Bài giảng Nhập môn điện tử: Chương 2 - ĐH Công nghệ Thông tin

Nhập môn Điện tử

Chương 2
Phương pháp giải mạch điện
cơ bản

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

1


Nhập môn Điện tử

I. Mạch điện trở mắc nối tiếp và song song
I.1 Mạch nối tiếp
Hai phần tử kề nhau được gọi là đấu nối tiếp nếu chúng có chung một
nút và không còn dòng nào khác đi vào nút.
A. Nguồn áp mắc nối tiếp
Khi mắc nối tiếp các nguồn
áp khác nhau ta có thể thay
bằng một nguồn áp có điện áp
bằng tổng giá trị điện áp của
các nguồn này.

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

2


Nhập môn Điện tử

I. Mạch điện trở mắc nối tiếp và song song
I.1 Mạch nối tiếp
B. Nguồn dòng mắc nối tiếp
Các nguồn dòng chỉ có thể được mắc nối tiếp nếu như đây là những
nguồn dòng lý tưởng có cùng giá trị cường độ dòng điện qua nguồn,
chiều dòng điện đi qua nguồn là cùng chiều với nhau

Nguồn dòng mắc nối tiếp
khác cường độ dòng sẽ
gây cháy mạch

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

3


Nhập môn Điện tử

I. Mạch điện trở mắc nối tiếp và song song
I.1 Mạch nối tiếp
C. Điện trở mắc nối tiếp
Khi mắc nối tiếp các điện trở
khác nhau ta có thể thay bằng
một điện trở tương đương có
điện trở bằng tổng giá trị điện
trở của các điện trở này.

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

4

Nhập môn Điện tử

I. Mạch điện trở mắc nối tiếp và song song
I.2 Mạch song song
Hai phần tử ghép song song nếu chúng tạo thành một vòng không chứa
phần tử nào khác.
A. Nguồn dòng mắc song song
Khi mắc song song các nguồn
dòng khác nhau ta có thể thay
bằng một nguồn dòng có
cường độ dòng điện bằng
bằng tổng giá trị cường độ
dòng điện của các nguồn này.

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

5


Nhập môn Điện tử

I. Mạch điện trở mắc nối tiếp và song song
I.2 Mạch song song
B. Nguồn áp mắc song song
Khi các nguồn áp mắc song song, ta chỉ có thể mắc nguồn áp song song với
nhau nếu như các nguồn này là nguồn áp lý tưởng có cùng giá trị điện áp,
cùng chiều phân cực.

Nguồn áp mắc song song khác
điện áp sẽ bị cháy mạch.

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

6


Nhập môn Điện tử

I. Mạch điện trở mắc nối tiếp và song song
I.2 Mạch song song
C. Điện trở mắc song song
Khi mắc song song các điện
trở khác nhau ta có thể thay
bằng một điện trở tương
đương có điện trở tính như
sau:

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

7


Nhập môn Điện tử

I. Mạch điện trở mắc nối tiếp và song song
Tóm lại trong mạch điện trở mắc nối tiếp và song song

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

8


Nhập môn Điện tử

I. Mạch điện trở mắc nối tiếp và song song
Ví dụ: Xác định điện áp và dòng điện qua các điện trở trong mạch
a)

b)

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

9


Nhập môn Điện tử

II. Mạch chia áp (cầu phân áp) và mạch chia dòng (cầu phân dòng)
II.1 Mạch chia áp (cầu phân áp)

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

10


Nhập môn Điện tử

II.2 Mạch chia dòng (cầu phân dòng)

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

11


Nhập môn Điện tử

II.2 Mạch chia dòng (cầu phân dòng)
Nếu thay thế giá trị nghịch đảo của điện trở bằng điện dẫn, ta có công thức

Tổng quát

Hay

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

12


Nhập môn Điện tử

Ví dụ : Tìm điện áp vx và i3 trong mạch điện

ĐS: vx=25V , i3=0.417A
Ví dụ : Tìm dòng i1 trong mạch điện

ĐS: i1=10A
Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

13


Nhập môn Điện tử

II.3 Ứng dụng cầu phân áp
II.3.1 Đo điện áp, đo cường độ dòng điện
Đo điện áp

Vôn kế đo điện
áp giữa hai điểm.
Vôn kế có điện
áp rất lớn do đó
không ảnh
hưởng đến điện
trở toàn mạch.

