›
›

Bài giảng Điện kỹ thuật

doc 34 trang hapham 2420
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Điện kỹ thuật", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docbai_giang_dien_ky_thuat.doc

Nội dung text: Bài giảng Điện kỹ thuật

  1. BÀI GIẢNG ĐIỆN KỸ THUẬT
  2. CHƯƠNG I: MẠCH ĐIỆN I-Những khái niệm cơ bản về mạch điện I.1-Mạch điện  Mạch điện là tập hợp các thiết bị điện nối với nhau bằng các dây dẫn tạo thành những vòng kín trong đó dòng điện có thể chạy qua.  Mạch điện gồm các phần tử sau: - Nguồn điện: là thiết bị phát ra điện: máy phát - Phụ tải: là thiết bị tiêu thụ điện - Dây dẫn: cho dòng điện đi qua I.2-Kết cấu hình học của mạng điện: Hình vẽ  Nhánh: là bộ phận của mạch điện gồm các phần tử nối tiếp nhau trong đó có cùng dòng điện chạy qua. Hình trên gồm 4 nhánh.  Nút: là chỗ gặp nhau của từ 3 nhánh trở lên. Hình trên có 2 nút  Vòng:Là lối đi khép kín qua các nhánh. Mạch trên có 6 vòng a,b,c,d,e,f. I.3-Các đại lượng và thông số đặc trưng về năng lượng của mạch điện I.3.1-Dòng điện  Là dòng điện tích chuyển động có hướng. Độ lớn được đo là cường độ dòng điện là tốc độ biến thiên lượng điện tích qua tiết diện ngang dây dẫn da i = dt  Dòng điện ký hiệu bằng các chữ I, I, Io , đơn vị là A  Chiều dòng điện quy ước là chiều chuyển động của điện tích dương trong điện trường Nếu không xác định được chiều, ta tùy ý vẽ chiều nếu kết quả đúng thì chiều là đúng, âm thì ngược lại. I.3.2-Điện áp  Tại mỗi điểm trong mạch ta có một điện thế. Hiệu điện thế giữa 2 điểm gọi là điện áp UAB = φA – φB  Điện áp ký hiệu bằng các chữ u, U, Uo đơn vị là vôn (V)  Chiều điện quy ước là chiều từ điểm có điện thế cao đến điểm có điện thế thấp Nếu không xác định được chiều ta vẽ tùy ý chiều. Nếu kết quả dương thì chiều chọn là đúng, nếu âm thì ngược lại I.3.3-Công suất  Trong mạch điện một nhánh nếu chọn chiều dòng điện và điện áp trùng nhau sau khi tính công suất p nếu:
  3. p = u.i > 0 nhánh nhận năng lượng p = u.i < 0 nhánh phát năng lượng Nếu chọn ngược lại nhau giữa u và I thì kết luận ngược lại  Đơn vị công suất là W (oát) I.3.4-Điện trở R i R  Dòng điện i đi qua một phụ tải sẽ bị cản trở được đặc trưng bằng điện trở R và gây ra một điện áp UR. Theo định luật ôm ta có UR = R.i  Điện trở ký hiệu R, đơn vị là ôm (Ω) 1 Đại lượng nghịch đảo điện trở là điện dẫn g = đơn vị là simen: R 1 S =  I.3.5-Điện cảm L i L  Khi cho dòng điện i chạy qua một cuộn dây nó sẽ sinh ra một từ trường có từ thông Ф. Từ trường mạnh hay yếu phụ thuộc vào tính chất cuộn dây được đặc trưng bằng hệ số tự cảm L Đơn vị của L là Henry (H)  Nếu dòng điện i thay đổi thì từ trường thay đổi thì trong cuộn dây phát sinh một sức điện động tự cảm di eL = -L dt I.3.6-Điện dung C i C UC  Khi đặt điện áp UC lên tụ điện C nó sẽ được nạp điện với điện tích q = C.UC Trong đó C là điện dung, đơn vị là F (fara)  Nếu UC biến thiên sẽ tạo ra dòng điện i: t dq dU C 1 i = = C → UC = idt dt dt C 0 II-Hai định luật Kiếc hốp
