Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 1: Tổng quan về mạch điện

1 / 18
2 / 18
1.1. CÁC THÀNH PHẦN CỦA MẠCH ĐIỆN:
1.2. CẤU TRÚC CỦA MẠCH ĐIỆN:
NHÁNH NÚT VÒNG MẮT LƯỚI
1.3. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CHO TÍNH CHẤT 
 CỦA MẠCH ĐIỆN:
DÒNG ĐIỆN
 ĐIỆN THẾ – HIỆU ĐIỆN THẾ – ĐIỆN ÁP
CÔNG SUẤT
 ĐIỆN NĂNG
1.4. CÁC PHẦN TỬ MẠCH:
1.4.1. PHẦN TỬ NGUỒN
1.4.2. PHẦN TỬ TẢI
1.5. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CỦA MẠCH ĐIỆN
1.5.1. ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF 1
1.5.2. ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF 2
3 / 18
1.1. CÁC THÀNH PHẦN CỦA MẠCH ĐIỆN:
TẢITHIẾT BỊBIẾN ĐỔINGUỒN
ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI
NGUỒN LÀ THIẾT BỊ 
HAY PHẦN TỬ 
CHUYỂN ĐỔI CÁC DẠNG
CƠ NĂNG
NHIỆT NĂNG
HÓA NĂNG 
QUANG NĂNG
ĐIỆN NĂNG
TẢI LÀ THIẾT BỊ  
HAY PHẦN TỬ 
CHUYỂN ĐỔI
CƠ NĂNG
NHIỆT NĂNG
HÓA NĂNG 
QUANG NĂNG
ĐIỆN NĂNG
4 / 18
1.2. CẤU TRÚC CỦA MẠCH ĐIỆN:
MẠCH ĐIỆN ĐƯỢC HÌNH THÀNH DỰA TRÊN 4 KHÁI NIỆM:
 NHÁNH 
 NÚT
 VÒNG
 MẮT LƯỚI
 NHÁNH LÀ 1 ĐƯỜNG TRÊN ĐÓ CHỨA 1 HAY NHIỀU 
PHẦN TỬ ĐẤU NỐI TIẾP NHAU 
 NÚT LÀ GIAO ĐIỂM CỦA TỐI THIỂU 3 NHÁNH
 VÒNG LÀ TẬP HỢP NHIỀU NHÁNH TẠO THÀNH HỆ KÍN 
VÀ CHỈ ĐI QUA MỖI NÚT DUY NHẤT 1 LẦN.
 MẮT LƯỚI LÀ 1 VÒNG MÀ BÊN TRONG VÒNG NÀY 
KHÔNG TÌM ĐƯỢC VÒNG NÀO KHÁC.
 MẮT LƯỚI LÀ VÒNG CƠ BẢN.
5 / 18
6 / 18
7 / 18
1.3. CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ ĐẶC TRƯNG
TÍNH CHẤT CỦA MẠCH ĐIỆN :
 TÍNH CHẤT CỦA MẠCH ĐIỆN ĐƯỢC ĐẶC TRƯNG BỞI 4 
ĐẠI LƯỢNG SAU:
 CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN 
 ĐIỆN ÁP
CÔNG SUẤT
 ĐIỆN NĂNG + +
‐
‐ ‐
DÒNG QUA DÂY DẪN
dQi
dt
 CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN QUA DÂY DẪN LÀ MẬT ĐỘ ĐIỆN LƯƠNG XUYÊN QUA TIẾT DIỆN 
DÂY TRONG 1 ĐƠN VỊ THỜI GIAN
8 / 18
ĐIỆN THẾ TẠO TẠI 1 ĐIỂM LÀ CÔNG DI CHUYỂN ĐIỆN 
TÍCH + 1 C TỪ VÔ CÙNG ĐẾN VỊ TRÍ KHẢO SÁT.
HIỆU ĐIỆN THẾ GIỮA 2 ĐIỂM LÀ MỨC CHÊNH LỆCH 
ĐIỆN THẾ GIỮA 2 ĐIỂM KHẢO SÁT.
HIỆU ĐIỆN THẾ GIỮA 2 ĐIỂM = ĐIỆN ÁP GIỮA 2 ĐIỂM
PHẦN TỬ 2 ĐẦU (LƯỠNG CỰC) LÀ 
PHẦN TỬ NHỎ NHẤT TRONG MẠCH ĐIỆN
A B
+ ‐u(t)
i(t)
CHIỀU QUI CHIẾU CỦA DÒNG TỨC THỜI (CQCD)
i(t) 0 CHIEÀU CUÛA DOØNG THÖÏC TEÁ CUØNG CQCD
i(t) 0 CHIEÀU CUÛA DOØNG N GTH ÖÔÖÏC ÏCTEÁ CQCD
9 / 18
A B
+ ‐u(t)
i(t)
DÒNG TỨC THỜI CÓ CQCD TỪ A 
ĐẾN B ĐƯỢC KÝ HIỆU LÀ: ABi
CHIỀU QUI CHIẾU CỦA ÁP TỨC THỜI (CQCA)( ) 
u(t) 0 LÔÙN HÔN ÑIEÄN THEÁ ÑAÀU ÑIEÄN THEÁ ÑAÀU+ -
u(t) 0 NHOÛ HÔN ÑIEÄN THEÁ ÑAÀU ÑIEÄN THEÁ ÑAÀU+ -
