Bài giảng chương 4 lực điện động

CHƯƠNG 4

LỰC ĐIỆN ĐỘNG


KHI NIM CHUNG
Mọỹt vỏỷt dỏựn õỷt trong tổỡ trổồỡng, khi coù doỡng õióỷn I
chaỷy qua seợ chởu taùc õọỹng cuớa mọỹt lổỷc.
Lổỷc naỡy coù xu hổồùng laỡm bióỳn daỷng hoỷc chuyóứn
dồỡi vỏỷt dỏựn õóứ tổỡ thọng xuyón qua noù laỡ lồùn nhỏỳt.
Lổỷc õoù goỹi laỡ lổỷc õióỷn õọỹng, chióửu cuớa lổỷc õióỷn
õọỹng õổồỹc xaùc õởnh theo quy từc baỡn tay traùi
traỷng thaùi laỡm vióỷc bỗnh thổồỡng, trở sọỳ cuớa doỡng
õióỷn khọng lồùn nón L sinh ra khọng õuớ lồùn õóứ coù
thóứ laỡm aớnh hổồớng õóỳn õọỹ bóửn vổợng kóỳt cỏỳu cuớa
thióỳt bở.


KHI NIM CHUNG
Nhổng khi ồớ chóỳ õọỹ ngừn maỷch, doỡng tng lón
rỏỳt lồùn (coù luùc tồùi haỡng chuỷc lỏửn Iõm), lổỷc õióỷn
õọỹng õaỷt trở sọỳ lồùn nhỏỳt khi trở sọỳ tổùc thồỡi cuớa
doỡng õióỷn õaỷt lồùn nhỏỳt, vaỡ õổồỹc goỹi laỡ doỡng õióỷn
xung kờch.
Vồùi doỡng õióỷn xoay chióửu, doỡng õióỷn xung kờch
õổồỹc tờnh theo cọng thổùc nhổ sau :


KHI NIM CHUNG
Trong õoù : KXK laỡ hóỷ sọỳ xung kờch cuớa doỡng
õióỷn, tờnh õóỳn aớnh hổồớng cuớa thaỡnh phỏửn khọng

chu kyỡ vaỡ thổồỡng lỏỳy KXK = 1.8; Inm laỡ trở hióỷu
duỷng cuớa doỡng ngừn maỷch xaùc lỏỷp.
Do vỏỷy chuùng ta phaới tờnh toaùn L taùc õọỹng
lón thióỳt bở trong trổồỡng hồỹp naỡy õóứ khi tờnh
choỹn thióỳt bở phaới õaớm baớo õọỹ bóửn õióỷn õọỹng. ọỹ
bóửn õióỷn õọỹng cuớa thióỳt bở laỡ khaớ nng chởu õổồỹc
L do doỡng ngừn maỷch sinh ra.


CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
LỰC ĐIỆN ĐỘNG


CC PHNG PHP TNH TON
LC IN NG
Vióỷc tờnh toaùn L thổồỡng õổồỹc tióỳn haỡnh
theo 2 phổồng phaùp :
Theo õởnh luỏỷt Bio - Xava - Laplace
Theo phổồng phaùp cỏn bũng nng lổồỹng.


TÍNH TOÁN THEO ĐỊNH LUẬT
BIO-XAVA-LAPLACE
y

dl2
B
0

β

i1
dF
dl1

z

x

i2

M

d
H


TÍNH TỐN THEO ĐỊNH LUẬT
BIO-XAVA-LAPLACE

Xẹt mäüt âoản mảch vng dl1(m) cọ dng
âiãûn i1 (A) âi qua, âỉåüc âàût trong tỉì trỉåìng våïi tỉì
cm B (T) nhỉ hçnh , thç s cọ mäüt lỉûc dF (N) tạc
âäüng lãn dl1:
Trong âọ :  l gọc giỉỵa B v dl1, hỉåïng âi
ca dl1 theo chiãưu ca dng âiãûn i1.
Lỉûc âiãûn âäüng tạc dủng lãn âoản mảch vng
våïi chiãưu di l1 (m) bàòng täøng cạc lỉûc thnh pháưn.

TÍNH TỐN THEO ĐỊNH LUẬT
BIO-XAVA-LAPLACE

Nãúu mảch vng nàòm trong mäi trỉåìng cọ âäü
tỉì tháøm cäú âënh  = const, nhỉ trong chán khäng
hồûc khäng khê, viãûc xạc âënh tỉì camí B tỉång âäúi
thûn tiãûn khi sỉí dủng âënh lût Bio - Xava Laplace.


