Bài giảng Lý thuyết mạch điện 1 - Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ

Bài giảng Lý thuyết mạch điện 1 - Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ. Chương này cung cấp cho sinh viên những nội dung gồm: khái niệm; cách phân tích mạch tuyến tính có kích thích chu kỳ; giá trị hiệu dụng - công suất dòng chu kỳ; hàm truyền đạt và đặc tính tần số;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lý thuyết mạch điện 1 - Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN 1 Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ I. Khái niệm. II. Cách phân tích mạch tuyến tính có kích thích chu kỳ. III. Giá trị hiệu dụng - công suất dòng chu kỳ. IV. Hàm truyền đạt và đặc tính tần số. Bài tập: 3, 4, 7, 8, 9, 10, 11, 12 + Bài thêm 12014 – Lý thuyết mạch điện 1 - Nguyễn Việt Sơn Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ I. Khái niệm. Định nghĩa: Tín hiệu chu kỳ là tín hiệu mà dáng điệu của nó lặp lại sau một khoảng thời gian, khoảng thời gian đó gọi là chu kỳ của tín hiệu. Ví dụ: U U U t t α t T T T Chỉnh lưu nửa chu kỳ Chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ Xung răng cưa Ton U t Ton U U Toff Toff t α t T T T Xung vuông Xung vuông Xung tam giác 22014 – Lý thuyết mạch điện 1 - Nguyễn Việt Sơn Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ I. Khái niệm. Khai triển chuỗi Furiê: Hàm chu kỳ có thể phân tích thành tổng các hàm điều hòa bậc 0, 1, 2, 3, ... dạng:  f (t )  f 0   Fkm .cos(k .t   k ) k 1 hoặc  f (t )  f 0   Fkm .sin(k .t   k ) k 1 Do chuỗi hội tụ:  Những thành phần điều hòa bậc cao có biên độ nhỏ.  Chỉ lấy một vài số hạng đầu. 32014 – Lý thuyết mạch điện 1 - Nguyễn Việt Sơn LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN 1 Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ I. Khái niệm. II. Cách phân tích mạch tuyến tính có kích thích chu kỳ. III. Giá trị hiệu dụng - công suất dòng chu kỳ. IV. Hàm truyền đạt và đặc tính tần số. 42014 – Lý thuyết mạch điện 1 - Nguyễn Việt Sơn Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ II. Cách phân tích mạch tuyến tính có kích thích chu kỳ. Mạch tuyến tính có kích thích chu kỳ không điều hòa  giải theo phương pháp số phức:  Phân tích nguồn chu kỳ không điều hòa thành tổng các nguồn điều hòa có tần số khác nhau.  Tính đáp ứng của mạch với từng thành phần tần số.  Thành phần 1 chiều (có thể thay đổi cấu trúc của mạch): L C   ngắn mạch hở mạch U L  j..L. I  0  1  UC  .IC   j..C 1  Thành phần xoay chiều tần số kω: Z L  j..L ; Z C  j..C  Xếp chồng trong miền thời gian 52014 – Lý thuyết mạch điện 1 - Nguyễn Việt Sơn Chương 5: Mạch điện tuyến tính có kích thích chu kỳ II. Cách phân tích mạch tuyến tính có kích thích chu kỳ. R = 50Ω L = 0.1H Ví dụ: Tính i(t), uC(t) biết: e(t )  100  100 2 sin1000t  200 2 sin 2000t (V ) Xét 1 chiều: E0 = 100(V)  I0 = 0(A) ; uC0 = 100(V) e(t) C = 20μF  Xét ω1=1000 rad/s: e(t )  100 2 sin1000t  E  100 0(V ) Z L  j.1.L  j100() Z  R  Z L  Z C  50  j 50  50 2 450 () 1  100 0   ZC    j 50()  I1   2 450 ( A) U C1  I 1 .Z C  50 2 1350 (V ) j.1.C 50 2 45  Xét ω1=2000 rad/s: e(t )  200 2 sin 2000t  E  200 0(V ) 1 Z L  j.2 .L  j 200() ZC    j 25() Z  R  Z L  Z C  50  j175  182 740 () j.2 .C ...