  4. II.1-Định luật Kiếc hốp 1  Trong mạch điện tổng đại số các dòng điện tại một nút i1 A i3 i4 bằng không. i 0 i2 Với quy ước vào nút (+), ra nút (-) hoặc ngược lại Tại A: i = i1 – i2 – i3 + i4 = 0 → i1 + i4 = i2 + i3 Phát biểu cách khác: Tổng các dòng điện tới nút bằng tổng các dòng điện ra khỏi nút  Định luật 1 nói lên tính liên tục của dòng điện, trong một nút không có hiện tượng tích lũy điện tích II.2-Định luật Kiếc hốp 2  Đi theo một vòng kín với chiều tùy ý tổng đại số có điện áp trên các phần tử bằng không. u 0 Thay thế điện áp với các sức điện động với e = -u ta có u = e Phát biểu cách khác: Đi theo một vòng kín theo một chiều tùy ý tổng đại số của điện áp trên các phần tử bằng tổng đại số các sức điện động trong vòng  Định luật 2 nói lên tính chất tế của mạch. Trong mạch xuất phát từ một điểm theo một vòng kín trở về vị trí xuất phát thì tổng lượng tăng thế bằng không. i3  Ví dụ: mạch điện như hình sau ta có: i1 Vòng a: i1 z 1 + e1 + i2 z 2 = 0 z1 i2 b z3 Vòng b: -i2 z 2 - i3 z 3 + e3 = 0 a z2 e1 e3 III-Dòng điện xoay chiều hình sin một pha III.1-Khái niệm và các thông số cơ bản Dòng điện xoay chiều hình sin một pha có dạng: i = I0(max) sin(ωt+φi)  Trị số tức thời là trị số tại một thời điểm nào đó được ký hiệu bằng chữ thường: i, u, e Trị số cực đại ký hiệu bằng chữ in I0, U0(max)
  5.  (ωt + φi), (ωt + φu) là góc pha, φi, φu là góc pha ban đầu ω là tần số góc đơn vị là rad/s: ω = 2πf  T là chu kỳ: là khoảng thời gian ngắn nhất để dòng điện lặp lại trị số và chiều biến thiên  f là tần số: số chu kỳ trong 1 giây 1 1 f = ; T = T f  Trong mạch các đại lượng dòng điện, điện áp hay các dòng điện khác nhau có sự lệch pha nhau. Góc lệch pha là hiệu số pha ban đầu của chúng φ = φu – φi Nếu: φ > 0 điện áp vượt trước dòng điện φ < 0 điện áp chậm sau dòng điện φ = 0 điện áp trùng pha với dòng điện  Trị số hiệu dụng: ký hiệu bằng chữ in I, U, E o Vì i, u thay đổi rất nhanh nên cái ta quan tâm là tác dụng của dòng điện gây ra trong một thời gian lâu dài, các đại lượng đó là trị số hiệu dụng: “ Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là cường độ của một dòng không đổi mà nếu chúng lần lượt đi qua 1 điện trở trong thời gian như nhau thì chúng tỏa ra những nhiệt lượng bằng nhau” o Ta có: U = U 0 ; I = I 0 ; E = E0 2 2 2 III.2-Biểu diễn dòng điện hình sin bằng vectơ:  Dòng điện hình sin biểu diễn trên đồ thị không thuận tiện khi so sánh hay tính toán. Vì thế người ta thường dùng một đại lượng véc tơ để biểu diễn chúng  Cách biểu diễn: Trên hệ trục tọa độ xOy, ta quy ước vẽ véc tơ có gốc tọa độ O, độ lớn bằng trị số hiệu dụng và góc tạo với trục Ox 20o là góc pha ban đầu Ví dụ dòng điện hình trên: I = 10 2 sin(ωt + 20o)
