Download miễn phí Lý thuyết và dạng toán Dòng điện xoaychiều
Máy biến áp là thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều và giữ
nguyên tần số.
* Cấu tạo máy biến áp gồm hai phần: Lõi thép gồm nhiều lá thép kĩ thuật
mỏng ghép với nhau để tránh dòng Phucụ. Hai cuộn dây đồng cuốn quanh lõi thép
với số vòng dây khác nhau: cuộn sơ cấp N1vũng nối với mạng điện xoay chiều,
cuộn thứ cấp N2vũng nối với tải tiêu thụ.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
CHƯƠNG IIIDềNG ĐIỆN XOAYCHIỀU
I- TểM TẮT Lí THUYẾT
1- Nguyờn tắc tạo ra dũng điện xoay chiều:
* Từ thụng: Từ thụng gửi qua một khung dõy cú diện tớch S gồm N vũng dõy
quay đều với vận tốc quanh trục trong một từ trường đều B là:
= NBS cost = 0cos(t + ) []: Wb (Vờbe)
Trong đó: 0 = BNS = m và gúc giữa ( n , B ) khi t= 0
* Suất điện động cảm ứng do máy phát tạo ra:
E = NBS sin(t + ) = E0sin(t + ) (V)
Trong đó: E0 = NBS = Em
* Hiệu điện thế cung cấp cho mạch ngoài: u = U0sin(t + u)
* Cường độ dũng điện ở mạch ngoài: i = I0sin(t + i)
* Cỏc giỏ trị hiệu dụng:
E =
2
0E ; U =
2
0U ; I =
2
0I ;
* Nhiệt lượng toả ra trên điện trở thuần R : Q = RI2t
Lưu ý: Trong cỏc cụng thức trờn gọi là tần số gúc, = t + gọi là pha và
gọi là pha ban đầu. Đại lượng T = 2/ gọi là chu kỡ và f = /2 gọi là tần số.
2- Các mạch điện xoay chiều sơ cấp
a. Đoạn mạch chỉ có điện trở R
* u cựng pha với i ( = 0)
* R =
0
0
I
U hay
I
U Hỡnh 4.1
* Biểu diễn bằng gión đồ véctơ
b. Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L
Tần số sóng = tần số dao động = tần số của nguồn sóng
Từ biểu thức: Z = 22 )( CL ZZR
* u sớm pha
2
so với i ( =
2
)
* cảm khỏng: ZL = L
* ZL =
0
0
I
U hay ZL = I
U Hỡnh 4.2
* Biểu diễn bằng gión đồ véc tơ
c. Đoạn mạch chỉ có tụ điện C
* u trễ pha
2
so với i ( = -
2
)
* Dung khỏng ZC =
C
1
* ZC = =
0
0
I
U hay ZC = I
U Hỡnh 4.3
* Biểu diễn bằng gión đồ véc tơ
d. Đoạn mạch RLC mắc nối tiếp:
Ta cú: u = uR + uL + uC và = u - i
u lệch pha so với i với tg =
R
ZZ CL
Tổng trở của mạch: Z = 22 )( CL ZZR
Z =
0
0
I
U hay Z =
I
U
Từ gión đồ véc tơ ta có: U = 22 )( CLR UUU
Hệ số cụng suất: cos =
L
R Hỡnh 4.4
+ Nếu ZL > ZC mạch cú tớnh cảm khỏng > 0: u sớm pha hơn i
+ Nếu ZL < ZC mạch cú tớnh dung khỏng < 0: u trễ pha hơn i
+ Nếu ZL = ZC mạch cộng hưởng = 0: u cựng pha với i: (I = R
U )
3- Cụng suất dũng điện xoay chiều:
Biểu thức tổng quỏt: P = UIcos (cos gọi là hệ số cụng suất)
Trong mạch RLC mắc nối tiếp: cos =
Z
R
* Nếu R, U = const (thay đổi L, C, , f)
P = R 22
2
)( CL ZZR
U
(Khi ZC = ZL P = R
U 2 )
* Nếu L, C , U = const (chỉ thay đổi R)
P =
R
ZZR
U
CL
2
2
)(
(Khi R - CL ZZ P = R
U
2
2
)
Đây là bất đẳng thức Côsi Z = R 2 cos =
2
2
4- Truyền tải điện năng - Máy biến áp:
a. Truyền tải điện lăng là sự truyền tải điện năng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu
thụ. Công suất truyền tải P từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ P = UI (U hiệu điện thế
đầu ra của máy phát, I cường độ dũng điện trên đường dõy)
* Công suất hao phí trên đường dây: P = RI2 = R 2
2
U
P
b. Máy biến áp là thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều và giữ
nguyờn tần số.
* Cấu tạo máy biến áp gồm hai phần: Lỏi thép gồm nhiều lá thép kĩ thuật
mỏng ghép với nhau để tránh dũng Phucụ. Hai cuộn dõy đồng cuốn quanh lỏi thép
với số vũng dõy khỏc nhau: cuộn sơ cấp N1 vũng nối với mạng điện xoay chiều,
cuộn thứ cấp N2 vũng nối với tải tiờu thụ.
* Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
* Sự biến đổi hiệu điện thế và cường độ dũng điện.
