Tóm tắt bài giảng Lý thuyết mạch điện - Phạm Mạnh Toàn

Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh Nghệ An, 2018 1 TÓM TẮT BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT MẠCH ĐIỆN ❑Nguyễn Công Phương, Bài giảng Cơ sở lý thuyết mạch điện, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2010. ❑Phạm Thị Cư, Trương Trọng Tuấn Mỹ, Lê Minh Cường. Mạch điện 1. NXB ĐHQG tpHCM, 2000. ❑Phạm Thị Cư, Trương Trọng Tuấn Mỹ, Lê Minh Cường. Mạch điện 2. NXB ĐHQG tpHCM, 2000. ❑Phạm Thị Cư, Trương Trọng Tuấn Mỹ, Lê Minh Cường. Bài tập Mạch điện 1. NXB ĐHQG tpHCM, 2000. ❑Phạm Thị Cư, Trương Trọng Tuấn Mỹ, Lê Minh Cường. Bài tập Mạch điện 2. NXB ĐHQG tpHCM, 2000. ❑C. K. Alexander, M. N. O. Sadiku. Fundamentals of Electric Circuits. McGraw-Hill, 2001 ❑J. Bird. Electrical Circuit Theory and Technology. Newnes, 2003 ❑W. K. Chen. The Electrical Engineering Handbook. Elsevier, 2004 Tài liệu tham khảo CHƯƠNG 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh Nghệ An, 2018 3 ❑ Nắm vững được những khái niệm cơ bản về mạch điện ❑ Phân tích được mạch xác lập điều hòa ❑ Nắm vững được các phương pháp phân tích mạch điện ❑ Hiểu được hiện tượng cộng hưởng trong mạch điện ❑ Biết được cách giải các bài tập mẫu Mục tiêu ❑ 1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện ❑ 1.2. Mạch xác lập điều hòa ❑ 1.3. Các phương pháp phân tích mạch điện ❑ 1.4. Cộng hưởng trong mạch điện ❑ 1.5. Hỗ cảm trong mạch điện ❑ 1.6. Bài tập Nội dung 1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện ❑ Mạch điện Khái niệm mạch điện Nguồn Phụ tải 1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện ❑Kết cấu hình học của mạch điện Nhánh Nút Vòng Các phần tử mạch điện  Nguồn áp độc lập  Nguồn dòng độc lập  Nguồn áp phụ thuộc  Nguồn dòng dòng phụ thuộc  Điện trở  Điện cảm  Hỗ cảm  Điện dung 1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện Công suất và nĕng lượng Công suất tác dụng Công suất phản kháng Công suất toàn phần Nĕng lượng tiêu tán trên điện trở Nĕng lượng tích lũy trong cuộn dây Nĕng lượng tích lũy trong tụ điện 1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện Các định luật cơ bản Định luật Kirchhoff 1 Định luật Kirchhoff 2 1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện Biến đổi tương đương mạch  Biến đổi tương đương điện trở R mắc nối tiếp  Biến đổi tương đương điện dẫn g mắc song song  Mạch chia dòng điện  Mạch chia điện áp  Biến đổi tương đương điện trở mắc sao sang tam giác và ngược lại  Biến đổi tương đương nguồn sức điện động và dòng điện 1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện 1.2. Mạch xác lập điều hòa Quá trình điều hòa Đại lượng điều hòa Phương pháp biên độ phức Phương pháp giải bài toán xoay chiều 1.3. Các phương pháp phân tích mạch điện Phương pháp dòng điện nhánh Phương pháp dòng điện vòng Phương pháp điện thế nút Định lý Thevenin – Norton Phương