Giải bài tập m ch đi n bằng nhiều cách
M CH ĐI N I
GI I BÀI T P M CH ĐI N B NG NHI U CÁCH
Kênh Youtube: Learn Mechatronics
LÝ THUY T CƠ B N
Định lu t Kirchoff 1 (định lu t nút, định lu t dòng)
Phát biểu: Tổng đ i số các dòng đi n t i một nút bằng 0
Qui ước: Dòng đi vào nút mang dấu dương (+) dòng đi
ra nút mang dấu âm (-) hoặc ngược l i.
Định lu t Kirchoff 2 (định lu t áp, định lu t vòng)
Phát biểu: Đi theo một vòng kín với chiều tùy ý chọn
thì tổng đ i số các đi n áp trên các phần tử bằng 0.
Qui ước: Dấu của đi n áp được xác định dựa
vào chiều dương của đi n áp so với chiều của vòng.
Chú ý: :
Nếu m ch có d nút, n nhánh thì ta có (d-1) phương trình K1, và (nd+1) phương trình K2.
Trang web: PHANVANSINH.CO.NR
Trang 1
Giải bài tập m ch đi n bằng nhiều cách
M CH ĐI N I
Nếu một vòng có chứa nguồn dòng độc l p thì không cần sử dụng
định luật K2 cho vòng đó.
UAB = UA -UB
A
B
IAB
N u UAB > 0 Thì UA>UB thì chi u dòng IAB như hình v
VÍ D MẪU:
Ví d : Cho m ch đi n như hình vẽ (Câu 2 trong đề thi HK3 năm 20132014)
Tính dòng I1 và U2 nghi m l i sự cân bằng công suất
Lời gi i
Cách 1: Áp dụng định luật chia dòng
A
Trang web: PHANVANSINH.CO.NR
Trang 2
Giải bài tập m ch đi n bằng nhiều cách
M CH ĐI N I
đi n trở này l i nối tiếp với R1Ω. Vậy ta
Ta có : R12Ω // R4Ω =
l i có:
(R12Ω // R4Ω) nt R1Ω =
Áp dụng định luật chia dòng ta có: I2
Suy ra: I1
hay I2
hay I1
Suy ra: I3= I2- I1=0,25A (Định luật K1 t i nút A)
I4=3- I2=2A Vậy U2= I4.2=4 (V)
Nghi m l i sự cân b ng công suất:
Pphát = 3.4 = 12 (W) (Công suất phát trên nguồn 3A)
Pthu =
= 12 (W)
Cách 2: Biến đổi tương đương
Trang web: PHANVANSINH.CO.NR
Trang 3
Giải bài tập m ch đi n bằng nhiều cách
A
I2
I4
+
M CH ĐI N I
1Ω
I1
I3
2Ω
U2
12Ω
6V
II
4Ω
I
_
B
Áp dụng định luật K1 t i nút A ta có: -I3+ I2- I1 =0 (1)
Áp dụng định luật K2 t i vòng I ta có:
-U2+1.I2 +12.I3 -6 = 0 hay -2.I4 +1.I2 +12.I3 -6 = 0 (2)
Áp dụng định luật K2 t i vòng II ta có:
4.I1-12.I3 = 0 (3)
Áp dụng định luật K1 t i nút B ta có: I3+I4+I1 =0 (4)
Từ (1), (2), (3) và (4) ta có h 4 PT 4 ẩn
{
{
Chọn I1 = 0,75 , I4 = 2 suy ra I3 = -2,75 , I 2 = -2
Vậy U2= 6+I4.2= 6-1.2=4 (V)
Nghi m l i sự cân b ng công suất:
Pphát = U.I= I4.6=-6 (W) (Công suất phát trên nguồn 3A)
Trang web: PHANVANSINH.CO.NR
Trang 4
Giải bài tập m ch đi n bằng nhiều cách
Pthu =
M CH ĐI N I
= 2.25+1+0,75+2=6 (W)
đổi
Cách 3: Biến
m ch
Chuyển đổi m ch đã cho thành m ch sau:
(II)
(I)
Tương tự cách 1: Rtb=
Định luật K1 t i nút A.
3 = Itb + I4
Suy ra I4=3 - Itb (1)
Trang web: PHANVANSINH.CO.NR
Trang 5
Giải bài tập m ch đi n bằng nhiều cách
M CH ĐI N I
Định luật K2 t i vòng (I) (vòng nhỏ) :
UAB + Itb .4= 0 (2)
Định luật K2 t i vòng (II) (vòng lớn) :
-U2 + Itb .4= 0 (3)
thế (1) vào ta được:
suy ra
thế vào (1) ta được
I1
và U2 = 2.2 = 4V
Suy ra: I3= I2- I1=0,25A
Nghi m l i sự cân b ng công suất:
Pphát = 3.4 = 12 (W) (Công suất phát trên nguồn 3A)
Pthu =
Trang web: PHANVANSINH.CO.NR
= 12 (W)
Trang 6