Xem mẫu
- UỶ BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG
GIÁO TRÌNH
MẠCH ĐIỆN
Nghề:
ĐIỆN CÔNG NGHIỆP - ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP
Trình độ:
CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-CĐN ngày tháng năm 2020 của
Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Đà Nẵng)
Đà Nẵng, năm 2021
- TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
1
- LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình Mạch điện là giáo trình được biên soạn ở dạng cơ bản và tổng
quát cho học sinh, sinh viên nghề Điện công nghiệp và Điện tử công nghiệp từ
kiến thức nền cho đến kiến thức chuyên sâu. Giáo trình giúp học sinh, sinh viên
có được kiến thức chung rất hữu ích khi cần phải nghiên cứu chuyên ngành sâu
hơn. Mặc khác giáo trình cũng đã đưa vào các nội dung mang tính thực tế giúp
học sinh, sinh viên gần gũi, dễ nắm bắt vấn đề khi va chạm trong thực tế.
Trong quá trình biên soạn giáo trình, tác giả đã tham khảo rất nhiều các tài
liệu của các tác giả khác nhau cả trong và ngoài nước.
Tác giả cũng xin chân thành gởi lời cảm ơn đến lãnh đạo nhà trường
Trường Cao đẳng nghề Đà Nẵng đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả hoàn thành
giáo trình này. Đặc biệt là sự giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình của tập thể giáo viên bộ
môn Điện lạnh, khoa Điện – Điện tử của trường cũng như các bạn đồng nghiệp
đã nhiệt tình đóng góp ý kiến trong quá trình biên soạn.
Đà Nẵng, tháng 7/2021
Tham gia biên soạn
Chủ biên: ThS. Nguyễn Thị Hoài Hương
2
- GIÁO TRÌNH MÔN HỌC
Tên môn học: MẠCH ĐIỆN
Mã môn học: ĐCN01
Thời gian của môn học: 75 giờ. (Lý thuyết:28 giờ. Thực Hành/ Thí Nghiệm/
Thảo Luận/ Bài Tập: 43 giờ. Kiểm tra: 4 giờ.)
I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔN HỌC:
Vị trí:
- Môn học mạch điện được bố trí học sau các môn học chung và học trước
các môn học, mô đun chuyên môn nghề.
Tính chất:
- Là môn học cơ sở trong chương trình đào tạo.
II. MỤC TIÊU MÔN HỌC:
- Về kiến thức:
+ Trình bày được các phương pháp đo các thông số và các đại lượng cơ bản
của mạch điện;
+ Trình bày được các khái niệm, định luật, định lý cơ bản trong mạch điện
một chiều, xoay chiều, mạch ba pha.
- Về kỹ năng:
+ Tính toán được các thông số kỹ thuật trong mạch điện một chiều, xoay
chiều, xoay chiều ba pha ở trạng thái xác lập.
+ Vận dụng được các phương pháp phân tích, biến đổi mạch để giải các bài
toán về mạch điện hợp lý.
+ Vận dụng phù hợp các định lý các phép biến đổi tương đương để giải các
mạch điện phức tạp.
+ Giải thích được một số ứng dụng đặc trưng theo quan điểm của kỹ thuật
điện.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Rèn luyện khả năng tư duy logic của sinh viên; các ứng dụng trong thực
tế vận dụng để tiếp thu các kiến thức chuyên ngành.
+ Rèn luyện tính cận thận, tỉ mỉ trong tính toán.
III. NỘI DUNG MÔN HỌC:
1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian
Thời gian (giờ)
Số Thực
Tên chương Tổng Lý Kiểm
TT hành, thí
số thuyết tra
nghiệm,
3
- thảo luận,
bài tập
Chương 1: Các khái niệm cơ
1 10 5 4 1
bản về mạch điện.
