Bài giảng Lý thuyết mạch - Chương 1: Các khái niệm cơ bản về mạch điện

LÝ THUYẾT MẠCH
Ts. Ngô Văn Sỹ
Khoa Điện tử Viễn thông
NỘI DUNG
• Chương1: Các khái niệm cơ bản về mạch điện
• Chương 2: Các định luật cơ bản phân tích
mạch điện
• Chương 3: Các mạch RLC đơn giản dưới tác
động DC và AC
• Chương 4: Phân tích mạch bằng máy tính
TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Lý thuyết mạch (Tập 1) Hồ Anh Tuý, 
Phương Xuân Nhàn, Nhà Xuất bản Giáo dục
• Electric circuit
• Basic Engineering Circuit analysis. J.David
Irwin, Chwan-Hwa Wu. John Wiley & Son, 
Inc. 2003
• Schematic Capture with Cadence PSpice. 
Marc E.Herniter. Prentice Hall, Inc. 2001
Chương 1:
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
• Tín hiệu, mạch và hệ thống xử lý tín hiệu
• Các thông số cơ bản
• Mắc nối tiếp và song song
• Các toán tử trở kháng và dẫn nạp
• Biểu diễn mạch điện bằng sơ đồ tương
đương
• Các quá trình năng lượng trong mạch điện
• Bài tập
Tín hiệu, mạch và hệ thống xử lý
tín hiệu
• Tín hiệu là biểu diễn vật lý của thông tin
– Tín hiệu điện
– Tín hiệu quang
• Tín hiệu tương tự
– Được biểu diễn bằng một hàm liên tục và đơn
trị x(t)
• Tín hiệu số
– Được biểu diễn bằng một hàm rời rạc x(n)
• Hệ thống xử lý tín hiệu
ASP
DSPADC DAC
x(t) y(t)
x(n) y(n)
Mô hình mạch điện
• Mạch điện là mô hình của hệ thống xử lý
tín hiệu
• Các yêu cầu cơ bản của mô hình:
– Tính trung thực: Phản ảnh trung thực các
hiện tượng vật lý về điện xảy ra bên trong hệ
thống
– Tính khả dụng: Cho phép phân tích, thiết kế
hệ thống dựa trên mô hình
Các thông số cơ bản
• Điện trở: là thông số đặc trưng cho các
phần tử hai cực mà điện áp trên hai đầu tỷ
lệ trực tiếp với dòng điện đi qua nó.
• u(t) = R.i(t)
• Đơn vị đo Ohm (Ω), ngoài ra có thể sử
dụng KΩ, MΩ
• Ký hiệu
• Điện cảm: Là thông số đặc trưng cho các phần
tử hai cực mà điện áp trên hai đầu tỷ lệ với tốc
độ biến thiên của dòng điện đi qua nó.
• u(t) = Ldi(t)/dt
• Đơn vị đo: Henry (H), ngoài ra thường sử dụng
mH
• Ký hiệu
• Điện dung: là thông số đặc trưng cho các phần
tử hai cực mà dòng điện đi qua nó tỷ lệ với tốc
độ biến thiên của điện áp đặt trên hai đầu
• i(t) = C du(t)/dt
• Đơn vị đo: Fara (F), thông thường sử dụng µF, 
nF, pF
• Ký hiệu: 
• Hỗ cảm: là thông số đặc trưng cho sự tác động qua lại
giữa các thông số điện cảm do hiện tượng cảm ứng điện
từ
• Hỗ cảm được gọi là thuận chiều khi sự biến thiên điện
áp trên nhánh này làm tăng dòng điện trên nhánh kia, 
trên sơ đồ thể hiện ở dòng điện trên hai nhánh cùng đi
vào hoặc cùng ra khỏi đầu được đánh dấu
• Đơn vị đo Henry (H) hoặc mH (như thông số điện cảm)
• Ký hiệu: 
*
*
M
L1
L2
Mắc nối tiếp
• Hệ thống gồm các phần tử được gọi là
mắc nối tiếp với nhau nếu:
– Dòng điện đi qua chúng là chung
– Điện áp trên hệ thống bằng tổng điện áp trên
mỗi phần tử
Mắc song song
• Hệ thống gồm các phần tử được gọi là
mắc song song với nhau nếu:
– Điện áp trên chúng là chung
– Dòng điện đi qua hệ thống bằng tổng dòng
điện đi qua mỗi phần tử
Toán tử trở kháng và dẫn nạp
Toán tử dẫn nạpToán tử trở khángThông số
dt
dCdt
LR
dt
dC
dt
L
R
++ ∫
∫
11
1
1
∫
∫
++ dt
Cdt
dLR
dt
C
dt
dL
R
1
1
Toán tử trở kháng và dẫn nạp phức
Toán tử YToán tử ZThông số
Cj
LjR
Cj
Lj
R
ωω
ω
ω
++ 11
1
1
Cj
LjR
Cj
Lj
R
ωω
ω
ω
1
1
++
Biểu diễn mạch điện bằng sơ đồ tương đương
• Điện trở
• Tụ điện
• Cuộn cảm
• Biến áp
• Nguồn cung cấp DC
• Nguồn cung cấp AC
• Nguồn tín hiệu
Các quá trình năng lượng trong mạch điện
• Công suất tiêu thụ
• Năng lượng cung cấp
• Năng lượng từ trường
• Năng lượng điện trường
• Công suất phản kháng
• Công suất biểu kiến
Khái niệm về Graph
• Graph vô hương và Graph có hướng
• Graph liên thông
• Graph không liên thông
• Graph có thể tách rời
Graph của mạch điện
• Nhánh
• Nút
• Vòng
• Hệ vòng cơ bản
• Cây
• Hệ vết cắt độc lập
• Hệ nút
Bài tập
• Xem các bài tập giải mẫu ở chương 1
• Làm các bài tập trang 39, 40