Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo lý thuyết mạch - bài tập mạch điện gửi đến các bạn độc giả tham khảo.
mquanik@yahoo.com 1U1IOx3U3Ill/2 Bài tập: Mạch Điện 2 Bài 1: Cho đường dây với các thông số sau: 0-30-90601l = 100 kmR = 6 /mL = 1,6.10 H/kmC = 6,4.10 F/kmG = 10 S/kmf = 100 HzU = 1 kV01I = 500 -15 A 1/ Xác định các hệ số: C, Z , V, 2/ Xác định U và hệ số phản xạ sóng giữa đường dây Giải: a/Ta có: 2 f 2. .100 200 (rad/s) o o o-6 -6o o oooZ R j L = 6 + j ( )Y G j C 10 +4,0212.10 j (S)Z .Y 0,0037 + 0,0034j (1/km) = 0,0037 (neper/km)= 0,0034 (rad/km) oCo53ZZ 1013,2 - 664,56j ( )YV= 1,8428.10 (km/s)V= 1,8428.10 (km)f b/ Ta có: 541 1 C 1542 1 C 11A U Z .I 2,8816.10 - 9,4922.10 j21A U Z .I -2,8716.10 9.4922.10 j2 mquanik@yahoo.com Mặc khác: xxx 1 2 x xxx12x x xCCU A .e A .e U UAAI .e .e I IZZ Tại điểm: x = l/2 thì .l/2 .l/23 l/2 1 2 l/2 l/254U U A .e A .e U U -1,3683.10 - 6,4567.10 j (V) -136,83 - 64,567j (kV) .l/2 .l/2123 l/ 2 l/2 l/2CCAAI I .e .e I IZZ 479,95 144,69j (A) mquanik@yahoo.com 1U1IOx2U2IlcZBài 2: c-32l 30 kmZ 500 =3.10 Neper/kmZ 500 GTHD của điẹn áp ở dầu đường dây là U1 = 120V a/ Xác định GTHD của U2;I2 cuối đường dây b/ Xác định hiệu suất truyền tải của đường dây. Giải: a/ Do: ccZR đường dây gần như vận hành ở chế đọ hoà hợp tải nên:0. Tức là mọi điểm trên đường dây chỉ có ST mà không có SPX Xây dựng công thức theo hệ trục như hình vẽ: x x xx 1 2 x x x x 1x x x1 2 1x x x x xC C CU A .e A .e U U U U A .e (1)A A AI .e .e I I I I .eZ Z Z Ta có .01 (x 0) (x 0) 1 111U U U A .e AUA U11j.1 1 U 1 1U U U .e A (2) Thế (2) vào (1) ta được: mquanik@yahoo.com U1U1U1U1U1U1j.( j )xx1j.( j )x1xCj( x)xx1j( x)x1xCj( l)l2 (x l) 1j( l)l12 (x l)Cl (30.21U U .e .e U .eI .eZU U .e e UI .e eZU U U .e e UI I .e eZU U .e 120.e 333.10 )l (30.3.10 )12C 109.6717 (V)U120I .e .e 0.2193 (A)Z 500 b/ Hiệu suất truyền tải : Ta có 21P.100%P Với: 22112 2 2 U I1 1 1 U IP U .I .cos( )P U .I .cos( ) Chế độ hoà hợp tải nên: 11221 1 1 12 2 2 211cc1122cc221122UIUIU U ; I I U U ; I IUUZRIIUUZRIIU ;I cu`ng phaU ;I cu`ng phacos( ) 1cos( ) 1 mquanik@yahoo.com l1121.0l1111 (x 0)2CCCll11C221111C2lU A 120 U U .e ; AUUI I .eI .eZZZUU .e . .eZU .I.100% 100%UU .IU.Z e .100% 85% mquanik@yahoo.com 1U1IOx2U2Il2ZBài 3: Cho đường dây không tiêu tán có: 32(t)l 100 km3,4.10 rad/ kmU 110 2 sin( t) kV Xác địng U2(t) ở đầu đường dây trong các trường hợp có: a/ Z2 = Zc b/ Z2 = 0,5Zc Giải: Ta có: x 2 2 c2x2cU U cos x jI Z sin xUI I cos x j sin xZ Mà 222UIZ nên: cx 2 2 (x) (x)222cx2cc(x)22ZU U cos x j sin x U .MZZM cos x sin xZZZsin xarctan arctan tan xZ cos x Z a/ c2C2ZZ = Z 1Z 22x(x)M cos x sin x 1sin xarctan arctan tan xcos x 1 (x l)1 (x l)1 2 1 11(t)M M 1arctan tan l 0,34 (rad)U U .M 110.1 0,34 110 0,34U 110 2 sin( t 0,34) (kV) mquanik@yahoo.com b/ c2C2ZZ = 0,5.Z 2Z 22 2 2x(x)M cos x 2sin x cos x 4sin xsin xarctan 2. arctan 2.tan xcos x 221 (x l)1 (x l)1 2 1 11(t)M M cos l 4sin l 1,915arctan tan l 0,616 (rad)U U .M 110.1,915 0.6157 210,62 0,616 U 210,62 2 sin( t 0,616 ) (kV) mquanik@yahoo.com L1IOx2U2Il1U1VZBài 4: Một đường dây không tiêu tán. Có chiều dài l, ZC = RC, dòng điện có tần số f, tải cuối đường dây là cuộn cảm L. Xác định L để hệ đường dây và tải trở thành mạch cộng hưởng áp Giải: 1(x)1V1x 2 2 c2x2c2 L 2x 2 L cLx2cLcVLcU ZIU U cos x jI Z sin x UI I cos x j sin x Z U j.X .IU j.I X cos x Z sin x XI I cos x sin x ZX cos x Z sin xZjXcos x sin xZ 11LcLcLcVLcVLcLccX Z tan xjX1 tan xZX Z tan lZjX1 tan lZZ0X Z tan l 0X Z tan lZL tan l2. .f mquanik@yahoo.com 1IOx2hU2Il1U1VZBài 5: (x)11x 2 2 c2x2c2 2h2x 2h2hxc2hVc2hcVcVU U cos x jI Z sin xUI I cos x j sin x ZUUI 0 U U cos x UI j sin x ZU cos xZ j.Z .cotan xUj sin xZZ j.Z .cotan lZ 0 cotan l 0l k 2 6 k=1,3,5, ,2n+1, 2 f 2 f (dd tren ko: V=c)Vc2 fl ck f k 2,5.10 k (Hz)c 2 4.l 2,5.k (MHz) k 1 3 5 9 11 … f(MHz) 2.5 7.5 12.5 17.5 22.5 … mquanik@yahoo.com Bài tập 6 : Cho mạch điện như hình vẽ: Đóng khoá K khi (t) me E sin( t ) (V) đạt giá trị cực đại âm Xác định 2(t)i biết: 12mR 25 R 50L 0.25H C 400 FE 400V f 50Hz Giải: Ta có: 2(t) 2td(t) 2xl(t)i i i Xác định 2xl(t)i Mạch điện sau đóng mở ở chế độ xác lập LCX 2 f.L 78,51X 7,962 f.C Tại thời điểm t = 0 thực hiện quá trình đóng cắt Nên o(t) m me E sin E 90 o(t)e 400sin(314t 90 )E 400j (V) Ta có: ab 2 1 CZ R //(R j.X ) 17 3,5j ( ) oxlL abE 400jI 5,2 167,2 (A)j.X Z 78,5j 17 3,5j oab LU E jX .I 90,5 178.8 (V) oab2xl2UI 1,8 178,8 (A)R LX2R1RCXxlIaEb1xlI2xlIL2R1RCKi1i2i(t)e [...]... 1 U 1 I O x 2 U 2 I l 2 Z Bài 3: Cho đường dây khơng tiêu tán có: 3 2( t) l 100 km 3,4.10 rad/ km U 110 2 sin( t) kV Xác địng U 2( t) ở đầu đường dây trong các trường hợp có: a/ Z 2 = Z c b/ Z 2 = 0,5Z c Giải: Ta có: x 2 2 c 2 x2 c U U cos x jI Z sin x U I I cos x j sin x Z Mà 2 2 2 U I Z nên: c x 2 2 (x) (x) 2 2 2 c x 2 cc (x) 22 Z U U cos... 2( t) (t) 2( t) (t) 2( t) 1(t) 1(t) i i i 0 0 ,25 .i i .50 e i .50 25 00.i i .25 0 (0) 1(0) 2( 0) (0) 2( 0) (0) 2( 0) 1(0) 1(0) i i i 0 0 ,25 .i i .50 e i .50 25 00.i i .25 0 1(0) 2( 0) 2( 0) 1(0) (0) 2( 0) (0) 1587,44 i i 0 i .50 25 00.1, 727 2 i .25 0 0 ,25 .i i .50 e 1(0) 2( 0) 1(0) 2( 0) (0)... 