  6.  Khi biểu diễn bằng đại lượng véc tơ thì các định luật vẫn đúng nhưng dưới dạng véc tơ: Định luật kiếc hốp 1:  I = 0 Định luật kiếc hốp 2: U = 0 Khi thực hiện các phép tính ta dùng các phép tính về véc tơ III.3-Dòng điện hình sin trong nhánh thuần trở (R)  Sơ đồ: Cho dòng điện I = Io(max)sinωt đi qua R  Định luật ôm – trị số hiệu dụng: UR = i.R = R.Iosinωt = Uosinωt U o → UR = = R.I 2  Đồ thị véc tơ: véc tơ dòng điện và điện áp trùng phương nhau vì trùng pha 2  Công suất: PR(t) = Umax(o)Imax(o)sin ωt 0 Điện trở liên tục tiêu thụ điện năng biến sang dạng năng lượng khác → đây là công suất tác dụng 1 T P = dt = RI2 PR(t) T 0 Đồ thị: (hình vẽ) III.4-Dòng điện hình sin trong nhánh thuần cảm - Sơ đồ: iL L UL Cho dòng iL= Iosinωt qua L -Định luật ôm-trị số hiệu dụng: d( sint) di I 0 UL = L = L = ωLIosin(ωt + ) dt dt 2
  7. U 0 LI 0 → UL = = = XLI 2 2 Trong đó XL = Lω có thứ nguyên điện trở gọi là cảm kháng -Đồ thị véc tơ: U L Dòng điện và điện áp cùng tần số nhưng dòng điện chậm sau điện áp 1 góc Л/2 2 I L -Công suất: PL(t) = UoIosin(ωt + )sinωt = ULI sin2ω 2 + có sự trao đổi năng lượng từ 0 → năng lượng PL>0 2 + Từ → năng lượng trả lại nguồn 2 1 T + Công suất tác dụng = 0 → P = dt = 0 L PL T 0 + Người ta dùng công suất cảm kháng để biểu thị sự trao đổi năng 2 lượng: QL = XL.I . Đơn vị là -Đồ thị: (hình vẽ) III.5-Dòng điện hình sin trong mạch thuần dung: (C) -Sơ đồ: i C UC Cho dòng i=Iosinωt đi qua C -Định luật ôm-trị số hiệu dụng: 1 1 UC = idt = sin(t ) C C I 0 2 1 → UC = XC.I Trong đó XC = có thứ nguyên điện trở gọi là dung kháng C
  8. (Chú ý: Trong tụ điện: i C U C q = C.UC khi UC thay đổi thì U thay đổi d dq U C 1 mà i = c → dUC = idt dt dt C 1 → UC = idt ) C -Đồ thị véc tơ: iC Dòng điện và điện áp cùng tần số nhưng dòng điện vượt trước một góc 2 1 T -Công suất: P = (t)dt = 0 C PC U C T 0 Công suất tác dụng bằng không → không có công suất tác dụng Có quá trình trao đổi năng lượng I U C PC(t) = UC.i = sin 2t 2 Để biểu thị cường độ quá trình trao đổi năng lượng nguồn dùng công suất phản 2 kháng φC = -UC.I = -XCI -Đồ thị: (hình vẽ) III.6-Dòng điện hình sin trong nhánh R-L-C nối tiếp -Sơ đồ: i R L C UR UL UC U -Định luật ôm - trị số hiệu dụng Mắc nối tiếp nên dòng i chung còn điện áp bằng tổng các điện áp: U = U R U L U C
  9. Ta vẽ đồ thị véc tơ: U C U L 2 2 U = 2 = I2 U φ U R U L U C R X L X C = I.Z i U R 2 2 Với Z = R X L X C có thứ nguyên là Ω gọi là tổng trở. Nếu đặt X = X L – XC ta có: Z = R2 X 2 Trong đó X gọi là điện kháng. -Tam giác tổng trở: R X R, Z, X lập thành tam giác tổng trở: φ R -Điện áp lệch pha với dòng điện một góc φ. X Với tgφ = U L U C X L X C R R R -Tính chất mạch điện: U -Khi X = XL-XC = 0 với φ = 0 có hiện tượng cộng hưởng dòng điện cực đại I = R -XL > XC → φ > 0 mạch có tính chất điện cảm -XL < XC → φ < 0 mạch có tính chất điện dung II.7-Công suất dòng điện hình sin Có 3 loại công suất sau: a.Công suất tác dụng: (P) -Là công suất đặc trưng cho sự biến đổi năng lượng điện năng thành dạng khác. -Cách tính: P = U.I.cosφ P = 2 Rn I n