1. Mạch điện và mô hình 2 2
2. Các khái niệm cơ bản trong
3 1 2
mạch điện
3. Các phép biến đổi tương
4 1 2 1
đương
Chương 2: Mạch điện một
2 20 5 14 1
chiều
1. Các định luật và biểu thức cơ
7 2 5
bản trong mạch một chiều
2. Các phương pháp giải mạch
13 3 9 1
một chiều
Chương 3: Dòng điện xoay
3 25 12 12 1
chiều hình sin
1. Khái niệm về dòng điện xoay
4 2 2
chiều
2. Giải mạch xoay chiều không
10 5 5
phân nhánh
3. Giải mạch xoay chiều phân
11 5 5 1
nhánh
4 Chương 4: Mạch ba pha 20 6 13 1
1. Khái niệm chung 3 1 2
2. Sơ đồ đấu dây trong mạng ba
3 1 2
pha cân bằng
3. Công suất mạng ba pha cân
3 1 2
bằng.
4. Phương pháp giải mạng ba pha
11 3 7 1
cân bằng
Cộng 75 28 43 4
* Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết được tính vào giờ lý thuyết, kiểm
tra thực hành được tính vào giờ thực hành.
IV. Điều kiện thực hiện môn học
1. Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng
- Phòng học lý thuyết
4
- 2. Trang thiết bị máy móc
Yêu cầu kỹ
Đơn Số Yêu cầu sư phạm
TT Tên thiết bị thuật cơ bản
vị lượng của thiết bị
của thiết bị
Dùng để thí nghiệm
đo dòng, áp mạch
Mô hình thực Điện trở < 500
1 Cái 04 điện mạch thuần trở,
hành thuần trở kΩ
kết hợp thí nghiệm
mạch RLC
Dùng để thí nghiệm
đo dòng, áp mạch
Mô đun cuộn Công suất S >
2 Cái 04 điện mạch thuần
kháng 3 pha 0,5 kVA
cảm, kết hợp thí
nghiệm mạch RLC
Dùng để thí nghiệm
Mô hình thực đo dòng, áp mạch
3 hành thuần Cái 04 điện mạch thuần < 500 W
dung. dung, kết hợp thí
nghiệm mạch RLC
- Dòng điện > 5A
Mô đun bộ Dùng để cấp nguồn
4 Bộ 1 Điện áp (3 ^ 60)
nguồn DC một chiều
VDC
Nguồn xoay Điện áp
5 chiều 1 pha, 3 Cái 04 220VAC,
pha 220/380VAC
Bộ xuất dữ liệu
6 đo lường vào Cái 04
máy tính
Sử dụng để giảng Loại thông dụng
7 Máy vi tính Bộ 04 dạy thiết kế trên máy tại thời điểm mua
tính sắm
Cường độ sáng:
Sử dụng để trình ≥ 2500 ANSI
chiếu trong quá trình lumens
Máy chiếu
8 Bộ 01 giảng dạy Kích thước
(Projector)
phông chiếu:
≥1800mm
x1800mm
9 Phần mềm sử Bộ 04 Sử dụng để giảng LABVOL
dụng cho các dạy thiết kế trên máy
5
- mô hình thí tính
nghiệm
3. Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu
- Mô hình thực hành thí nghiệm mạch điện
- Giáo trình Mạch điện.
- Tài liệu tham khảo.
4. Các điều kiện khác
- Về năng lực giảng viên, giáo viên: trình độ của Giáo viên đạt trình độ đại
học chuyên ngành và đảm bảo chứng chỉ tay nghề điện công nghiệp đạt yêu cầu
V. Nội dung và phương pháp, đánh giá
1. Nội dung
- Kiến thức: Trình bày các khái niệm, định luật, định lý cơ bản trong mạch
điện một chiều, xoay chiều, mạch ba pha.
- Kỹ năng:
+ Giải các bài tập xác định tính toán được các thông số kỹ thuật trong mạch
điện một chiều, xoay chiều, mạch ba pha, vận dụng được các phương pháp phân
tích, biến đổi mạch để giải các bài toán về mạch điện hợp lý.