pháp xếp chồng Hiện tượng và tính chất Điều kiện cộng hưởng Ứng dụng 1.4. Cộng hưởng trong mạch điện CHƯƠNG 2. MẠNG 2 CỬA Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh Nghệ An, 2018 15 ❑ Hiểu được các bộ thông số mạng 2 cửa 0.2. Mạch xác lập điều hòa ❑ Nắm vững được quan hệ giữa các bộ thông số 0.4. Cộng hưởng trong mạch điện ❑ Phân tích được mạch có mạng 2 cửa ❑ Biết được cách kết nối các mạng 2 cửa ❑ Phân tích được mạng 2 cửa dạng T và π. ❑ Hiểu được tổng trở vào và hòa hợp tải, hàm truyền đạt của mạng 2 cửa ❑ Biết được cách giải bài tập mẫu Mục tiêu ❑2.1. Các bộ thông số ❑2.2. Quan hệ giữa các bộ thông số ❑2.3. Phân tích mạch có mạng 2 cửa ❑2.4. Kết nối các mạng 2 cửa ❑2.5. Mạng 2 cửa dạng T và π ❑2.6. Tổng trở vào và hòa hợp tải ❑2.7. Hàm truyền đạt của mạng 2 cửa ❑2.8. Bài tập Nội dung Trở kháng Z Tổng dẫn Y Lai H Lai nghịch đảo G Truyền tải A Truyền tải ngược B 2.1. Các bộ thông số Quan hệ Z và Y Quan hệ G và H Quan hệ B và A Quan hệ Z và H Bảng tổng hợp các quan hệ 2.2. Quan hệ giữa các bộ thông số Các bài toán phân tích mạch có mạng 2 cửa 2.3. Phân tích mạch có mạng 2 cửa Kết nối kiểu nối tiếp Kết nối kiểu song song Kết nối kiểu xâu chuỗi Kết nối kiểu lai 2.4. Kết nối các mạng 2 cửa Mạng 2 cửa hình T Mạng 2 cửa hình Π 2.5. Mạng 2 cửa T và Π Tổng trở vào mạng 2 cửa Hòa hợp tải 2.6. Tổng trở vào và hòa hợp tải Hàm truyền đạt dòng điện Hàm truyền đạt điện áp Hàm truyền đạt công suất 2.7. Hàm truyền đạt của mạng 2 cửa CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH MẠCH TRONG MIỀN THỜI GIAN Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh Nghệ An, 2018 25 ❑ Hiểu được thế nào là điều kiện đầu của mạch điện khi đóng cắt ❑ Áp dụng được phương pháp tích phân cổ điển phân tích mạch điện ❑ Phân tích được quá trình quá độ trong mạch RL, RC, RLC ❑ Áp dụng được phương pháp toán tử phân tích mạch điện ❑ Biết được cách giải bài tập mẫu Mục tiêu ❑3.1. Giới thiệu ❑3.2. Sơ kiện ❑3.3. Phương pháp tích phân cổ điển ❑3.4. Quá trình quá độ trong mạch RL, RC, RLC ❑3.5. Phương pháp toán tử ❑3.6. Bài tập Nội dung ❑Khái niệm quá trình quá độ trong mạch điện ❑Một số giả thiết lý tưởng trong bài toán phân tích quá trình quá độ 3.1. Giới thiệu ❑Sơ kiện của dòng điện trong cuộn cảm ❑Sơ kiện của điện áp trên cuộn dây ❑Các quy tắc đóng/mở 3.2. Sơ kiện ❑Bài toán phân tích quá trình quá độ trong mạch điện ❑Nghiệm xác lập ❑Nghiệm tự do ❑Phương trình đặc trưng ❑Nghiệm phương trình đặc trưng ❑Tính sơ kiện ❑Xác định hằng số tích phân ❑Tổng hợp kết quả 3.3. Phương pháp tích phân cổ điển ❑Quá trình quá độ trong mạch RL ❑Quá trình quá độ trong mạch RC ❑Quá trình quá độ trong mạch RLC 3.4. Quá trình quá độ trong mạch RL, RC, RLC ❑ Biến đổi thuận Laplace ❑Tính chất cơ bản của biến đổi thuận Laplace ❑Tìm ảnh Laplace từ gốc thời gian ❑Biến đổi ngược Laplace ❑Tính chất cơ bản của biến đổi ngược Laplace ❑Tìm gốc thời gian từ ảnh Laplace ❑Sơ đồ toán tử ❑Giải bài toán quá độ bằng phương pháp toán tử 3.5. Phương pháp toán tử CHƯƠNG 4. MẠCH ĐIỆN PHI TUYẾN Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh Nghệ An, 2018 33 ❑ Hiểu được đặc tính của phần tử phi tuyến; Chế độ xác lập; Chế độ quá độ trong mạch điện phi tuyến. ❑ Phân tích được mạch điện phi tuyến có Diode và transistor ❑ Áp dụng được phương pháp sử dụng máy tính phân tích mạch phi tuyến ❑Biết cách giải bài tập mẫu Mục tiêu ❑4.1. Giới thiệu ❑4.2. Đặc tính của phần tử phi tuyến ❑4.3. Chế độ xác lập ❑4.4. Chế độ quá độ ❑4.5. Diode và transistor ❑4.6. Giải một số bài toán phi tuyến bằng máy tính ❑4.7. Bài tập Nội dung ❑Khái niệm ❑Phân biệt mạch tuyến tính và phi tuyến ❑Phần tử phi tuyến 4.1. Giới thiệu ❑Hệ số động ❑Hệ số tĩnh ❑Họ đặc tuyến ❑Tính chất tạo tần ❑Tính chất không xếp chồng đáp ứng 4.2. Đặc tính của phần tử phi tuyến Phương pháp cân bằng điều hòa Phương pháp tuyến tính điều hòa Phương pháp tuyến tính hóa quanh điểm làm việc Phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn Phương pháp đồ thị 4.3. Chế độ xác lập Phương pháp cân bằng điều hòa Phương pháp tuyến tính điều hòa Phương pháp tuyến tính hóa quanh điểm làm việc Phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn Phương pháp đồ thị 4.4. Chế độ quá độ Mạch phi tuyến chứa diode Mạch phi tuyến chứa transistor 4.5. Diode và transistor Giải phương trình vi phân Chế độ xác lập Chế độ quá độ Không gian trạng thái 4.6. Giải một số bài toán phi tuyến bằng máy tính CHƯƠNG 5. ĐƯỜNG DÂY DÀI Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh Nghệ An, 2018 42 ❑ Hiểu được mô hình đường dây dài ❑ Phân tích được đường dây dài ở chế độ xác lập điều hòa và chế độ quá độ ❑ Biết cách giải bài tập mẫu Mục tiêu ❑5.1. Giới thiệu ❑5.2. Đường dây dài ở chế độ xác lập điều hòa ❑5.3. Đường dây dài ở chế độ quá độ ❑5.4. Bài tập Nội dung ❑Khái niệm ❑Mạch có thông số tập trung/đường dây ngắn ❑Mạch có thông số rải/đường dây dài 5.1. Giới thiệu ❑Khái niệm ❑Điện áp & dòng điện ❑Hiện tượng sóng chạy ❑Thông số đặc trưng cho sự truyền sóng ❑Phản xạ sóng 5.2. Đường dây dài ở chế độ xác lập điều hòa ❑Khái niệm ❑Điện áp & dòng điện ❑Phương pháp Pêtécsơn 5.3. Đường dây dài ở chế độ quá độ CHƯƠNG 6. PHÂN TÍCH MẠCH TRONG MIỀN TẦN SỐ Giảng viên: ThS. Phạm Mạnh Toàn Viện Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Vinh Nghệ An, 2018 48 ❑ Hiểu được phép biến đổi Fourier ❑ Phân tích được phổ của một số dạng tín hiệu thường gặp ❑ Biết cách giải bài tập mẫu Mục tiêu ❑ 6.1. Biến đổi Fourier ❑ 6.2. Phổ của một số dạng tín hiệu thường gặp ❑ 6.3. Bài tập Nội dung ❑ Biến đổi Fourier thuận ❑ Biến đổi Fourier ngược ❑ Tính chất biến đổi Fourier 6.1. Biến đổi Fourier ❑Phổ của xung vuông ❑Phổ của xung tam giác ❑Phổ của tín hiệu xung Sa ❑Phổ của tín hiệu hàm mũ 6.2. Phổ của một số dạng tín hiệu thường gặp