  10. b.Công suất phản kháng ζ: -Đặc trưng cho cường độ trao đổi năng lượng điện từ trường: ζ = U.Isinφ ζ = ζ + ζ = 2 2 L C  X Ln I n  X Cn X n c.Công suất biểu kiến: (S) -Là tổng công suất điện năng tiêu thụ của mạch ( công suất toàn phần) 2 S = U.I = P2  -Tam giác công suất: 3 thành phần R, P, ζ tạo thành S ζ 1 tam giác công suất φ P d.Nâng cao hệ số công suất cosφ: -Trong biểu thức P = U.I.cosφ thì cosφ được gọi là hệ số công suất. cosφ tăng thì P tăng do đó làm tăng khả năng sử dụng công suất nguồn. P -Mặt khác I = nên cosφ lớn → I nhỏ → tổn hao điện năng ít, tiết kiệm dây dẫn cos vì tiết diện nhỏ. IV.Mạch điện xoay chiều 3 pha: 1. Khái niệm chung: * Ưu điểm mạng 3 pha: - Thiết bị điện 3 pha có cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ và đặc tính tốt hơn 1 pha. - Truyền tải điện 3 ra tiết kiệm hơn. * Mạng 3 pha gồm: Nguồn 3 pha, đường dây và phụ tải 3 pha. * Sơ lược về MF điện đồng bộ 3 pha:
  11. * Sơ đồ: Gồm có lõi thép khoét rỗng hình trụ, trên mặt trụ xẻ các rãnh dọc trục. Trong các rãnh quấn 3 cuộn dây AX, BY, CZ có cùng kích thước và số vòng đặt lệch nhau trong không gian 120o. Mỗi dây quấn sẽ tạo ra 1pha. - Rô to: Là một nam châm điện hoặc vĩnh cửu. - Nguyên lý làm việc: Khi Ro to quay từ trường sẽ quyét lên các cuộn dây và cảm ứng vào 3 cuộn dây 3 sức điện động, đầu số, nhưng lệch pha nhau 120o . * Các biểu thức tức thời: eA = E 2Sincost o eB = E 2Sin(cost 120 ) o eC = E 2Sin(cost 240 ) * Nguồn đối xứng và không đối xứng; - Nếu nguồn 3 pha gồm 3 sức điện động hình sin cùng biên độ, cùng tần o số nhưng lệch nhau 120 gọi là nguồn 3 pha đối xứng. Khi đó eA, eB, eC = 0. * Các thông số của pha kí hiệu: Ip, Up Các thông số của dây kí hiệu: Id, Ud
  12. * Nếu phụ tải 3 pha có tổng trở bằng nhau: Z A, ZB, ZC thì đã có tải 3 pha đối xứng. * Nếu mạch điện gồm tải và nguồn đối xúng, gọi là mạch 3 pha đối xứng . 2. Cách nối hình sao: * Cách nối: - Nguồn: Nối 3 điểm cuối X,Y,Z chung tại điểm O. - Tải: Nối 3 điểm cuối X’,Y’,Z’ tại điểm trung tính O’ - Nối 3 điểm đầu của nguồn với 3 điểm đầu của tỉa. Nối O với O’. *Đặc điểm: - Id = Ip - Ud =3 Up
  13. Chứng minh: Từ đồ thị véc tơ ta có: AB = 2. OA. Cos30o = 3 . OA Ud = 3 Up 3. Cách nối hình tam giác ( ): * Cách nối: Nối đầu pha này với cuối pha kia cả nguồn và tải. Ba đầu nguồn với 3 đầu tải. * Đặc điểm: - Ud = Op - Id = 3 Ip Chứng minh: o AB=2OBcos30 = 3.OB I d 3U P .OB 4. Công suất mạch 3 pha: a. Công suất tác dụng (P): - Công suất tác dụng mạch 3 pha bằng công suất tác dụng của 3 pha.