+ Vận dụng phù hợp các định lý các phép biến đổi tương đương để giải các
mạch điện phức tạp, phân tích đánh giá các thông số cơ bản của mạch điện.
+ Giải thích được một số ứng dụng đặc trưng theo quan điểm của kỹ thuật
điện.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: An toàn, tập trung, tỉ mỉ, học tập đầy đủ
thời gian
2. Phương pháp
- Các bài kiểm tra, thi đều được thực hiện theo thang điểm 10.
- Số bài kiểm tra thường xuyên: 1 bài
- Số bài kiểm tra định kỳ: 4 bài
- Công cụ đánh giá:
+ Hệ thống ngân hàng câu hỏi lý thuyết, bài tập thực hành;
+ Hệ thống các bài kiểm tra.
- Hình thức thi và đánh giá kết thúc môn học:
Số điểm yêu cầu cần phải
Nội dung tổ Số điểm
TT Hình thức thi đạt được đối với từng
chức thi tối đa
phần
Trắc nghiệm,
Phần kiến thức 10 4
tự luận
Tổng cộng 10 4
VI. Hướng dẫn thực hiện môn học
1. Phạm vi áp dụng môn học
6
- Chương trình được thực hiện bắt buộc đối với các sinh viên Cao đẳng Điện
công nghiệp.
2. Hướng dẫn về phương pháp giảng dạy, học tập môn học
- Đối với giáo viên, giảng viên
+ Áp dụng các phương pháp giảng dạy, các bản vẽ, hình ảnh, các mô hình
minh hoạ.
- Đối với người học
+ Chương trình thiên về lý thuyết; Giải thích được một số ứng dụng đặc
trưng theo quan điểm của kỹ thuật điện.
+ Tự học: Sinh viên vận dụng được các phương pháp phân tích, biến đổi
mạch để giải các bài toán về mạch điện trong các sơ đồ thay thế của các loại
máy điện.
3. Những trọng tâm cần chú ý
Chương 2, 3,4.
4. Tài liệu tham khảo
- PGS.TS. Đặng Văn Đào – PGS. TS. Lê Văn Doanh – Giáo trình Điện Kỹ
thuật – NXB Giáo dục – năm 2002
- Phương Xuân Nhàn, Hồ Anh Túy – Lý thuyết mạch – NXB Khoa học và
kỹ thuật – năm 2006
7
- CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Mục tiêu:
- Phân tích được nhiệm vụ, vai trò của các phần tử cấu thành mạch điện
như: nguồn điện, dây dẫn, phụ tải, thiết bị đo lường, đóng cắt...
- Giải thích được cách xây dựng mô hình mạch điện, các phần tử chính
trong mạch điện. Phân biệt được phần tử lý tưởng và phần tử thực.
- Phân tích và giải thích được các khái niệm cơ bản trong mạch điện, hiểu
và vận dụng được các biểu thức tính toán cơ bản.
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ trong tính toán
Nội dung:
1. Mạch điện và mô hình
1.1. Tổng quát về mạch điện
1.2. Các mô hình toán trong mạch điện
1.3. Mạch điện
1.4. Các hiện tượng điện từ
1.5. Mô hình mạch điện
2. Các khái niệm cơ bản trong mạch điện
2.1. Dòng điện và chiều qui ước của dòng điện
2.2. Cường độ dòng điện
2.3. Mật độ dòng điện
3. Các phép biến đổi tương đương
3.1. Nguồn áp ghép nối tiếp
3.2. Nguồn dòng ghép song song
3.3. Điện trở ghép nối tiếp, song song
3.4. Biến đổi ∆ - Y và Y - ∆
3.5. Biến đổi nguồn tương tương
1. MẠCH ĐIỆN VÀ MÔ HÌNH
1.1. Tổng quát về mạch điện
Mạch điện là tập hợp các thiết bị điện nối với nhau bằng các dây dẫn
(phần tử dẫn) tạo thành những vòng kín trong đó dòng điện có thể chạy qua.