P1 = U1I1 (cuộn sơ cấp) và P2 = U2I2 (cuộn thứ cấp)
Hiệu suất của mỏy biến ỏp:
H =
2
1
P
P nếu H = 100% thỡ
2
1
U
U =
2
1
I
I =
2
1
N
N
Nếu N1 N2 U1 > U2
5- Cỏc mỏy phỏt xoay chiều:
a. Máy phát điện xoay chiều một pha
* Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
* Cấu tạo gồm 3 phần chớnh:
- Phần cảm (tạo ra từ trường - nam châm)
- Phần ứng (tạo ra dũng điện - cuộn dây có nhiều vũng).
- Bộ góp (đưa điện ra mạch ngoài) hai vành khuyên và 2 chổi quét.
b. Hệ ba pha gồm mỏy phỏt 3 pha, dũng 3 pha và động cơ 3 pha.
* Máy phát 3 pha hoạt động trên nguyên tắc cảm ứng điện từ, có cấu tạo gồm
hai phần: phần cảm gọi là rôto thường là nam châm điện, phần ứng gọi là stato
gồm 3 cuộn dây đặt lệch nhau 1/3 vũng trờn thõn stato.
* Dũng điện xoay chiều 3 pha là hệ thống 3 dũng xoay chiều cựng tần số cựng
biờn độ nhưng lệch pha nhau
3
2 hay 1200 (thời gian là 1/3 chu kỡ)
i1 = Imsint ; i2 = Imsin(t - 2/3); i3 = Imsin(t + 2/3)
* Có hai cách mắc điện 3 pha: Mắc hỡnh sao (hay mắc 4 dõy) trong đó 3 dây
pha (dây nóng) và 1 dây trung hoà (dây nguội). Tải tiêu thụ không cần đối xứng:
Udõy = 3 Upha và Idõy = Ipha
Mắc hỡnh tam giỏc (hay mắc 3 dõy). Tải tiờu thụ phải đối xứng
Udõy = Upha và Idõy = 3 Ipha
6- Động cơ không đồng bộ ba pha: là thiết bị biến điện năng của dũng xoay
chiều thành cơ năng.
* Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và từ trường
quay.
* Có 2 cách tạo ra từ trường quay: Cho nam châm quay hay bằng dũng 3
pha.
* Cấu tạo động cơ không đồng bộ 3 pha gồm 2 phần.
- Stato giống như stato của máy phát xoay chiều 3 pha.
- Rụtụ hỡnh trụ cú tỏc dụng như một cuộn dây quấn quanh lừi thộp
II- PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN
A- PHƯƠNG PHÁP CHUNG:
Khi giải cỏc bài tập về dũng xoay chiều cần lưu ý một số điểm sau:
* Cần nắm chắc các công thức xác định các đại lượng tức thời và hiệu dụng như:
+ Hiệu điện thế u và U,
+ Cường độ dũng điện i và I
+ Các đại lượng xoay chiều như công suất P, hệ số công suất cos… để áp dụng
trực tiếp vào bài toán.
* Dùng phương pháp gión đồ véctơ quay (Fre-nen) để xác định độ lớn các đại
lượng từ các đại lượng véctơ.
Cỏc bài toỏn về dũng xoay chiều chủ yếu ỏp dụng trờn cỏc mạch điện không
phân nhánh và mắc nối tiéep, trong đó có 3 yếu tố cơ bản: Điện trở thuần R, cảm
kháng ZL và dung khỏng ZC, cần lưu ý đến độ lệch pha của hiệu điện thế với cường độ
dũng điện trên từng phần tử để có thể tỡm ra cỏc yếu tố trờn nhanh nhất.
Trong mạch xoay chiều, công suất và hệ số công suất là hai đại lượng được sử
dụng khá nhiều trong các bài toán, từ nó ta có thể xác định được trở thuần R hay tổng
trở Z của mạch.
Trong trường hợp có cộng hưởng điện ZL = ZC cho phép ta xác định các thông số
của cuộn cảm và tụ điện.
B- PHÂN LOẠI CÁC BÀI TOÁN.
LOẠI 1: LIÊN HỆ GIỮA HIỆU ĐIỆN THẾ VÀ CƯỜNG ĐỘ DềNG
ĐIỆN
Trong mạch mắc nối tiếp, cường độ dũng điện hiệu dụng I qua các phần tử
đều bằng nhau, lúc đó các giá trị hiệu dụng được xác định:
UR = RI; UL = ZLI; UC = ZCI và UAB = ZABI
* Nếu cuộn dây vừa có điện trở thuần R0 vừa cú cảm khỏng ZL
Zcd = 220 LZR
* Nếu trong đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây và tụ C mắc nối tiếp.
Z = 220 CL ZZRR
Lưu ý:
+ Trong mọi trường hợp, nờn tớnh ZL và ZC khi đó cú L và C trước, sau đó
tính tổng trở Z, và nếu cuộn dây có điện trở R0 thỡ phải tớnh Zcd.
+ Khi có hiện tượng đoản mạch qua phần tử nào thỡ cú thể xem phần tử đó
không có mặt trong đoạn mạch.
* Độ lệch pha giữa u và i được xác định từ biểu thức: tg =
R
ZZ CL
Kh...