Nội dung

Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN §1-1. Mạch điện và kết cấu hình học của mạch §1-2. Các thông số trạng thái và các quá trình năng lượng trong nhánh §1-3. Các thông số đặc trưng cơ bản của mạch §1-4. Các luật cơ bản của mạch điện-Các luật Kirhof §1-5. Phân loại bài toán mạch Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1-1. Mạch điện và kết cấu hình học của mạch 1. Định nghĩa mạch điện 2. Kết cấu hình học của mạch Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1-1. Mạch điện và kết cấu hình học của mạch 1. Định nghĩa mạch điện 2. Kết cấu hình học của mạch Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 1. Định nghĩa mạch điện Từ đó ta định nghĩa mạch điện theo quan điểm năng lượng: Mạch là một mô hình diễn tả sự phân bố khoanh vùng của các quá trình năng lượng (và tín hiệu) điện từ trong một thiết bị điện, nó đ ược ghép bởi một số hữu hạn các vật dẫn trong đó các quá trình chuy ển hoá, tích luỹ, truyền đạt, năng lượng (và tín hiệu) điện từ đ ược đ ặc trưng b ởi các điện áp u(t) và dòng điện i(t) phân bố theo thời gian t. Mô hình mạch và mô hình trường khác nhau ở chỗ: ở mô hình m ạch các thông số chỉ phân bố theo thời gian, còn ở mô hình trường các thông số phân bố trong không gian theo thời gian, song giữa chúng có quan h ệ khăng khít với nhau thông qua biểuuth= ức:∫ Edl i = ∫ Hdl và Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Kết cấu hình học của mạch Mô hình mạch có kết cấu hình khung, vì vậy về mặt hình học nó gồm các yếu tố là: nhánh, nút, vòng, cây và bù cây. Trong đó; nhánh, nút A và vòng là 3 yếu tố hình học cơ bản của mạch: 1 a + Nhánh: Hình 1.1 4 3 2 b c d B Là một đoạn mạch gồm những phần tử ghép nối tiếp nhau, trong đó có cùng một dòng điện chạy, không biến thiên theo toạ đ ộ không gian dọc theo nhánh và chỉ biến thiên theo thời gian t (trên hình 1.1 là: nhánh 1,2,3,4). Ký hiệu số nhánh của mạch điện bằng chữ m=4. Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Kết cấu hình học của mạch + Nút: Là điểm gặp nhau của từ ba nhánh trở lên (trên hình 1.1 là các nút A và B). Số nút thường ký hiệu bằng chữ n. A 1 a Hình 1.1 4 3 2 b c d B + Mạch vòng: Là lối đi khép kín qua các nhánh trên hình 1.1 là: các vòng a,b,c,d . . .). Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 2. Kết cấu hình học của mạch + Cây: là một phần của mạch gồm các nhánh (gọi là cành) nối đủ các nút theo một kết cấu hở không có vòng nào Số lượng cành trong cây là n-1 (trên hình 12a,b,c thể hiện là các nét liền) . a/ b/ c/ Hình1.2a,b,c + Bù cây: phần mạch còn lại bù với cây để tạo thành mạch hoàn chỉnh gọi là bù cây. Số lượng bù cây là m –n+1 (trên hình 12a,b,c th ể hi ện là các nét đứt) . . Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1-2. Các thông số trạng thái và các quá trình năng lượng trong nhánh 1. Dòng điện i(t): 2. Điện áp u(t) 2. Công suất điện từ p(t) Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN § 1-2. Các thông số trạng thái và các quá trình năng lượng trong nhánh 1. Dòng điện i(t): 2. Điện áp u(t) 2. Công suất điện từ p(t) Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 1. Dòng điện i(t) Xét sơ đồ mạch hình 1.3: u(t) a Hình 1.3 i(t) b p(t) Là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích t ự do, chi ều của dòng điện là chiều chuyển động của các điện tích dương. Trong mạch điện, chi ều dương của dòng điện được chọn tuỳ ý, ví dụ nhánh ab trên hình 1.3, n ếu ta qui ước dòng chạy từ a đến b là dương (iab > 0) thì dòng chảy từ b đến a sẽ 2. Điện áp u(t) âm (iba < 0). Ta gọi hiệu điện thế giữa hai nút là điện áp rơi trên phần t ử n ối 2 nút đó. Tương tự như dòng điện, trong mạch điện chiều dương của điện áp được chọn tuỳ ý. Nếu uab = ϕa - ϕb > 0 thì uba = ϕb - ϕa < 0. Thông thường, chiều dương của điện áp được chọn trùng với chiều dương của dòng điện.