công sut ca đin tr luôn dng
Phn t c bn ca mch đin
10
in tr (4)
0lim ==
∞→
R
u
i
R
u = 0
R = 0
i
u
R = ∞
i = 0
Ngn mch: R

= 0
0== Riu
H mch: R

= ∞
Phn t c bn ca mch đin
11
Cun dây (1)
•

Dây dn qun xung quanh lõi
•

Liên quan đn t trng
•

T trng bin thiên sinh ra đin áp
•

Thông s đc trng: đin cm L, đo bng henry (H)
•

H = Vs/A
•

in cm: đc trng cho tính cht chng li s thay đi
ca dòng đin chy qua cun dây
Phn t c bn ca mch đin
12
Cun dây (2)
Phn t c bn ca mch đin
13
Cun dây (3)
udt
L
di
1
=→
∫
∞−

=→
t
dttu
L
i )(
1
)()(
1
0
0
tidttu
L
t
t
+=
∫
dt
di
Lu =
u
i
L
0
)(
0
tt
iti
<<∞−
=
0)(

=
−
∞i
Phn t c bn ca mch đin
14
Cun dây (4)
∫∫
∞−∞−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
==→
tt
idt
dt
di
Lpdtw
)(
2
1
)(
2
1
22
−∞−==
∫
∞−

LitLiidiL
t
2
2
1
Liw =
i
dt
di
Luip
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
==
u
i
L
0)(
=
−
∞i
Phn t c bn ca mch đin
15
Cun dây (5)
0
=
=

→ dIdi
0
=
→ u
dt
di
Lu =
u
i
L
Mch DC: i = I

= const
Trong mch DC, cun dây tng đng vingn mch
Phn t c bn ca mch đin
16
Cun dây (6)
0→dt
∞
→→ u
dt
di
Lu =
u
i
L
Nu
Dòng đin trong cun cm không th bin thiên đt ngt
(vô lý)
Phn t c bn ca mch đin

17
Cun dây (7)
•

Cun dây lý tng có đin tr bng không
•

Thc t cun dây có mt đin tr R
w

nh
•

Có th mô hình hoá bng mt cun dây lý tng ni tip
vi R
w
•

Ch đ cp đn cun dây lý tng
R
w
L
Phn t c bn ca mch đin
18
T (1)
•

Gm có 2 tm dn đin (bn cc) phân tách bng mt
lp cách đin (đin môi)
•

Liên quan đn đin trng
•

in tích bin thiên sinh ra dòng đin gia hai bn cc
•

Thông s đc trng: đin dung C, đo bng farad (F)
•

F = C/V
•

C

là h s liên h gia đin tích trên mt bn cc &
hiu đin th gia 2 bn cc
Phn t c bn ca mch đin
19
T (2)
Phn t c bn ca mch đin
20
T (3)
dt
dq
i =
Cuq =
dt
du
Ci =

)(
11
0
0
tuidt
C
idt
C
u
t
t
t
+==→
∫∫
∞−
C
tq
tu
)(
)(
0
0
=
C
i
u
Phn t c bn ca mch đin
21
T (4)
dt

du
Cup =
ui
p
=
dt
du
Ci =
t
t
ttt
CuuduCdt
dt
du
uCpdtw
−∞=
∞−∞−∞−
====
∫∫∫
2
2
1
2
2
1
Cuw =
C
i
u
0)( =

−
∞u
Phn t c bn ca mch đin
22
T (5)
0
=
i
0
=
=
→ dUdu
dt
du
Ci =
C
i
u
Mch DC: u = U

= const
Trong mch DC, t

tng đng vih

mch
Phn t c bn ca mch đin
23
T (6)
∞

→i
0→dt
dt
du
Ci =
C
i
u
Nu
(vô lý)
in áp

trên t

không th bin thiên đt ngt
Phn t c bn ca mch đin
24
T (7)
•

T lý tng có đin tr bng vô cùng
•

Thc t t có mt đin tr rò R
l

, khong 100 M
•

Có th mô hình hoá bng mt t lý tng song song vi

R
l
•

Ch đ cp đn t lý tng
R
l
C
Phn t c bn ca mch đin
25
•

in tr & t đc bán  dng đn l hoc dng mch
tích hp (IC) å r å đc dùng nhiu
•

Cun dây ch

bán 

dng đn l å đt å dùng hn ch
•

Cun dây & t:
–

Kh nng d

tr nng lng å dùng làm ngun nht thi
–

Cun dây: chng li bin thiên dòng đt ngt å dùng đ dp
h quang hoc tia la đin
–

T: chng li bin thiên đin áp đt ngt å dùng đ hn ch
xung
–

Nhy tn å phân tách tn s