TNH TON THEO NH LUT
BIO-XAVA-LAPLACE

Theo õởnh luỏỷt naỡy cổồỡng õọỹ tổỡ trổồỡng dH taỷi
õióứm M bỏỳt kyỡ caùch dỏy dỏựn dl2 coù doỡng õióỷn i2
chaỷy qua mọỹt khoaớng r, õổồỹc xaùc õởnh theo cọng
thổùc :

Trong õoù laỡ goùc giổợa vectồ dl2 vaỡ baùn kờnh r.


TÍNH TOÁN THEO ĐỊNH LUẬT
BIO-XAVA-LAPLACE
Tæì caím åí âiãøm M seî laì :
Thay 0 = 4..10-7 (H/m) vaì têch phán hai vãú cuía ta coï :

Thay tæì caím B vaìo ta coï :


TNH TON THEO NH LUT
BIO-XAVA-LAPLACE

ỷt

= KC : Hóỷ sọỳ kóỳt cỏỳu cuớa maỷch voỡng

Vỏỷy :
Hổồùng cuớa lổỷc F õổồỹc xaùc õởnh theo tờch vectồ cuớa
i vaỡ B. Trong trổồỡng hồỹp õồn giaớn, hổồùng cuớa vectồ tổỡ
caớm xaùc õởnh theo quy từc vỷn nuùt chai, coỡn hổồùng lổỷc
õióỷn õọỹng theo quy từc baỡn tay traùi.
Lổỷc õióỷn õọỹng seợ õổồỹc tờnh bũng phổồng phaùp naỡy
nóỳu dóự daỡng tờnh õổồỹc hóỷ sọỳ kóỳt cỏỳu KC.


TNH TON THEO PHNG PHP
CN BNG NNG LNG
Nng lổồỹng õióỷn tổỡ cuớa mọỹt hóỷ maỷch voỡng gọửm 2
dỏy dỏựn coù doỡng õióỷn õi qua õổồỹc mọ taớ bũng phổồng
trỗnh

Trong õoù : L1, L2 laỡ õióỷn caớm cuớa 2 maỷch voỡng (H)
i1,i2 laỡ doỡng õióỷn trong 2 maỷch voỡng (A)
M laỡ họự caớm cuớa 2 maỷch voỡng (H).


TNH TON THEO PHNG PHP
CN BNG NNG LNG
Nóỳu chố coù maỷch voỡng vồùi õióỷn caớm L vaỡ doỡng õióỷn
i thỗ L taùc duỷng lón maỷch voỡng (do doỡng õióỷn chaỷy
trong noù sinh ra) õổồỹc tờnh theo cọng thổùc :
Thay Li = = W. vaỡo ta coù :

Trong õoù : laỡ tổỡ thọng moùc voỡng, tổỡ thọng, w
sọỳ voỡng dỏy.
Vồùi hóỷ sọỳ họự caớm M, lổỷc õióỷn õọỹng tổồng taùc giổợa
hai maỷch voỡng seợ laỡ :


HƯỚNG CỦA LỰC ĐIỆN ĐỘNG
i1
i1

F

F

F

i2

i2

F

F

i1
i2

F

i1

F

i1
F

F

i2
F

i1
F
F i
2

F i
2


TNH TON LC IN NG GIA
2 THANH DN SONG SONG Cể DềNG IN

Xeùt hai dỏy dỏựn song song coù õổồỡng kờnh rỏỳt beù so
vồùi chióửu daỡi cuớa chuùng vaỡ coù doỡng õióỷn i1, i2 , chióửu daỡi
tổồng ổùng l1, l2 :
l1

I1

l1

I2

l2

F

S1

D2

D1
F

l2

S2 a

a


TNH TON LC IN NG GIA
2 THANH DN SONG SONG Cể DềNG IN

Trổồỡng hồỹp l1 = l2 = l :
Thỗ lổỷc õióỷn õọỹng taùc duỷng
lón hai dỏy dỏựn laỡ :
Hay :
Trong õoù :

Nóỳu
nghộa laỡ chióửu daỡi cuớa dỏy dỏựn rỏỳt lồùn so vồùi
khoớang caùch cuớa chuùng thỗ
, lổỷc õióỷn luùc õoù laỡ :


TÍNH TOÁN LỰC ĐIỆN ĐỘNG GIỮA
2 THANH DẪN SONG SONG CÓ DÒNG ĐIỆN
l1

Træåìng håüp l1  l2 :