ÁP TỨC THỜI CÓ CQCA: DẤU ( + ) TẠI A , DẤU ( - ) TẠI B 
ĐƯỢC KÝ HIỆU LÀ: ABu
AB A B B A BAu u u (u u ) u 
ÁP GIỮA AB = ĐIỆN THẾ TẠI A – ĐIỆN THẾ TẠI B
10 / 18
A B
+ ‐u(t)
i(t)
NẾU HƯỚNG TỪ + ĐẾN - THÌ CÔNG SUẤT TỨC 
THỜI TIÊU THU ̣ BỞI PHẦN TỬ LÀ : 
 p t u t i t 
p(t) 0 PHAÀN TÖÛ THÖÏC SÖ TIEÂU THUÏ Ï COÂNG SUAÁT
p(t) 0 PHAÀN TÖÛ THÖÏC SÖ PHAÙT RA Ï COÂNG SUAÁT
 ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ BỞI PHẦN TỬ TRONG KHOẢNG 
THỜI GIAN ĐẾN LÀ :1t 2t
 2
1
2
1
t
t
t
t
tp dtW 
11 / 18
1.4. CÁC PHẦN TỬ MẠCH:
1.4.1. PHẦN TỬ NGUỒN:
+
‐
+
-
ue
iNGUỒN ÁP ĐỘC LẬP
NGUỒN ÁP KHÔNG PHỤ THUỘC DÒNG
i, u e 
NGUỒN DÒNG ĐỘC LẬP
+
-
u
i
gi NGUỒN DÒNG KHÔNG PHỤ THUỘC ÁP
gu, i i 
12 / 18
+
‐
+
-
ue
i
CÔNG SUẤT TIÊU THỤ BỞI NGUỒN ÁP
p e.i 
p(t) 0 TIEÂU THUÏ NGUOÀN AÙP COÂNG SUAÁT
p(t) 0 NGUOÀN AÙP COÂNG PHAÙT SUAÁT
+
‐
+
-
ue
i
CÔNG SUẤT PHÁT BỞI NGUỒN ÁP
p e.i 
p(t) 0 PHAÙTÏ NGUOÀN AÙP COÂNG SUAÁT
p(t) 0 TIEÂU THUÏ NGUOÀN AÙP COÂNG SUAÁT
13 / 18
+
-
u
i
gi
+
-
u
i
gi
CÔNG SUẤT TIÊU THỤ BỞI NGUỒN DÒNG
gp u.i 
p(t) 0 TIEÂU THUÏNGUOÀN DOØNG COÂN G SUAÁT
p(t) 0 NGUOÀN DOØNG COÂNG PHAÙT SUAÁT
CÔNG SUẤT PHÁT BỞI NGUỒN DÒNG
gp u.i 
p(t) 0 NGUOÀN DOØNG COÂNG SPHAÙT UAÁT
p(t) 0 TIEÂU THUÏNGUOÀN DOØNG COÂN G SUAÁT
14 / 18
1.4.1. PHẦN TỬ TẢI :
PHẦN TỬ ĐIỆN TRỞ
Ri
Ru
ÁP VÀ DÒNG TỈ LỆ THUẬN 
TUÂN THEO ĐỊNH LUẬT OHM
R Ru R i 
CÔNG SUẤT TỨC THỜI TIÊU THỤ BỞI ĐIỆN TRỞ
2
R
RR R
2 up u i R i
R
ĐIỆN DẪN G LÀ NGHỊCH ĐẢO CỦA ĐIỆN TRỞ R
   1G G S (Siemens)
R
15 / 18
PHẦN TỬ ĐIỆN CẢM (CUỘN CẢM)
Li
Lu
ÁP VÀ DÒNG THỎA ĐỊNH LUẬT FARADAY 
(HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM)
L
L
di
u L
dt
L : HỆ SỐ TỰ CẢM HAY ĐIỆN CẢM ; [L] = [H]
0
L 0L L
t
t
1i u d i t
L
   
16 / 18
PHẦN TỬ ĐIỆN DUNG (TỤ ĐIỆN)
Ci
Cu
ÁP VÀ DÒNG THỎA QUÁ TRÌNH PHÂN CỰC ĐIỆN MÔI
VÀ HIỆN TƯỢNG ĐIỆN HƯỞNG.
c
C
dui C
dt
C : ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN ; [C] = [F]
0
C 0cC
t
t
1u i d u t
C
   
17 / 18
1.5. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN:
ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF 1 (ĐL K1)
( ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF DÒNG )
1i
2i
3i
4i
i ÑEÁN NUÙT = 0
i > 0 DÒNG ĐI VÀO NÚT
i < 0 DÒNG RA KHỎI NÚT
41 2 3i i i i+ + + = 0
18 / 18
ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF 2 (ĐL K2)
( ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF ÁP )
u DOÏC THEO VOØNG = 0
A
B
C
D
+
-
BCu
- +CDu
+ -ABu
-
+
DAu
AB BC CD DAu u u u 0