Giáo trình Lý thuyết mạch - Chương 3: Các mạch RLC đơn giản
Bạn đang xem tài liệu "Giáo trình Lý thuyết mạch - Chương 3: Các mạch RLC đơn giản", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tài liệu đính kèm:
giao_trinh_ly_thuyet_mach_chuong_3_cac_mach_rlc_don_gian.pdf
Nội dung text: Giáo trình Lý thuyết mạch - Chương 3: Các mạch RLC đơn giản
- Chương 3 CÁC MẠCH RLC ĐƠN GIẢN DƯỚI TÁC ĐỘNG AC VÀ DC
- •Mạch RLC nốitiếp •Mạch RLC song song •Cácmạch dao động thựctế •Cácmạch RL và RC •Mạch dao động ghép hỗ cảm • Công suất trong các mạch làm việcdưới tác động điều hoà
- Mạch RLC nốitiếp Sơđồmạch điện R i(t) L e(t) C
- Mạch RLC nốitiếp •Phương trình mạch điệntrongmiềnthờigian di(t) 1 Ri(t) + L + i(t)dt = e(t) = cosω t dt C ∫ 0 •Phương trình mạch điệntrongmiền Laplace 1 s (R + sL + )I(s) = E(s) = 2 2 sC s +ω0 •Nghiệmcủaphương trình trong miềnlaplace 1 s I(s) = 2 2 2 2 L (s +ω0 )(s + 2αs +ωCH )
- Mạch RLC nốitiếp •Biểuthứcdòngđiện trong miềnthời gian bao gồm hai thành phần dao động cưỡng bứcvà tự do (quá độ) 1 ∆ω i(t) = cos[ω0t + artg( )] 2L α 2 + ∆ω 2 α 1 −αt ∆ω − e cos[ωrt + artg( )] 2L α 2 + ∆ω 2 α
- Dòng điệncưỡng bức •Tồntại lâu dài trong mạch điện •Cótầnsố bằng tầnsố nguồntácđộng •Biênđộ đạtcực đạitạitầnsố cộng hưởng •Phacủa dòng điệnphụ thuộctỷ số R/L
- Dòng điệntự do •Cótầnsố phụ thuộcvàocácthôngsố RLC •Biênđộ suy giảm theo thời gian •Chỉ tồntại trong khoảng thời gian đầu •Thời gian tắt •Tốc độ tắt
- Mạch RLC song song •Làmạch đốingẫuvới mạch RLC nốitiếp •Kếtquả phân tích đối ngẫuchothấy điệnáp trên mạch RLC song I (t) G C L song có tính chất ng hoàntoàngiống như dòng điệntrongmạch RLC nốitiếp •Bảng các thông số mạch RLC
- Các mạch dao động thựctế •Mạch dao động LC C’ L’ C L R rC rL •Chuyển đổitương đương thành mạch RLC song song C' 1 1 1 Y '= r + + jω0C' Y = + + jω0C L' jω0 L' R jω0 L L' R = C = C' L = L' rC'
- Mạch dao động ba điểm điệncảm 1 ωCHNT = L1C1 L1 L2 1 1 ωCHSS = = C1 (L1 + L2 )C1 LC1 R1 R2 L1 + L2 C1 Ctđđs = C1 = L2 p L2 p = L = L1 + L2 L1 + L2 L2 2 L Rtđ1 = = p rCtđđs rC1
- Mạch dao động ba điểm điện dung 1 ωCHNT = L1 C2 L1C1 C1 C1 + C2 1 ωCHSS = = R1 R2 L1C1C2 L1C C1 Ltđđs = L1 = pL1 C1 + C2 C C C C p = 1 = C = 1 2 C1 + C2 C2 C1 + C2 Ltđđs 2 L1 Rtđ 2 = = p rC2 rC
- Mạch RL •Sơđồmạch điện R i(t) L e(t)
- Dòng điện qua mạch RL •Baogồm hai thành phần cưỡng bức và quá độ E ω L rE r i(t) = m cos(ω t − arctg 0 ) − m exp(− t) 2 2 2 0 r r 2 +ω 2 L2 L r +ω0 L 0 E ⎡ r ⎤ i(t) = m 1− exp(− t) r ⎣⎢ L ⎦⎥
- Mạch RC R i(t) •Sơđồmạch điện C e(t)
- Dòng điện qua mạch RC Bao gồm hai thành phầnquáđộ và cưỡng bức ⎡ ⎤ E ⎢ 1 t 1 1 ⎥ i(t) = m ⎢ exp(− ) + cos(ω t − arctg )⎥ R 1+ω 2r 2C 2 RC 1 0 ω rC ⎢ 0 1+ 0 ⎥ ⎢ 2 2 2 ⎥ ⎣ ω0 r C ⎦ E t i(t) = m exp(− ) r RC
- Mạch dao động có ghép hỗ cảm Z1 i1(t) M i2(t) •Sơđồmạch điện M * * e(t) L’1 L’2 Z2 1 L Sơđồtương đương Z1 L’1 –M L’2 -M e(t) i1(t) M i2(t) Z2 L 1
- Dòng điệntrênvòngsơ cấp ⎧ 2 2 ⎫ 1 ⎪ α + ∆ω 1 ⎡ 1 1 ⎤⎪ i (t) = cos(ω t +ϕ ) − ⎢ exp(α t)cos(ω t −ϕ ) + exp(α t)cos(ω t −ϕ )⎥ 1 2 ⎨ 2 2 2 2 0 0 2 2 a a a 2 2 b b b ⎬ 2L(1− k ) (α a + ∆ωa )(αb + ∆ωb ) 2 ⎢ α + ∆ω α + ∆ω ⎥ ⎩⎪ ⎣ a a b b ⎦⎭⎪ ∆ωa ∆ωb ϕa = arctg ϕb = arctg α a αb ∆ω ϕ = arctg −ϕ −ϕ 0 α a b 1 α 2 + ∆ω 2 icb (t) = 2 2 2 2 2 cos(ω0t +ϕ0 ) 2L(1− k ) (α a + ∆ωa )(αb + ∆ωb ) 1 ⎡ 1 1 ⎤ itd (t) = − ⎢ exp(α at)cos(ωat −ϕa ) + exp(αbt)cos(ωbt −ϕb )⎥ 4L(1− k 2 ) ⎢ 2 2 2 2 ⎥ ⎣ α a + ∆ωa αb + ∆ωb ⎦
- Công suấttrongcácmạch làm việc dưới tác động điềuhoà • Công suấttứcthời • Công suất trung bình (tác dụng) •Hệ số cosφ • Công suấtphản kháng • Công suấtbiểukiến
- Bài tập • Xem các bài tậpcógiảimẫuchương 3 trang 111-124 • Làm các bài tập trang 124-127
- Thựchànhmôphỏng • Các bài tập MatLab • Các bài tập PSpice