F

S1

D2

D1
F

l2

Ta coï :

S2 a


LỰC ĐIỆN ĐỘNG
XOAY CHIỀU

TNH TON LC IN NG
XOAY CHIU 1 PHA

chóỳ õọỹ xaùc lỏỷp, doỡng õióỷn chố coù thaỡnh phỏửn chu
kyỡ theo quy luỏỷt :
thỗ L giổợa hai dỏy dỏựn coù daỷng :
trong õoù
laỡ trở bión õọỹ cuớa L, Im laỡ trở
bión õọỹ cuớa doỡng õióỷn.
Ta nhỏỷn thỏỳy rũng, L coù hai thaỡnh phỏửn, thaỡnh
phỏửn khọng õọứi F1 vaỡ thaỡnh phỏửn bióỳn õọứi F2 :


TNH TON LC IN NG
XOAY CHIU 1 PHA
Trong õoù thaỡnh phỏửn bióỳn õọứi F2 coù tỏửn sọỳ gỏỳp õọi tỏửn
sọỳ cuớa doỡng õióỷn. Trong mọỹt chu kyỡ, trở sọỳ trung bỗnh
cuớa L laỡ :
ọử thở cuớa L vaỡ doỡng õióỷn theo thồỡi gian õổồỹc cho
ồớ hỗnh.
chóỳ õọỹ quaù õọỹ, doỡng õióỷn gọửm 2 thaỡnh phỏửn : chu kyỡ
vaỡ khọng chu kyỡ :
trong õoù : T=L/R : laỡ hũng sọỳ thồỡi gian cuớa maỷch; R, L :
laỡ õióỷn trồớ, õióỷn caớm cuớa maỷch.


TÍNH TỐN LỰC ĐIỆN ĐỘNG
XOAY CHIỀU 1 PHA

Sau thåìi gian
, dng âiãûn trong mảch âảt trë säú låïn
nháút, cn l trë säú xung kêch ca dng âiãûn :
trong âọ hãû säú xung kêch :
ta nháûn tháúy ràòng, khi táưn säú khäng âäøi, KXK phủ thüc
vo T; nãúu T låïn (L låïn, R bẹ ) thç KXK låïn . Thäng
thỉåìng khi tênh toạn láúy KXK = 1,8. Vç váûy våïi trë säú
dng xung kêch, LÂÂ


TNH TON LC IN NG
XOAY CHIU 1 PHA
Quan hóỷ giổợa doỡng õióỷn, L theo thồỡi gian õổồỹc
trỗnh baỡy ồớ hỗnh khi kóứ õóỳn thaỡnh phỏửn khọng chu kyỡ cuớa
doỡng õióỷn.
Tổỡ (**) ta nhỏỷn thỏỳy rũng, L khi coù caớ thaỡnh phỏửn
khọng chu kyỡ tng lón 3,24 lỏửn so vồùi L chố coù thaỡnh
phỏửn chu kyỡ.
Sau khi thaỡnh phỏửn khọng chu kyỡ từt (sau khoaớng tổỡ 4
õóỳn 5 chu kyỡ), L chố coỡn do doỡng õióỷn chu kyỡ taỷo
nón.


TNH TON LC IN NG
XOAY CHIU 3 PHA
Xeùt ba dỏy dỏựn cuớa ba pha nũm trong cuỡng mọỹt mỷt
phúng coù caùc doỡng õióỷn iA, iB ,iC vồùi IA = IB = IC . Nóỳu
khọng kóứ õóỳn thaỡnh phỏửn khọng chu kyỡ thỗ doỡng õióỷn ồớ
caùc pha lóỷch mọỹt goùc 2/3 :
Lổỷc õióỷn õọỹng taùc duỷng lón tổỡng dỏy dỏựn õổồỹc tờnh

nhổ sau :
FA = FAB + FAC ; FB = FBA + FBC; FC = FCA + FCB
Trong õoù : Fpq = Fqp laỡ lổỷc giổợa caùc dỏy dỏựn pha q
vaỡ pha p.


TNH TON LC IN NG
XOAY CHIU 3 PHA

trong õoù :
, vồùi l laỡ chióửu daỡi cuớa dỏy dỏựn; a laỡ
khoaớng caùch giổợa hai pha caỷnh nhau.

Trong õoù D chố lổỷc õỏứy vaỡ K chố lổỷc keùo.