  14. - Công thức: + P = PA + PB + PC = UA IACos A + UBIB B + UCICCos C + Nếu đối xứng: P = 3UPIPCos 2 P = 3PpI P + Nếu đối xứng tính theo thông số dây: P = 3 UdIdCos b. Công suất phản kháng ( ): + = QA + QB + QC = UAIASin A + UBIBSin B + UCICSin C + Đối xứng: Q = 3UpIp Sin 2 Q = 3XpI P Q = 3 UdId Sin c. Công suất biểu kiến (S): S = 3UPIP = 3 UdId V. Các phương pháp phân tích mạch điện. Phân tích mạch điện là bài toán cho biết kết cấu mạch điện, biết các thông số cần tìm các thông số dòng điện, điện áp, công suất. Sau đây là một số phương pháp cơ bản:
  15. 1. Phương pháp bằng Véc tơ: * Điều kiện: - Đối với các mạch đơn giản. - Chỉ có một nguồn. * Phương pháp: - Dựa vào đầu bài vẽ đồ thị véc tơ. - Dựa vào các công thức đã biết và đồ thị véc tơ lập quan hệ giữa các thông số đã biết và chưa biết. - Giải phương trình tìm kết quả. 2. Phương pháp biến đổi tương đương: Biến đổi tương đương mạch điện là đưa mạch phức tạp về mạch đơn giản hơn mà các thông số điện tại các bộ phận không bị biến đổi vẫn giữ nguyên. a. Mắc nối tiếp: * Sơ đồ;
  16. * Chứng minh: U = U 1 + U 2 +U n = (Z1 Z 2 Z n ).I U = I(Ztd) Ztd = Z1 Z 2 Z n b. Mắc song song: *Sơ đồ: * Chứng minh: Ta có: I = I 1 + I 2 + I 3 + + I n 1 1 1 1 = U ( ) Z1 Z 2 Z 3 Z n = U (Y1 Y2 Yn ) Mặt khác: U I U .Ytd Ztd
  17. 1 1 1 1 = + + + Ztd Z1 Z 2 Z n = Y1 Y2 Yn c. Biến đổi hình Y ( ) * Chứng minh: Cho I1 = O Theo Y: U 23 = I 2 .(Z 2 Z 3 )
  18. Theo : U 23 = I 2 . (Z 2 Z 31 ) // I 2 .Z 23 (Z 12 Z 31 ).Z 23 Suy ra: Z 23 Z 31 Z 12 Z 23 Z 31 Tương tự cho: I 2 = 0 I 3 = 0 Lập thêm 2 phương trình nữa. Giải ra ta có: * Từ Y Z 12 .Z 31 Z 1 Z 12 Z 23 Z 31 Z 12 .Z 31 Z 2 Z 12 Z 23 Z 31 Z 12 .Z 31 Z 3 Z 12 Z 23 Z 31 * Từ Y Z 1.Z 2 Z 12 Z 1 Z 2 Z 3 Z 23 Z 23 Z 2 Z 3 Z 1 Z 3 .Z 1 Z 31 Z 3 Z 1 Z 2 Ví dụ: 3. Phương pháp số phức:
  19. a. Biểu diễn dòng điện hình Sin bằng số phức: Số phức bao gồm 1 số thực và số ảo. + Số thực là số thực hiện được các phép tính số học và đại số: Số tự nhiên, số thập phân , số nguyên tố hoặc là số bình phương luôn dương. + Số ảo là số bình phương là số âm. Đơn vị ảo là: J = 1 hoặc J2 = -1 - Biểu diễn dưới dạng mũ: J ; J I = I . e i U = U . e i Mô đen là trị số hoãn dụng Acsguimen i , u là góc pha ban đầu (số mũ). Số mũ dạng đơn giản I I i ; U U u Cho ví dụ: - Dạng lượng giác và đại số: Trên đồ thị véc tơ thay trục OX = số thực OY = số ảo J Ta có dạng lượng giác: I ICos i J.I.Sin i U UCos u J.U.Sin u
  20. Từ dạng lượng giác suy ra dạng đại số. I a b J với a ICos i b ISin i - Đổi số phức thành đại lượng Sin: Dạng đại số: Nếu I = a + bJ Thì I = a 2 b 2 a b Cotg ; tg Suy ra i b i a i b. Các phép tính về số phức: - Cộng trừ: Khi cộng trừ ta đưa về dạng đại số rồi cộng, trừ phần thực với phần thực, phần ảo với phần ảo. Ví dụ; (4 + 3J) + (5 + 6J) = 9 + 9J - Nhân chia: + Dạng số mũ: Khi nhân chia nên đưa về dạng số mũ.
  21. Nhân, chia 2 số phức ta nhân, chia môđuyn, còn acsgumen thì cộng trừ cho nhau o. o o Ví dụ: 5. e J .20 .2e J .40 10.e J .60 (10.e J 60 ) + Dạng đại số: Nhân chia bình thường. Nhân: ( a + bJ)(e + dJ) = (ac – bd) + (bc – ad).J Chia: Nhân cả tử và mẫu số với số phức liên hợp: a bJ (ac bd) (bc ad).J c dj c 2 d 2 c. Nhân số phức với e J A.e J .e J A.e J ( ) Nghĩa là khi nhân số phức với e J ta quay véc tơ biểu diễn số phức đi một góc và ngược chiều kim đồng hồ. Và nhân với e Jquay véc tơ I 1 góc cùng chiều quay kim đồng hồ 1 góc . d. Nhân số phức với J .
