Kỹ thuật thông tin và truyền thông: Lý thuyết mạch

anBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ----------------------***------------------------- BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT MẠCH Chuyên ngành : Kỹ thuật thông tin & truyền thông Khóa : 49 Giáo viên hướng dẫn : Ths. Nguyễn Công Thắng Sinh viên thưc hiện : Nguyễn Quốc Huy Nguyễn Văn Tuấn Hoàng Anh Nguyễn Thanh Dung Chu Công Sơn Đỗ Văn Nghiệp Nguyễn Văn Thịnh Lê Khánh Toàn Nguyễn Hoàng Hải Đề số: 02 NỘI DUNG << R5 R4 R3 C1 e5 j1 L2 * * L6 Cho mạch điện có các số liệu sau: R3 = …20… W ; R4 = …25… W R5 = …30… W L2 = …0,12… H ; L6 = …0,16… H C1 =100… mF e5(t) = …180… sin (wt + ……) V j1(t) = …1,41… cos (wt + ……) A f = …50… Hz I. Tìm mọi dòng điện xác lập khi khóa K chưa tác động bằng a. Phương pháp dòng điện nhánh với hỗ cảm M = 0,14 (H) b. Phương pháp dòng điện vòng với hỗ cảm M = 0,14 (H) c. Phương pháp điện thế nút khi hỗ cảm với M = 0 (H) II. Tìm dòng điện xác lập trên một nhánh bất kỳ theo phương pháp máy phát điện tương đương (Định lý Thevenin hoặc định lý Norton) với hỗ cảm M = 0 (H) III. Tìm dòng điện quá độ trên cuộn cảm và điện áp quá độ trên tụ điện bằng phương pháp toán tử sau khi khóa K tác động. a. Xác định các điều kiện ban đầu b. Lập hệ phương trình trạng thái c. Tìm nghiệm – đáp ứng ảnh I1(p); Uc(p) d. Xác định nghiệm thời gian i1(t); Uc(t) Bài Giải Ta có: e5(t) = 180… sin (wt + ……) V => = = 110,23 + 63,64 j (V) j1(t) = 1,41… cos (wt + ……) A => = = (A) f = …50… Hz => = 100 (rad/s) ZL2 = jL2 = j. 100 .0,12 = 37,7 j (Ω) ZL6 =jL6 = j.100.0,16 = 50,26 j (Ω) ZC1 = = = -31,83 j (Ω) ZM = j M = j.100. 0,14 = 43,98 j (Ω) Phương pháp dòng điện nhánh << R5 R4 R3 C1 e5 j1 L2 * * L6 R3 R3 R3 R3 R3 R3 Chọn chiều dòng điện và vòng như hình vẽ. Hệ phương trình viết theo phương pháp dòng điện nhánh: Giải hệ phương trình trên bằng Matlab ta được kết quả: => Phương pháp dòng điện vòng << R5 R4 R3 C1 e5 j1 L2 * * L6 R3 R3 R3 R3 R3 R3 Chọn biến là các dòng điện vòng như hình vẽ. Hệ phương trình viết theo phương pháp dòng điện vòng: Giải hệ phương trình trên bằng Matlab ta được kết quả: Trong đó: è Phương pháp thế đỉnh << R5 R4 R3 C1 e5 j1 L2 L6 R3 R3 R3 R3 R3 R3 4 3 2 1 Chọn Hệ phương trình viết theo phương pháp thế đỉnh: Trong đó: Ta có: Giải hệ phương trình trên bằng Matlab ta được kết quả: è è II Áp dụng định lý Thevenin tìm dòng R5 R4 R3 C1 e5 j1 L2 L6 R3 R3 R3 R3 R3 R3 Lôi nhánh có chứa ra phía ngoài phần mạch điện còn lại được thay thế bằng mạng 1 cửa. E5 R5 R3 E0 Z0 Tính R4 C1 j1 L2 R3 R3 R3 R3 Z5 R3 R4 R3 è (V) Tính Z0 C1 L2 R3 R3 R3 R3 Z5 R3 R4 R3 Z5 Nhìn mạch điện từ phía 2 cực khi triệt tiêu nguồn ta có: ((ZL6 // R4) nt ZL2 nt ZC1) // R3 Mà Zv=Z0 => => =>