Mạch điện thường gồm các loại phần tử sau: nguồn điện, phụ tải (tải),
dây dẫn.
8
- Hình 1.1-Mô hình mạch điện cơ bản
Nguồn điện: Nguồn điện là thiết bị phát ra điện năng. Về nguyên lý,
nguồn điện là thiết bị biến đổi các dạng năng lượng như cơ năng, hóa năng,
nhiệt năng thành điện năng.
Hình 1.2- Một số nguồn điện thông dụng
Tải: Tải là các thiết bị tiêu thụ điện năng và biến đổi điện năng thành các
dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng v.v…
Hình 1.3- Một số loại tải thông dụng
Dây dẫn: Dây dẫn làm bằng kim loại (đồng, nhôm ) dùng để truyền
tải điện năng từ nguồn đến tải.
1.2. Các mô hình toán trong mạch điện:
- Trong thực tế thường gặp các thiết bị điện, để khảo sát các thiết bị đó cần
phải tìm ra qui luật của các hiện tượng, các quá trình điện từ xảy ra trong thiết bị
9
- đó và xác định các thông số trạng thái, thông số đặc trưng của quá trình. Đồng
thời tìm cách mô tả qui luật các quá trình bằng phương trình liên hệ giữa các
thông số. Để làm được việc đó ta có thể đưa về 2 mô hình: Mô hình trường và
mô hình mạch
- MÔ HÌNH TRƯỜNG giải bài toán trường điện từ với cường độ điện trường
E, cường độ từ trường H phân bố trong không gian, theo thời gian. Bài toán này
thường rất khó vì phải giải phương trình vi phân riêng trong không gian theo
thời gian.
- MÔ HÌNH MẠCH có thể đưa về mô hình mà trạng thái của quá trình chỉ
phân bố theo thời gian t với số biến thường là hữu hạn. Mô hình này được gọi là
mô hình mạch, Với mô hình này việc giải bài toán được dễ dàng hơn vì phương
trình liên hệ giữa các biến là phương trình vi phân thường theo thời gian.
1.3. Mạch điện:
Kết cấu hình học của mạch:
- NHÁNH Là một đoạn mạch gồm những phần tử ghép nối tiếp nhau,
trong đó có cùng một dòng điện chạy thông từ đầu nọ đến đầu kia, không biến
thiên theo toạ độ không gian dọc theo nhánh và chỉ biến thiên theo thời gian t.
Ta ký hiệu số nhánh của mạch điện bằng chữ m.
- NÚT Là điểm gặp nhau của từ ba nhánh trở lên. Số nút thường ký hiệu
bằng chữ n.
* Chú ý: Trong thực tế đôi khi người ta dùng khái niệm nút mở rộng, nó
được định nghĩa là nơi gặp nhau của từ 3 nhánh trở lên. Ví dụ: Tranzixtor có thể
coi là một nút.
- VÒNG (Còn gọi là mạch vòng) Là lối đi khép kín qua các nhánh
- CÂY là một phần của mạch gồm các nhánh (gọi là cành) nối đủ các nút
theo một kết cấu hở không có vòng nào Số lượng cành trong cây là n - 1.
- BÙ CÂY là phần mạch còn lại bù với cây để tạo thành mạch hoàn chỉnh
10
- Công suất điện từ: Hay còn gọi là bù cây. Số lượng bù cây là m - (n-1).
Hay còn gọi là công suất tiếp nhận p(t) được định nghĩa bằng tích các giá trị tức
thời của điện áp và dòng điện:p(t) = u(t)i(t).
Công suất điện từ cũng có thể dương hoặc âm tuỳ thuộc vào việc qui ước
chiều và giá trị của điện áp và dòng điện trong nhánh:
- Nếu một nhánh nào đó có u và i cùng chiều nhau thì khi p > 0 ta nói
rằng nhánh ấy thu năng lượng, khi p > 0 ta nói rằng nhánh phát ra năng lượng và
ngược lại. Thông thường, chiều dương của điện áp được chọn trùng với chiều
dương của dòng điện. Hiện tượng tích luỹ: là quá trình cất giữ năng lượng điện
từ vào không gian xung quanh thiết bị điện mà không tiêu tán. Khi trường điện
từ tăng lên thì năng lượng điện từ được tích luỹ thêm vào không gian. Khi
trường điện từ giảm đi năng lượng đó lại được đưa ra cung cấp cho các phần tử
khác. Vì vậy hiện tượng tích luỹ còn gọi là hiện tượng tính phóng.
ác. Vì vậy hiện tượng tích luỹ còn gọi là hiện tượng tích phóng.
1.4. Các hiện tượng điện từ:
1.4.1. Hiện tượng biến đổi năng lượng:
Gồm 2 hiện tượng ngược nhau:
- Hiện tượng phát (hay còn gọi là hiện tượng nguồn): chuyển hoá các
dạng năng lượng khác như cơ, hoá , nhiệt năng… thành năng lượng điện từ.
Ví dụ: hiện tượng nguồn như trong pin gavalnic, acqui, máy phát điện, pin
mặt trời…
- Hiện tượng tiêu tán năng lượng: chuyển hoá năng lượng điện từ thành
các dạng năng lượng khác như cơ, quang, hoá năng…
Ví dụ: như trong đèn sợi đốt, lò nung, môtơ điện…
1.4.2. Hiện tượng tích phóng năng lượng:
Gồm 2 hiện tượng:
- Hiện tượng tích phóng năng lượng điện trường ứng với vùng kho điện là
vùng năng lượng điện trường tập trung vào vùng điện trường của một không
11
- gian như các bản cực của tụ điện hoặc ngược lại đưa từ vùng đó trả lại nguồn
trường điện từ.
- Hiện tượng tích phóng năng lượng từ trường ứng với vùng kho từ là
vùng năng lượng điện từ tích từ trường vào không gian như lân cận một cuộn
dây có dòng điện hoặc ngược lại đưa trả từ vùng đó trở lại nguồn trường điện từ.
1.5. Mô hình mạch điện:
1.5.1. Phần tử điện trở:
+ Điện trở R đặc trưng cho quá trình tiêu thụ điện năng và biến đổi điện
năng sang dạng năng lượng khác như nhiệt năng, quang năng, cơ năng v.v…
+ Quan hệ giữa dòng điện và điện áp trên điện trở : uR = R.i
+ Đơn vị của điện trở là Ω (ôm).
+ Công suất điện trở tiêu thụ: p = i2.R
R
i
A B
UAB
Hình 1.4- Quan hệ dòng và áp của mạch thuần trở
1.5.2. Phần tử điện cảm:
+ Khi có dòng điện i chạy trong cuộn dây W vòng, từ thông Φ do dòng
điện sinh ra sẽ móc qua W vòng của cuộn dây, tạo ra từ thông móc vòng ψ =
W.Φ
+ Điện cảm của cuộc dây: L = ψ/i = W.Φ/i
+ Đơn vị điện cảm là Henry (H).
+ Nếu dòng điện i biến thiên thì từ thông cũng biến thiên và theo định
luật cảm ứng điện từ trong cuộn dây xuất hiện sức điện động tự cảm:
eL = - dψ/dt = - Ldi/dt
+ Quan hệ giữa dòng điện và điện áp:
uL = - eL = L.di/dt
+ Công suất tức thời trên cuộn dây: pL = uL.iL = Li.di/dt
12
- + Năng lượng từ trường của cuộn dây:
t i
1
WM p L .dt Lidi Li 2
0 0
2
+ Điện cảm L đặc trưng cho quá trình trao đổi và tích lũy năng lượng từ
trường của cuộn dây.
Hình 1.5-Quan hệ dòng và áp của mạch thuần cảm
1.5.3. Phần tử điện dung:
+ Khi đặt điện áp uc hai đầu tụ điện (hình 1.6), sẽ có điện tích q tích lũy
trên bản tụ điện.: q = C.uc
+ Nếu điện áp uC biến thiên sẽ có dòng điện dịch chuyển qua tụ điện:
i = dq/dt = C.duc /dt
+ Ta có:
1
uC idt
C
+ Công suất tức thời của tụ điện:
pc = uc.i = C.uc.duc/dt
+ Năng lượng điện trường của tụ điện:
t u
1
WE pC .dt CuC duC Cu 2
0 0 2
+ Điện dung C đặc trưng cho hiện tượng tích lũy năng lượng điện trường
(phóng tích điện năng) trong tụ điện.
+ Đơn vị của điện dung là F(Fara) hoặc μF.
C
i
UC
Hình 1.6- Quan hệ dòng và áp của mạch thuần dung
13
- 1.5.4. Phần tử nguồn:
a. Nguồn điện áp
Nguồn điện áp đặc trưng cho khả năng tạo nên và duy trì một điện áp
trên hai cực của nguồn.
_
Hình 1.7- Chiều điện áp và sức điện động trong mô hình mạch
Nguồn điện áp còn được biểu diễn bằng một sức điện động e(t).
Chiều e(t) từ điểm điện thế thấp đến điểm điện thế cao. Chiều điện
áp
theo quy ước từ điểm có điện thế cao đến điểm điện thế thấp:
u(t) = - e(t)
b. Nguồn dòng điện:
Nguồn dòng điện j(t) đặc trưng cho khả năng của nguồn điện tạo nên
và duy trì một dòng điện cung cấp cho mạch ngoài.
j(t)
Hình 1.8-Nguồn dòng điện
1.5.5. Phần tử thật:
Phần tử thật là những thiết bị thực tế, nó có thể bao gồm cả phần tử
điện
trở, điện cảm, điện dung, nguồn áp hoặc nguồn dòng…
Ví dụ: quạt trần cấu tạo gồm dây quấn, stato, roto, tụ đề và một số phụ
đề khác.
Phân tích quạt trần ta thấy nó là một phần tử thật mà mô hình bao gồm
14
- phần tử điện cảm (của dây quấn), điện dung (của tụ điện) và phải kể đến phần tử
điện trở của dây quấn (trong trường hợp lý tưởng điện trở dây quấn bằng
không…)
Vậy khi phân tích một phần tử thất ta phải vận dụng kiến thức tổng
quát
về mạch điện, điện trường, từ trương, cơ học…
2. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG MẠCH ĐIỆN
2.1. Dòng điện và chiều qui ước của dòng điện:
Dòng điện i về trị số bằng tốc độ biến thiên của lượng điện tích q qua
tiết diện ngang một vật dẫn: i = dq/dt
Hình 1.9- Chiều qui ước dòng điện
Chiều dòng điện qui ước là chiều chuyển động của điện tích dương
trong điện trường.
2.2 Cường độ dòng điện:
Khi có dòng điện chạy qua một vật dẫn thì trong khoảng thời gian nhỏ t
có một lượng điện tích (điện lượng) q di chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn
đó. Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng trong một đơn vị thời gian được dùng
để đặc trưng cho tác dụng của dòng điện một cách định lượng và được gọi là
cường độ dòng điện I có độ lớn bằng :
q
I
t
Vậy cường độ dòng điện được đo bằng thương số của điện lượng q di
chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian nhỏ t và khoảng
thời gian đó.
15
- Nói chung, giá trị của I có thể thay đổi theo thời gian và công thức trên
chỉ cho ta biết giá trị trung bình của I trong khoảng thời gian nhỏ t
Đối với dòng điện không đổi công thức trên trở thành .
q
i
t
Trong đó q là điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong
khoảng thời gian t.
2.3 Mật độ dòng điện:
Cường độ dòng điện qua một đơn vị diện tích được gọi là mật độ dòng
điện, kí hiệu là δ (denta).
I
S
Với: S - diện tích tiết diện dây.
Đơn vị δ là A/m2 hoặc A/cm2, A/mm2.
Cường độ dòng điện dọc theo một đoạn dây dẫn là như nhau ở mọi tiết
diện, nên ở chổ nào tiết diện dây nhỏ thì mật độ dòng điện sẽ lớn và ngược lại.
3 CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG
3.1 Nguồn áp ghép nối tiếp:
Mạch điện gồm các Sức điện động E1 , E 2 ,… Ek ghép nối tiếp tương đương
với một nhánh có sức điện động Etd Ek
. . .
E E E
Hình 1.10 – Sơ đồ mạch tương đương của nguồn áp ghép nối tiếp
3.2 Nguồn dòng ghép song song:
Những nguồn dòng J1 , J 2 ,… J k bơm vào một nút tương đương với một
nguồn dòng J td J k
16
. .
.
J
- Hình 1.12 – Sơ đồ mạch tương đương của nguồn dòng ghép song song
3.3 Điện trở ghép nối tiếp, song song:
Mạch điện gồm các điện trở nối tiếp R1 R2 …,Rk tương đương với một
điện trở
Rtđ = R1 + R2 +…+Rk = ΣRk
A I R1 B R2 C R3 D
U1 U2 U3
U
Hình 1.12 – Sơ đồ mạch điện trở ghép nối tiếp
Mạch điện gồm các điện trở song song R1 R2 …,Rk tương đương với một
điện trở có công thức tính như sau:
1 1 1 1 1
...
Rtd R1 R2 Rk Rk
I1 R1
I I2 R2 I
A B
I3 R3
Hình 1.13- Sơ đồ mạch điện trở ghép song song
3.4. Biến đổi Δ – Υ và Υ – Δ:
Khi phân tích mạch, người ta hay dùng phương pháp biến đổi Y/Δ là
phương pháp biến đổi các nhánh nối hình Y của mạch thành các nhánh nối hình
Δ và ngược lại.
Ba điện trở đấu Y là ba điện trở có 1 đầu đấu chung thành điểm trung
tính O, đầu còn lại nối với các phần khác.
17
- Ký hiệu đầu dây là A, B, C. Các điện trở tương ứng là RA, RB, RC.
Ba điện trở đấu Δ là ba điện trở trong đó mỗi điện trở sẽ đấu 2 đầu của
mình với 2 điện trở còn lại tạo thành mạch vòng tam giác kín.
3.4.1 Biến đổi Y thành Δ
Hình 1.14 – Sơ đố biến đổi Y thành Δ
R A .R B
R AB R A R B
RC
R B .RC
R BC R B RC
RA
RC .R A
RCA RC R A
RB
3.4.2 Biến đổi Δ thành Y
Hình 1.15- Sơ đồ biến đổi Δ thành Y
RAB.RCA
RA
RAB RBC RCA
18
- RAB.RBC
RB
RAB RBC RCA
RBC.RCA
RC
RAB RBC RCA
3.5 Biến đổi nguồn tương đương:
Một nhánh gồm E nối tiếp với tổng trở Z (nguồn sức điện động – Sơ đồ
Têvênin) tương đương với một sơ đồ gồm nguồn dòng J nối song song với tổng
dẫn Y (nguồn dòng điện - Sơ đồ Norton) và ngược lại.
. Y
E . .
Z I I .
J
.
U
Hình 1.16- Sơ đồ biến đổi tương đương 1 nguồn áp và 1nguồn dòng
1 1
Z td Y td
Y Z
J
E
E td Y Z . J J td Z Y . E
Các nguồn áp gồm E1 , Z1 nối song song E 2 , Z2 … với E k , Zk tương
đương với sơ đồ nguồn dòng J td nối song song tổng dẫn Ytd.
. I.
I Z
. Z . .
U. J Y U
. .
E E
Hình 1.17- Sơ đồ biến đổi tương đương 2 nguồn áp và 2nguồn dòng
19
nguon tai.lieu . vn