  22. Theo công thức Ơ le 2 e J Cos JSin( ) 5 2 2 J e 2 Cos( ) JSin( ) J 2 2 Như vậy nhân một số phức với J ta quay véc tơ đi một góc ngược 2 chiều kim đồng hồ. T ( ) 1 1 2 Công thức: J . (vì e ) J J e 2 d e. Đạo hàm i : dt Nếu: i 2ISincot biểu diễn = I Thì. d i = 2 cot ISin(cot ) dt 2 d I Vậy: J. I dt f. Tích phân Idt : Nếu i 2ISincot được biểu diễn = I Thì tích phân: tidt I 2 Sin(Cot ) o  2 I Vậy: Idt J
  23. 4. Các định luật dưới dạng số phức: * Định luật Kiếc hốp 1 Từ  0   I 0 * Nhánh R – L – C nối tiếp: di 1 Vì u u n u u C Ri L idt L dt C Dưới dạng số phức: I 1 U R I JL.I R JL .I JC iC = Z.I Trong đó: 1 Z R JL R J (X L X C ) JC Gọi là tồng số phức: * Định luật Kiếc hốp 2.  Z.I  E 1 *Y Z Gọi là tổng dẫn phức. 5. Ứng dụng số phức để giải mạch điện: Ví dụ:
  24. a - Cho phần tử U 220270o (v) và I 4 23o . Viết biểu thức tức thời của điện áp và dòng điện. Tính các thông số của mạch Tính P, Q, S Giải: - Biểu thức tức thời: U 220 2Sin(t 37o ) I 4 2Sin(t 23o ) - Tổng trở: U 22037 o Z 5060 25 43,3J I 4 23 R 25 Vậy mạch có: X L 43,3 - Công suất: P UICos RI 2 25.42 400W 2 2 Q UISin X L I 473,3.4 492V S U.I 220.4 880VA b – Một cuộn dây có: R 10 ; L=31,8mH. Đặt vào cuộn điện áp hình Sin U=100V; f=50H 2. Tính dòng I và công suất cuộn dây. Giải: Tacó: XL=L 2 f .L 10
  25. Tổng trở cuộn dây: Z R JX L 10 10J 1445 Gọi pha ban đầu của điện áp = 0. U 1000 Thì: I 7,1 45 Z 14,145o Công suất: P = R.I2 = UICos = 100 . 7,1 Cos 45o = 500W 2 Q = XL.I = UISin = 500VAr 6. Phương pháp dòng điện nhánh: * Điều kiện: Phương pháp dùng khi: Mạch có nhiều nút, nhiều nhánh, nhiều nguồn * Ví dụ: Cho mạch như hình vẽ. Cho e1 = e3 =120 2Sint Z 1 Z 2 Z 3 2 J Tìm dòng điện các nhánh. Giải: Chọn chiều dòng điện như hình vẽ.
  26. Viết phương trình cho nút A: (1) I 1 - I 2 - I 3= 0 Viết phương trình cho vòng : (2) Z 1.I 1 Z 2 .I 2 E1 Vòng a: (3) Z 2 .I 2 Z 3 .I 3 E3 J.O Thay E1 = E3 = 100e . Giải hệ phương trình ta có; 2 2 I 1 10 10J; I1 10 10 10 2(A) I 2 20 J 20 I 2 20 2 I 3 10 J10 I 3 10 2 * Phương pháp giải: - Chọn chiều dòng điện tùy ý. - Viết phương trình cho nút và vòng. - Giải hệ phương trình. - Biện luận. Chú ý: Chiều I và E cùng chiều là (+), ngược chiều là (-) 7. Phương pháp điện áp 2 nút: * Điều kiện: Phương pháp dùng khi: Mạch phức tạp, nhiều nhánh song song, có 2 nút và nhiều nguồn. .