2( 0) (0) 2( 0) (0) i i 1587,44 i .25 i .50 4318 0 ,25 .i i .50 e 1(0) 2( 0) i 1000, 72 (A/s) i 586, 72 (A/s) Ta có: 2( t) 2td(t) 2xl(t) i i i o 2xl(t) i 1,8sin(3,14t 178.8 ) (A) 50t 2td(t) i 2. A.e .cos(64,55t+ ) (A) 2( 0) 2td(0) 2xl(0) i i i 0,0 628 2. A.cos( ) 0,0377 A.cos( ) 0,0 125 5 (1) Ta có: 2( t) 2td(t) 2xl(t) i... (x) 1 1 x 2 2 c 2 x2 c 2 2h 2 x 2h 2h x c 2h Vc 2h c Vc V U U cos x jI Z sin x U I I cos x j sin x Z UU I 0 U U cos x U I j sin x Z U cos x Z j.Z .cotan x U j sin x Z Z j.Z .cotan l Z 0 cotan l 0 l k 2 6 k=1,3,5, ,2n+1, 2 f 2 f (dd tren ko: V=c) Vc 2 fl c k f k 2, 5.10 k (Hz) c 2 4.l 2, 5.k (MHz) ... 2td(t) 2xl(t) i i i o 2xl(t) i 314.1,8.cos(3,14t 178.8 ) (A/s) 50t 2td(t) i 2A.e 50.cos(64,55t ) 64,55.sin(64,55t ) (A/s) 2( 0) 2td(0) 2xl(0) o i i i 586, 72 2A 50.cos 64,55.sin 314.1,8.cos( 178.8 ) 21 , 72 129 ,1.Asin 100Acos (2) Từ (1) (2) ta có o Acos 0,54 129 ,1.Asin 100Acos 21 , 72 Acos 0,0 125 5 tg 14,18 Asin 0,178 Asin 0,178 85,97 A... k 1 3 5 9 11 … f(MHz) 2. 5 7.5 12. 5 17.5 22 .5 … mquanik@yahoo.com L 1 I O x 2 U 2 I l 1 U 1 V Z Bài 4: Một đường dây khơng tiêu tán. Có chiều dài l, Z C = R C , dịng điện có tần số f, tải cuối đường dây là cuộn cảm L. Xác định L để hệ đường dây và tải trở thành mạch cộng hưởng áp Giải: 1 (x) 1 V 1 x 2 2 c 2 x2 c 2 L 2 x 2 L c L x2 c Lc V L c U Z I U U cos x... a/ c 2C 2 Z Z = Z 1 Z 22 x (x) M cos x sin x 1 sin x arctan arctan tan x cos x 1 (x l) 1 (x l) 1 2 1 1 1(t) M M 1 arctan tan l 0,34 (rad) U U .M 110.1 0,34 110 0,34 U 110 2 sin( t 0,34) (kV) mquanik@yahoo.com b/ c 2C 2 Z Z = 0,5.Z 2 Z 2 2 2 2 x (x) M cos x 2sin x cos x 4sin x sin x arctan 2. arctan... 10 +4, 021 2.10 j (S) Z .Y 0,0037 + 0,0034j (1/km) = 0,0037 (neper/km) = 0,0034 (rad/km) o C o 5 3 Z Z 1013 ,2 - 664,56j ( ) Y V= 1,8 428 .10 (km/s) V = 1,8 428 .10 (km) f b/ Ta có: 54 1 1 C 1 54 2 1 C 1 1 A U Z .I 2, 8816.10 - 9,4 922 .10 j 2 1 A U Z .I -2, 8716.10 9.4 922 .10 j 2 mquanik@yahoo.com B. Khi t > 25 ms ... cos x 2sin x cos x 4sin x sin x arctan 2. arctan 2. tan x cos x 22 1 (x l) 1 (x l) 1 2 1 1 1(t) M M cos l 4sin l 1,915 arctan tan l 0,616 (rad) U U .M 110.1,915 0.6157 21 0, 62 0,616 U 21 0, 62 2 sin( t 0,616 ) (kV) mquanik@yahoo.com (t) 1(t) 2( t) (t) 2( t) 2 (t) 2( t) 2 1(t) 1(t) 1 i i i 0 Li i .R e 1 i .R i i .R... ) E p 1 R 1 pC 2 R C(0) u p 1 2 E 1 R C 2 R K 2 i 1 i C i mquanik@yahoo.com Chọn 2( p) 0 Ta có điện thế đỉnh tạo điểm 1: 3(0) 4(0) 1 3 4 1(p) 1 2 1 34 34 1 1(p) 3 3(0) 4 4(0) 1 34 1(p) 1(p) 43 1(p) UU E 11 p p p pC pC 11 R R R pC pC E 5 10 5 10 p C .U C .U pR 0. 12 5 10 5 10 p 0.006 p 0. 12 0.006p 24 0 12p p(5 10 p 5 10 ) p(p 10) 24 12 p p 10 . 21 P.100%P Với: 22 1 12 2 2 U I1 1 1 U IP U .I .cos( )P U .I .cos( ) Chế độ hoà hợp tải nên: 1 122 1 1 1 12 2 2 211cc1 122 cc 221 122 UIUIU. lZL tan l2. .f mquanik@yahoo.com 1IOx2hU2Il1U1VZBài 5: (x)11x 2 2 c2x2c2 2h2x 2h2hxc2hVc2hcVcVU U