PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA MẠCH ĐIỆN -CƠ SỞ LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN

Ph n t c b n c a m ch đi n
C s lý thuy t m ch đi n


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

2


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
đi n & ng c l i
– Ngu n áp & ngu n dòng

ng phi đi n thành n ng l

ng

• Th đ ng:
– i n tr
– Cu n dây
– T
Ph n t c b n c a m ch đi n

3


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

4


Ngu n áp (2)
u

• Chi u c a m i tên
t ng c a đi n áp

phía trong vòng tròn bi u di n chi u

Ph n t c b n c a m ch đi n

5


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

6


i n tr (1)
•

c tr ng cho kh n ng c n tr dòng đi n

l
•
n v : ohm ( )
R=ρ
S
• 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

Ph n t c b n c a m ch đi n

7


i n tr (2)

Ph n t c b n c a m ch đi n

8


i n tr (3)
R

i

u

u = Ri
u
i=
R
p = ui = Rii = Ri

2

u u2
p = ui = u =
R R

Công su t c a đi n tr luôn d
Ph n t c b n c a m ch đi n

ng
9


i n tr (4)
Ng n m ch: R = 0

H m ch: R = ∞

u = Ri = 0

u
i = lim = 0
R →∞ R

u=0

R=0

u

R=∞
i=0

i
Ph n t c b n c a m ch đi n

10


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

11


Cu n dây (2)

Ph n t c b n c a m ch đi n

12


Cu n dây (3)

L

i
u

di
u=L
dt

1 t
1 t
1
→ di = udt → i = ∫ u (t )dt = ∫t u (t )dt + i (t0 )
L 0
L −∞
L
i (t0 ) = i −∞
0

i (−∞) = 0
Ph n t c b n c a m ch đi n

13


Cu n dây (4)
L

i

u

⎛ di ⎞
p = ui = ⎜ L ⎟i
⎝ dt ⎠

⎛ di ⎞
→ w = ∫ pdt = ∫ ⎜ L ⎟idt
−∞
−∞
⎝ dt ⎠
t
1 2
1 2
= L ∫ idi = Li (t ) − Li (−∞)
−∞
2
2
t

t

i (−∞) = 0
Ph n t c b n c a m ch đi n

1 2
w = Li
2
14

Cu n dây (5)
L

i
u

di
u=L
dt

→u =0

M ch DC: i = I = const → di = dI = 0

Trong m ch DC, cu n dây t

ng đ

ng v i ng n m ch

Ph n t c b n c a m ch đi n

15


Cu n dây (6)
L

i

u

di
u=L
dt
N u

→u →∞

dt → 0

(vô lý)

Dòng đi n trong cu n c m không th bi n thiên đ t ng t
Ph n t c b n c a m ch đi n

16


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 Rw nh
• Có th mô hình hoá b ng m t cu n dây lý t
v i Rw
L

• Ch đ c p đ n cu n dây lý t

ng n i ti p

Rw

ng

Ph n t c b n c a m ch đi n

17


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

18

T (2)

Ph n t c b n c a m ch đi n

19


T (3)
i

C
u

dq
i=
dt

du
i=C
dt

q = Cu
t

t

1
1
→ u = ∫ idt = ∫ idt + u (t0 )
C −∞

C t0

q (t0 )
u (t0 ) =
C

Ph n t c b n c a m ch đi n

20


T (4)
i

C
u

du
i=C
dt

du
p = Cu
dt

p = ui
t

t

t

t

du
1 2
w = ∫ pdt = C ∫ u
dt = C ∫ udu = Cu
dt
2
t = −∞
−∞
−∞
−∞
u (−∞) = 0
Ph n t c b n c a m ch đi n

1 2
w = Cu
2

21


T (5)
i

C
u

du
i=C
dt
M ch DC: u = U = const → du = dU = 0

Trong m ch DC, t t

ng đ

i=0

ng v i h m ch

Ph n t c b n c a m ch đi n

22


T (6)
i

C
u

du
i=C
dt
N u dt → 0

i→∞

(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

23


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 Rl, kho ng 100 M
• Có th mô hình hoá b ng m t t lý t ng song song v i
Rl
Rl

C

• Ch đ c p đ n t lý t

ng

Ph n t c b n c a m ch đi n

24


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
Ph n t c b n c a m ch đi n

25