Chương 3. Các phương pháp phân tích mạch Biên soạn: ThS. Phan Như Quân
Trang 22
Chương 3. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MẠCH ĐIỆN
3.1. PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN THẾ NÚT :
Khi bắt đầu giải mạch ta sẽ chọn 1 nút trong mạch và gọi là nút gốc có điện thế
bằng không (có thể chọn tuỳ ý, như thường chọn nút có nhiều nhánh nối tới nhất làm
nút gốc).
Nội dung phương pháp :
- Chọn các nút , điện thế các nút
- Viết phương trình thế nút : điện thế tại một nút nhân với tổng các nghịch đảo R
nối tới nút, trừ cho điện thế nút kia ( nối giữa hai nút ) nhân tổng các nghịch đảo
R giữa hai nút = nguồn dòng đi vào mang dấu dương , đi ra mang dấu âm
- Giải hệ phương trình tìm điện thế nút
- Tìm dòng các nhánh theo định luật ohm
Ví dụ 1 : - Chọn một nút trong mạch làm nút gốc ( thường nút có nhiều nhánh tới )
- Nút gốc U
o
– U
b
U
ab
là điện áp giữa hai nút a và b
Khi mạch có d nút thì ta có d-1 phương trình thế nút
K1a : J
1
= I
1
+ I
3
J
1
=
3131
R
UU
R
U
R
U
R
U
baaaba
1
()
2
1
4
1
(
65)
4
1
()
4
1
4
1
(
ab
ba
UU
UU
ab
b
ba
UU
UU
UUU
RR
UJ
a
b
(2)
Giải (1) và (2) tìm được U
a
, U
b
I
1
, I
2
, I
3Ví dụ 2 : Giải mạch sau dùng phương pháp thế nút :
Chương 3. Các phương pháp phân tích mạch Biên soạn: ThS. Phan Như Quân
Trang 24
0
00
0
00
302
2
1
)
24
1
2
1
(
02
2
1
)
2
1
129
1
5
1
1
4
1
(
1
00
00
u
UU
UU
ab
ba
5
2
0
U
a (2) => U
a
=
b
U
4
3
Thay vào (1)
2
2
16
9
b
b
U
U
3
2 (1)
4 2
3
1
6
1
(
VUuVU
bb
88
)(3224
)(426
)(6
4
24
4
)(24
)(32
2
)2(
1
2
wP
AI
A
U
I
VU
VU
a
Theo phương pháp này, mỗi mắt lưới ta gán cho nó một biến (dòng điện khép
mạch trong mắt lưới đó) gọi là dòng mắt lưới.
Chiều của dòng điện mắt lưới có thể cho tuỳ ý, nhưng thường ta chọn chúng cùng
chiều với nhau (cùng chiều kim đồng hồ hoặc ngược lại)
Nội dung phương pháp :
Bước 1 : ẩn số là những dòng điện mắc lưới tức là những dòng điện tưởng tượng
coi như chạy khép kín theo các lối đi của vòng độc lập : nếu mạch có d nút , n
nhánh thì ( n- d + 1 ) vòng độc lập => số dòng mắt lưới tương ứng và giả thiết
chiều.
I
a
và I
b
là dòng mắc lưới
Chương 3. Các phương pháp phân tích mạch Biên soạn: ThS. Phan Như Quân
Trang 26
ab
ba
IRRRIE
IRRRIE
3322
Ví dụ 6: Áp dụng phương pháp dòng mắt lưới tìm Ia, Ib, Ic ? Ví dụ 7: i = (8 + 6 + 16 ) =152 – 32
=> i = )(4
3
12
30
120
A
Cách 2 :
I
a
=19A
I
c
= 2A
i (6 + 8 +16 ) – 19.8 + 2.16 = 0
=>
Ai 4
30
120
Ví dụ 8 : Tìm I
38 = I
b
.8 + 10 + 20
I
b
= )(1
8
8
A
I = I
b
+ I
c
= 1 + 5 = 6(A)
Chương 3. Các phương pháp phân tích mạch Biên soạn: ThS. Phan Như Quân
Trang 28
AI
8
38
1
3.4. PHƯƠNG PHÁP XẾP CHỒNG
Nguyên lý : Trong mạch gồm nhiều nguồn, dòng điện qua một nhánh bằng tổng
đại số các dòng điện qua nhánh đó do tác dụng riêng rẽ của từng nguồn, các nguồn
khác xem như bằng 0. E
1
+ E
2
= R.( I
1
+ I
2
)
Ví dụ 9 : dùng phương pháp xếp chồng tìm dòng điện I ?
Nguồn 38 V tác động ( các nguồn còn lại cho bằng 0 ) 3.4.1. Định lý thevenin : nội dung định lý :
Bước 1 : tách bỏ nhánh cần tính dòng áp ra khỏi mạch Bước 2 : Tính Uab = Uhở = Uth.
Chương 3. Các phương pháp phân tích mạch Biên soạn: ThS. Phan Như Quân
Trang 30
42
6
6
36
td
R
VU
U
VU
UUU
a
a
b
baab
6
6
12
1)
Bước 5 :gắn nhánh cần tính vào mạch tương đương thevenin, tính dòng áp :
)(4,0
1
4
2
AI
3.4.2. Định Lý Norton:
Bước 1 : Tách bỏ nhánh cần tính dòng nhánh ra khỏi mạch :
Bước 2 : tính I ngắn mạch : a trùng với b. dùng K1 )(5,2
3
5
)(5
21
6
12
)
2
1
3
Bước 5 : giống bước 5 ở trên
)(4,0
1
4
45,0
AI
Chú ý : Định lý Thevenin và Nortorn có thể biến đổi tương được
Ví dụ 11 :
Giải : Tính I
R
khi R= 6
Tính R để P
max
=?
2
3
6
36
td
R
Chương 3. Các phương pháp phân tích mạch Biên soạn: ThS. Phan Như Quân
Trang 32
nhau vào các nhánh của 1 nút.
Ví dụ
I2
+
-
U
+
-
U
I4
+
-
U
I3
+
-
U
I1
I2
I4
+
-
U
I1
+
-
U
I3
J
J
Z3 Z3
Z1
J JJ
Z2
Z1
J
J
Z2
J
Z3
Z1