BỘ MÔN
CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN
Chương 1
KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Mục đích:
Chương 1
KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
Yêu cầu sinh viên phải nắm được:
Cung cấp cho sinh viên kiến thức cơ
bản về mạch điện; các định luật cơ bản của
mạch điện.
- Các yếu tố hình học của mạch điện; các
thông số trạng thái, các thông số đặc trưng
cho quá trình năng lượng trong mạch điện.
- Các luật cơ bản cho từng phần tử
(luật Ôm, Lenxơ – Pharaday, luật
Măcxoen); các định luật cơ bản của mạch
điện (2 luật Kiếchôp) dưới dạng tức thời và
biết cách vận dụng chúng để viết phương
trình mô tả trạng thái của từng phần tử
riêng biệt và trạng thái của mạch điện.
- Khái niệm và cách tính công suất
tiếp nhận năng lượng điện từ (công suất
tức thời) cho một nhánh, một mạch điện.
1.1 KHÁI NI M CHUNG V M CHỆ Ề Ạ
1.2 CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA QUÁ TRÌNH
NĂNG LƯỢNG TRONG NHÁNH
1.3 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO QUÁ TRÌNH
NĂNG LƯỢNG CỦA MẠCH ĐIỆN
1.5 CÁC Đ NH LU T C B N C A M CH ĐI N Ị Ậ Ơ Ả Ủ Ạ Ệ
1.4 QUAN HỆ HÀM VÀ QUAN HỆ TOÁN TỬ GIỮA
hiện tượng năng lượng cơ bản xảy ra
trong mạch là thông số tạo nguồn e, điện
trở r, điện cảm L, điện dung C, hệ số
công suất cosϕ
a. Nguồn điện:
1.1.3 Các bộ phận cơ bản của mạch điện
c. Dây dẫn điện:
b. Tải (Phụ tải):
là các thiết bị điện có khả
năng biến các dạng năng lượng khác nhau
thành điện năng (gọi là các thiết bị phát ra
điện).
là các thiết bị điện có khả
năng biến điện năng thành các dạng năng
lượng khác (gọi là các thiết bị tiêu thụ điện).
làm nhiệm vụ truyền tải
điện năng từ nguồn đến tải; dây dẫn điện
thường được chế tạo bằng kim loại màu.
1.1.4 Kết cấu hình học cơ bản của mạch
a. 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.
Ký hiệu số nhánh của mạch điện bằng chữ
m.
b. Nút:
ML = 2
V
1
ML
ML
ML ML
1.2 CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA QUÁ TRÌNH
NĂNG LƯỢNG TRONG NHÁNH
1. Dòng điện i(t)
2. Điện áp u(t)
3. Công suất tiếp nhận năng lượng điện từ
(Công suất điện từ ) p(t)
- Dòng điện là dòng chuyển dời có
hướng của các hạt mang điện tích trong
điện trường.
1.2.1 Dòng điện i(t)
- Dòng điện biến thiên theo thời gian
ký hiệu bằng chữ i, dòng điện không đổi
ký hiệu chữ I.
Cường độ dòng điện tính (trong
đó q là điện tích qua tiết diện ngang của
vật dẫn), có đơn vị là ampe (A).
dq
i
dt
=
Tuy nhiên trong thực tế đối với các
mạch phức tạp và các mạch có dòng biến
2. Điện áp u(t)
u
b
a
Nếu kết quả tính toán cho ta
u(t) = u
ab
= ϕ
a
- ϕ
b
> 0: điểm a có điện
thế cao hơn điểm b và ngược lại.
* Nên chọn chiều dương của dòng điện,
điện áp trùng nhau.
3. Công suất tiếp nhận năng lượng điện từ
(Công suất điện từ ) p(t)
Công suất điện từ được định nghĩa
bằng tích của điện áp với dòng điện:
p(t) = u(t).i(t)
Công thức này viết cho trường hợp điện
áp và dòng điện trùng chiều dương giả thiết.
i
p>0
u
- Nếu p(t)>0: nhánh tiếp nhận năng
lượng điện từ.
3. Công suất tiếp nhận năng lượng điện từ
- Nếu p(t) > 0 : nhánh có năng lượng dao
động.
i
k
+ … + u
m
i
m
1.3 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO QUÁ
TRÌNH NĂNG LƯỢNG CỦA MẠCH ĐIỆN
1. Các hiện tượng năng lượng cơ
bản xảy ra trong mạch
a. Hiện tượng chuyển hoá: là quá
trình chuyển hoá năng lượng từ
dạng này đến dạng khác, chia làm
hai hiện tượng: