Previous Page of 4Next Page

kỹ thuật điện

spinner.gif

CHƯƠNG II.  

DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN 

1. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CHO DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN 

Biểu thức của dòng điện, điện áp hình sin: 

i = Imax sin (ωt + ϕi) 

u = Umax sin (ωt + ϕu) 

trong đó i, u : trị số tức thời của dòng điện, điện áp. 

Imax, Umax : trị số cực đại (biên độ) của dòng điện, điện áp. 

ϕi, ϕu : pha ban đầu của dòng điện, điện áp. 

Góc lệch pha giữa các đại lượng là hiệu số pha đầu của chúng. Góc lệch pha giữa điện áp 

và dòng điện thường kí hiệu là ϕ: 

ϕ = ϕu - ϕi 

ϕ > 0 điện áp vượt trước dòng điện 

ϕ < 0 điện áp chậm pha so với dòng điện 

ϕ = 0 điện áp trùng pha với dòng điện 

2. TRỊ SỐ HIỆU DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN 

Trị số hiệu dụng của dòng điện hình sin là dòng một chiều I sao cho khi chạy qua cùng một điện trở R thì sẽ tạo ra cùng công suất. 

 

Trong thực tế, giá trị đọc trên các cơ cấu đo dòng điện I, đo điện áp U, đo công suất P của dòng điện hình sin là trị số hiệu dụng của chúng. 

Các giá trị U, I, P ghi nhãn mác của dụng cụ và thiết bị điện là trị số hiệudụng. 

3. BIỂU DIỄN DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN BẰNG VÉCTƠ 

Các đại lượng hình sin được biểu diễn bằng véctơ có độ lớn (môđun) bằng trị số hiệu dụng và góc tạo với trục Ox bằng pha đầu của các đại lượng  

Véctơdòng điện biểu diễn cho dòng điện: 

i = 10√2 sin(ωt +300) 

và véctơ điện áp biểu diễn cho điện áp: 

U = 20√2 sin(ωt +450) 

Tổng hay hiệu của các hàm sin được biểu diễn bằng tổng hay hiệu các véc tơ tương ứng. 

Định luật Kiếchốp 1 dưới dạng véc tơ:  

∑ ī = 0 

Định luật Kiếchốp 2 dưới dạng véc tơ: 

∑ū = 0 

Dựa vào cách biểu diễn các đại lượng và 2 định luật Kiếchốp bằng véctơ, ta có thể giải mạch điện trên đồ thị bằng phương pháp đồ thị véctơ. 

4. DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN TRONG NHÁNH THUẦN ĐIỆN CẢM 

Khi dòng điện i = Imaxsinωt qua điện cảm L (hình a), điện áp trên điện cảm: 

UL(t) = L di/dt = ULmax sin(ωt + π/2 ) trong đó: ULmax = XLImax 

=> UL = XLI =>I = UL/ XL 

XL = ω L gọi là cảm kháng. 

Biểu diễn véctơ dòng điện I và điện áp UL (hình b) 

5. DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN TRONG NHÁNH THUẦN ĐIỆN DUNG 

Đặt vào hai đầu tụ điện một điện áp uC : uC = UCmax sin (ωt - π/2) thì điện tích q trên tụ điện:  

q = C uC = C. UCmax sin (ωt - π/2) 

Ta có iC = dq/dt = ICmax sinωt ,trong đó: ICmax = UCmax /XC → IC = UC/XC 

XC = 1/(Cω) gọi là dung kháng 

Đồ thị véctơ dòng điện I và điện áp UC 

Biểu diễn điện áp uC = UCmax sin(ωt - π/2) dưới dạng điện áp phức: ŮC = UCej(-90) 

Biểu diễn dòng điện iC = ICmax sinωt dưới dạng phức: İC = ICej0 

Ta có: ÚC = UCej(-90) = Ucej(-90)ej0 = -jXC ICej0 = -jXCİC 

Kết luận: ÚC = -jXCİC 

Công suất tức thời của nhánh thuần dung: pC = uC iC = - UC IC sin 2ωt 

Mạch thuần dung không tiêu tán năng lượng:  

 

Công suất phản kháng của điện dung: QC = - UC .IC = - XCI 2 

6. DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN TRONG MẠCH R - L - C MẮC NỐI TIẾP  

Khi cho dòng điện i = Imax sinωt qua nhánh R - L - C nối tiếp sẽ gây ra các điện áp 

uR , uL, uC trên các phần tử R , L, C. 

Ta có : u = uR + uL + uC 

hoặc  

Biểu diễn véctơ điện áp U bằng phương pháp véctơ

 

Từ đồ thị véctơ ta có: 

 

Trong đó: 

 

z gọi là mô đun tổng trở của nhánh R - L - C nối tiếp. 

X = XL - XC; X là điện kháng của nhánh. 

Điện áp lệch pha so với dòng điện một góc ϕ: tgϕ = X/R= (XL -XC)/R 

Biểu diễn định luật Ôm dưới dạng phức: 

Ú = ÚR + ÚL + ÚC = İR + jİXL + jİXC = İ [ R + j( XL - XC)] = İZ 

Ta có: 

İ = Ú /Z 

Tổng trở phức của nhánh: Z = R + jX = Zejφ 

* Khi XL - XC = 0 góc φ = 0 dòng điện trùng pha với điện áp, lúc này ta có hiện tượng cộng huởng điện áp, dòng điệntrong nhánh I = U/R có trị số lớn nhất.

Previous Page of 4Next Page

Comments & Reviews

Login or Facebook Sign in with Twitter
library_icon_grey.png Add share_icon_grey.png Share

Who's Reading

Recommended