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

14


Nhập môn Điện tử

II.3 Ứng dụng cầu phân áp
II.3.1 Đo điện áp, đo cường độ dòng điện

Giá trị vôn kế đo là
bao nhiêu??

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

15


Nhập môn Điện tử

II.3 Ứng dụng cầu phân áp
II.3.1 Đo điện áp, đo cường độ dòng điện
Đo cường độ dòng điện

Ampere kế dùng để đo
dòng qua dây dẫn
Ampere kế có điện trở
rất nhỏ do đó không
ảnh hưởng tới mạch.
Mạch phải được làm
hở để kết nối Ampere
kế

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

16


Nhập môn Điện tử

II.3 Ứng dụng cầu phân áp
II.3.1 Đo điện áp, đo cường độ dòng điện

Làm cách nào để kết nối
Ampere kế vào đo?
Giá trị của Ampere kế là
bao nhiêu?

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

17


Nhập môn Điện tử

II.3 Ứng dụng cầu phân dòng- cầu phân áp
II.3.2 Bộ chuyển đổi
Một trong những ứng dụng của cầu phân áp là chế tạo bộ chuyển đổi
(transducer). Bộ chuyển đổi là một thiết bị để tạo ra điện áp có giá trị tỉ
lệ với một đại lượng vật lý nào đó như khoảng cách, áp suất hay nhiệt
độ...

Bộ chuyển đổi
điện áp dùng trong
bánh lái tàu (máy
bay)

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

18


Nhập môn Điện tử

III.Phương pháp nguồn tương đương
III.1 Mạch tương đương Thévenin

Mạch
chứa
nguồn và
điện trở

Mạch chứa nguồn và điện trở có thể được thay thế bởi một
mạch tương đương Thé venin bao gồm một nguồn áp mắc
nối tiếp với một điện trở.
Các thông số đặc trưng của mạch:
vTh , RTh , in

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

19


Nhập môn Điện tử

III.Phương pháp nguồn tương đương
III.1 Mạch tương đương Thévenin

RTh
hở
mạch

vTh

Trong mạch tương đương Thévenin:
• vTh : điện áp hở mạch giữa hai điểm A và B
• 𝑅 Th : là điện trở tương đương đo tại cổng AB ( các nguồn áp thay
bằng ngắn mạch, nguồn dòng thay bằng mạch hở)

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản


Nhập môn Điện tử

III.Phương pháp nguồn tương đương
III.1 Mạch tương đương Thévenin
VD: Xác định các giá trị của nguồn tương đương Thévenin của
mạch sau :

Đs: voc = 5V, in =0,15A , RTh =33,3

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

21


Nhập môn Điện tử

III.Phương pháp nguồn tương đương
III.2 Mạch tương đương Norton
Nếu ta thay mạch tương đương Thévenin bằng một mạch gồm nguồn
dòng mắc song song với một điện trở ta được mạch tương đương
Norton

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

22


Nhập môn Điện tử

III.Phương pháp nguồn tương đương
III.2 Mạch tương đương Norton

RN

Trong mạch tương đương Norton:
voc : điện áp hở mạch
iN : là dòng điện ngắn mạch chạy từ A đến B
RN : điện trở tương đương đo tại cổng AB

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

23


Nhập môn Điện tử

III.Phương pháp nguồn tương đương
III.2 Mạch tương đương Norton
VD: Xác định các giá trị của nguồn tương đương Norton của
mạch sau :

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

24


Nhập môn Điện tử

III.Phương pháp nguồn tương đương
III.3 Phương pháp chuyển đổi nguồn

Một nguồn áp có thể chuyển đổi thành nguồn dòng và ngược
lại theo qui phép biến đổi Thévenin – Norton:

VTh
In 
RTh

Chương 2: Phương pháp giải mạch điện cơ bản

25