  27. * Ví dụ: Cho mạch như hình vẽ. Tìm dòng điện các nhánh Giải: - Mạch song song cho nên các nhánh đều chung điện áp UAB. Chọn chiều U AB như hình vẽ. - Phân tích mạch thành 3 mạch a, b, c. E1 U AB Viết phương trình cho vòng a: I 1 Z 1 U AB E1 I 1 (E1 U AB )Y1 Z 1 U AB Vòng b: I 2 Z 2 U AB I 2 U AB .Y2 Z 2 E 3 U AB Vòng c: I 3 Z 3 U AB I 3 (E3 U AB )Y3 Z 3 Viết phương trình cho nút A: I 1 I 2 I 3 (E U AB ).Y 1 U AB Y 2 (E 3 U AB )Y3 0 E1Y 1 E3 Y 3 U AB Y 1 Y 2 Y 3
  28. Tổng quát:  EY n U AB Y n Chú ý: Sức điện động ngược chiều với điện áp lấy dâu dương, cùng chiều lấy đâu âm. * Phương pháp: - Chọn chiều dòng điện và điện áp tùy ý. - Tìm U AB - Tìm dòng điện nhánh. - Biện luận. 8. Giải mạch 3 pha: - Phương pháp chung là tách giải từng pha. Sau đây chỉ nghiên cứu mạch đối xứng. a – Tải mô hình sao (Y) * Khi không có tổng trở dây dẫn: U d U P 3 2 2 Z P RP X P Dòng điện pha và góc :
  29. U P U d I P Id 2 2 Z P 3( RP X P ) X arctg P RP * Khi có tổng trở: U d I d I P 2 2 3 (Rd RP ) (X d X P ) b – Tải nối * Không có tổng trở dây dẫn: - U P U d U P U d - I P 2 2 Z P RP X P X - Góc lệch pha: arctg P RP - I d 3I P * Khi có tổng trở dây dẫn:
  30. - Biến đổi mạch từ (a) hình sao (b) Ta có: U d I d R X 3 (R p ) (X P ) 2 d 3 d 3 I d I P 3 Ví dụ: Cho mạch 3 pha đối xứng U d 220V cung cấp cho 2 tải. Tải 1 nối Y có R 4 ; XL1 3 Tải 2 nối là động cơ có P2 = 7 Kw; Cos 0,6 . Hiệu suất  0,9 Yêu cầu tính:
  31. 1. Dòng điện trong các phụ tải. 2. Dòng điện dây Id1, Id2 3. Công suất P, Q, S toàn mạch 4. Dòng điện tổng trên đường dây. Giải: (1). Tải 1 nối Y: nên: U d 220 Id1 Ip1 25,4A 2 2 3Z 1 3. 4 3 P 3R .I 2 3.4.25,42 7742 W 1 1 p1 Q 3X .I 2 3.3.25.42 5806VA 1 L1 P1 (2). Tải 2: P2 = 7 kw Là công suất cơ trên trục, còn công suất điện tiêu thụ là:
  32. p 7000 P 2 7777 W 2đ  0,9 P2Đ 7777 Dòng điện I d 2 34,04A 3U d Cos 3.220.0,6 Động cơ nối nên: Id 2 I P 19,65A 21 3 Công suất phản kháng: o Q2đ P2đ tg 7777.tg53 10 10369VAR (3). Công suất toàn mạch: P P1 P2đ 15519W Q Q1 Q2đ 5806 10369 16175VAr S P 2 Q 2 155192 161752 22421VAr (4). Dòng điện tổng trên đường dây:  22421 I d 58,84A 3U d 3.220
  33. * Dây cuốn: - Dây cuốn là dây điện từ lõi bằng đồng hay nhôm, có tiết diện tròn hay dẹt. - Cách quấn: Dây được quấn thành từng lớp vòng nọ sát vòng kia, giữa các lớp có cách điện. Có thể dây quấn cùng trên một trục hoặc các trục riêng rẽ. * Các bộ phận phụ khác: Ngoài ra máy biến áp còn có các bộ phận khác: Vỏ để bảo vệ và đường dây biến áp. Trên vỏ có sứ xuyên cao áp, thấp áp để cách điện với vỏ, còn có bình đựng dầu. Bu lông đai ốc kẹp chặt. b. Sơ đồ và nguyên lý của Máy biến áp: Sau đây ta xét sơ đồ và nguyên lý làm việc của máy biến áp 1 pha. Máy biến áp 1 pha. Trong đó W1, I1, U1 Số vòng dòng điện, điện áp cuộn sơ cấp. W2, I2, U2: của mạch thứ cấp. Nguyên lý làm việc: