Giáo trình môn học Điện kỹ thuật cơ bản nghề Thí nghiệm điện của Trường Cao đẳng Dầu khí

Giáo trình điện kỹ thuật cơ bản cho nghề thí nghiệm điện trung cấp tại trường cao đẳng dầu khí, cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết.

• Tác giả: Th. Nguyễn Thị Lan
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Điện Kỹ Thuật Cơ Bản
• Đề tài: Giáo Trình Điện Kỹ Thuật Cơ Bản Cho Nghề Thí Nghiệm Điện
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa - Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: ĐIỆN TỪ
• 1.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TỪ TRƯỜNG
• 1.2. CƯỜNG ĐỘ TỪ CẢM, CƯỜNG ĐỘ TỪ TRƯỜNG, TỪ THÔNG
• 1.3. ĐỊNH LUẬT CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
• 1.4. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM
• 1.5. LỰC TÁC DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG LÊN DÂY DẪN MANG DÒNG ĐIỆN
• 2. CHƯƠNG 2: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU
• 2.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU
• 2.2. CẤU TRÚC HÌNH HỌC CỦA MẠCH ĐIỆN
• 2.3. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG QUÁ TRÌNH NĂNG LƯỢNG TRONG MẠCH ĐIỆN
• 2.4. CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA MẠCH ĐIỆN
• 2.5. MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT VÀ ĐỊNH LÝ TRONG MẠCH ĐIỆN
• 3. CHƯƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN
• 3.1. NGUYÊN LÝ TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN
• 3.2. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CHO DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN
• 3.3. TRỊ SỐ HIỆU DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN
• 3.4. BIỂU DIỄN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN BẰNG VECTOR
• 3.5. KHẢO SÁT MẠCH ĐIỆN CƠ BẢN
• 3.6. CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN
• 3.7. HỆ SỐ CÔNG SUẤT
• 4. CHƯƠNG 4: MẠCH ĐIỆN 3 PHA
• 4.1. NGUYÊN LÝ TẠO RA NGUỒN ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA
• 4.2. NGUỒN ĐIỆN 3 PHA ĐỐI XỨNG
• 4.3. CÁCH NỐI HÌNH TAM GIÁC (Δ) - CÁCH NỐI HÌNH SAO (Υ) CỦA MẠCH ĐIỆN 3 PHA
• 4.4. CÔNG SUẤT MẠCH ĐIỆN 3 PHA
• 4.5. CÁCH NỐI NGUỒN VÀ TẢI TRONG MẠCH BA PHA
• 4.6. CÁCH GIẢI MẠCH ĐIỆN 3 PHA ĐỐI XỨNG
• 5. CHƯƠNG 5: MÁY ĐIỆN
• 5.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN
• 5.2. MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
• 5.3. MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Điện Kỹ Thuật Cơ Bản

Giáo trình Điện Kỹ Thuật Cơ Bản cho nghề Thí Nghiệm Điện là tài liệu quan trọng, cung cấp kiến thức nền tảng về điện kỹ thuật. Tài liệu này được biên soạn nhằm phục vụ cho sinh viên tại Trường Cao Đẳng Dầu Khí, giúp họ nắm vững các khái niệm cơ bản và ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực điện. Nội dung giáo trình bao gồm các chương học từ điện từ, mạch điện một chiều đến máy điện, giúp sinh viên có cái nhìn tổng quát và sâu sắc về ngành điện.

1.1. Mục tiêu và nội dung chính của giáo trình

Giáo trình này nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức về các đại lượng điện, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị điện. Nội dung bao gồm 5 chương chính, mỗi chương tập trung vào một khía cạnh khác nhau của điện kỹ thuật.

1.2. Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình được thiết kế cho sinh viên ngành Điện, đặc biệt là những người học nghề Thí Nghiệm Điện. Nó cũng hữu ích cho các ngành liên quan như Vận hành nhà máy nhiệt điện và Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí.

II. Thách thức trong việc học Điện Kỹ Thuật Cơ Bản

Việc học Điện Kỹ Thuật Cơ Bản không chỉ đơn thuần là tiếp thu lý thuyết mà còn đòi hỏi sinh viên phải thực hành và áp dụng kiến thức vào thực tế. Một trong những thách thức lớn nhất là sự phức tạp của các mạch điện và thiết bị điện. Sinh viên cần phải nắm vững các khái niệm như dòng điện, điện áp, và các định luật cơ bản trong điện.

2.1. Khó khăn trong việc hiểu các khái niệm cơ bản

Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc hiểu các khái niệm như cường độ dòng điện, điện áp và điện trở. Việc thiếu kiến thức nền tảng có thể dẫn đến việc không thể áp dụng lý thuyết vào thực hành.

2.2. Thực hành và ứng dụng thực tế

Sinh viên cần có cơ hội thực hành với các thiết bị điện thực tế để củng cố kiến thức. Tuy nhiên, việc thiếu trang thiết bị và môi trường thực hành có thể gây khó khăn trong việc áp dụng lý thuyết vào thực tế.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả trong Điện Kỹ Thuật

Để giúp sinh viên tiếp thu kiến thức một cách hiệu quả, các phương pháp giảng dạy cần được áp dụng linh hoạt. Việc kết hợp giữa lý thuyết và thực hành là rất quan trọng. Các giảng viên nên sử dụng các phương pháp giảng dạy tích cực như thảo luận nhóm, thực hành tại chỗ và các bài tập tình huống.

3.1. Sử dụng phương pháp giảng dạy tích cực

Phương pháp giảng dạy tích cực giúp sinh viên chủ động tham gia vào quá trình học tập. Các hoạt động như thảo luận nhóm và bài tập thực hành sẽ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các khái niệm.

3.2. Tích hợp công nghệ vào giảng dạy

Việc sử dụng công nghệ trong giảng dạy như phần mềm mô phỏng và video hướng dẫn có thể giúp sinh viên hình dung rõ hơn về các khái niệm phức tạp trong điện kỹ thuật.

IV. Ứng dụng thực tiễn của Điện Kỹ Thuật Cơ Bản

Kiến thức từ giáo trình Điện Kỹ Thuật Cơ Bản có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Sinh viên có thể làm việc trong các nhà máy điện, công ty chế biến dầu khí, hoặc các lĩnh vực liên quan đến thiết bị điện. Việc nắm vững kiến thức này sẽ giúp sinh viên tự tin hơn khi bước vào thị trường lao động.

4.1. Ứng dụng trong ngành công nghiệp điện

Sinh viên có thể áp dụng kiến thức về mạch điện và thiết bị điện trong việc thiết kế và vận hành các hệ thống điện trong nhà máy.

4.2. Cơ hội nghề nghiệp sau khi tốt nghiệp

Nhu cầu về kỹ sư điện ngày càng tăng, đặc biệt trong các lĩnh vực như năng lượng tái tạo và công nghệ thông tin. Kiến thức từ giáo trình sẽ giúp sinh viên có nhiều cơ hội việc làm hơn.

V. Kết luận và tương lai của Điện Kỹ Thuật Cơ Bản

Giáo trình Điện Kỹ Thuật Cơ Bản không chỉ là tài liệu học tập mà còn là nền tảng cho sự phát triển nghề nghiệp trong lĩnh vực điện. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, việc cập nhật kiến thức mới là rất cần thiết. Tương lai của ngành điện sẽ còn nhiều cơ hội và thách thức, đòi hỏi sinh viên phải luôn học hỏi và cải thiện bản thân.

5.1. Tầm quan trọng của việc cập nhật kiến thức

Công nghệ điện đang phát triển nhanh chóng, vì vậy việc cập nhật kiến thức mới là rất quan trọng để không bị lạc hậu.

5.2. Hướng đi tương lai cho sinh viên ngành điện

Sinh viên nên tìm hiểu thêm về các xu hướng mới trong ngành điện như năng lượng tái tạo và tự động hóa để chuẩn bị tốt hơn cho tương lai.

Nội dung chính

GIÁO TRÌNH ĐIỆN KỸ THUẬT CƠ BẢN (MÃ MÔN HỌC: ELET5308)

---

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun Điện kỹ thuật cơ bản (mã môn học: ELET5308) được biên soạn bởi ThS. Nguyễn Thị Lan (Chủ biên) và kỹ sư Nguyễn Xuân Thịnh, ban hành theo Quyết định số 206/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam) tại Bà Rịa – Vũng Tàu.

Trong chương trình đào tạo nghề trình độ Trung cấp và Cao đẳng, môn học được bố trí thuộc khối Môn học/mô đun cơ sở (Khối II.1), thực hiện sau khi người học đã hoàn thành các môn học chung/đại cương. Học phần có thời lượng 45 giờ (bao gồm 42 giờ lý thuyết và 3 giờ kiểm tra định kỳ), tích lũy 3 tín chỉ trong cấu trúc chương trình đào tạo.

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định trên 3 phương diện chuẩn đầu ra:

• Về kiến thức: Cung cấp cơ sở lý thuyết về các đại lượng điện từ, tính chất của các phần tử trong mạch xoay chiều hình sin, phương pháp phân tích giải mạch một chiều, xoay chiều một pha và ba pha; mô tả cấu tạo, nguyên lý vận hành của máy biến áp, máy điện một chiều và máy điện xoay chiều.
• Về kỹ năng: Người học có khả năng giải các mạch điện cơ bản, vẽ sơ đồ nối dây mạch một pha và ba pha, tính toán tốc độ quay của động cơ và xác định hệ số công suất của thiết bị.
• Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tác phong học tập nghiêm túc, tính cẩn thận, chính xác và tỉ mỉ trong tính toán kỹ thuật.

Cấu trúc giáo trình gồm 5 chương lý thuyết kết hợp hệ thống câu hỏi củng cố và bài tập cuối chương, đóng vai trò tài liệu giảng dạy và học tập nội bộ cho các khối ngành kỹ thuật năng lượng và chế biến.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình phân bổ kiến thức qua 5 chương chuyên đề:

1. Chương 1: Điện từ (Thời lượng: 5 giờ - 4 giờ lý thuyết, 1 giờ kiểm tra): Trình bày khái niệm từ trường, véc-tơ cảm ứng từ $\vec{B}$, cường độ từ trường $\vec{H}$, từ thông $\Phi = B \cdot S \cdot \cos\alpha$; định luật cảm ứng điện từ Faraday ($e_c = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$), định luật Lentz; hiện tượng tự cảm với hệ số tự cảm $L$; lực điện từ Ampère tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng ($F = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha$) và tương tác lực giữa hai dây dẫn song song; cấu trúc cơ bản của mạch từ (thân mạch từ, nắp mạch từ, khe hở không khí, từ thông chính, từ thông tản, từ thông rò).
2. Chương 2: Mạch điện một chiều (Thời lượng: 8 giờ - 7 giờ lý thuyết, 1 giờ kiểm tra): Khảo sát các thành phần mạch điện (nguồn áp, nguồn dòng, phụ tải, thiết bị trung gian); cấu trúc hình học mạch (nhánh, nút, vòng, mắt lưới); các đại lượng dòng điện $i = \frac{\Delta q}{\Delta t}$, điện áp $U_{AB} = \varphi_A - \varphi_B$, công suất $P$; tính chất các phần tử $R, L, C$; định luật Ohm, định luật Jun-Lentz ($Q = R I^2 t$); hệ hai định luật Kirchhoff (Kirchhoff 1: $\sum I_{\text{nút}} = 0$; Kirchhoff 2: $\sum E = \sum R I$); các phương pháp giải mạch gồm biến đổi tương đương, phương pháp dòng điện nhánh và phương pháp dòng điện vòng.
3. Chương 3: Dòng điện xoay chiều hình sin (Thời lượng: 10 giờ lý thuyết): Phân tích nguyên lý tạo dòng điện sin; các thông số chu kỳ $T$, tần số $f = \frac{1}{T}$, tần số góc $\omega$, trị số tức thời $i(t) = I_{\max}\sin(\omega t + \psi)$, trị số hiệu dụng $I = \frac{I_{\max}}{\sqrt{2}}$, góc lệch pha $\varphi$; biểu diễn dòng điện và điện áp bằng véc-tơ; khảo sát mạch thuần trở $R$, thuần cảm $L$ ($Z_L = \omega L$), thuần dung $C$ ($Z_C = \frac{1}{\omega C}$), mạch $RLC$ nối tiếp ($Z = \sqrt{R^2 + (Z_L - Z_C)^2}$); hiện tượng cộng hưởng ($\omega = \frac{1}{\sqrt{LC}}$); các dạng công suất: tác dụng $P = U I \cos\varphi$ (W), phản kháng $Q = U I \sin\varphi$ (VAr), biểu kiến $S = U I = \sqrt{P^2 + Q^2}$ (VA); ý nghĩa hệ số công suất $\cos\varphi$ và phương pháp bù công suất bằng tụ điện với điện dung $C = \frac{P}{\omega U^2}(\tan\varphi_1 - \tan\varphi)$.
4. Chương 4: Mạch điện 3 pha (Thời lượng: 12 giờ - 11 giờ lý thuyết, 1 giờ kiểm tra): Nguyên lý tạo nguồn điện 3 pha đối xứng; cấu hình nối hình Sao (Y) và nối hình Tam giác ($\Delta$); mối quan hệ điện áp dây - pha, dòng điện dây - pha; công suất mạch 3 pha và phương pháp tính toán giải mạch 3 pha đối xứng.
5. Chương 5: Máy điện (Thời lượng: 10 giờ - 9 giờ lý thuyết, 1 giờ kiểm tra): Khái niệm phân loại máy điện; cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp, máy điện không đồng bộ (động cơ không đồng bộ) và máy điện một chiều.

Progression logic của giáo trình đi từ hiện tượng trường điện từ vật lý (Chương 1), chuyển tiếp sang mô hình giải tích mạch một chiều tuyến tính (Chương 2), mở rộng sang chế độ xoay chiều một pha và giản đồ véc-tơ (Chương 3), phát triển lên hệ thống điện ba pha công nghiệp (Chương 4) và kết thúc ở các cơ cấu biến đổi năng lượng điện cơ cụ thể (Chương 5).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Lý thuyết trường điện từ: Mối quan hệ từ trường - điện trường qua định luật Maxwell - Faraday, nguyên lý cảm ứng điện từ và các định luật cơ bản về tương tác lực từ Ampère.
• Lý thuyết mạch điện tuyến tính: Cân bằng dòng điện tại nút và điện áp trong mạch vòng dựa trên hai định luật Kirchhoff; phân tích các trạng thái quá độ năng lượng trên tụ điện và cuộn cảm.
• Hệ thống điều hòa hình sin: Kỹ thuật biểu diễn véc-tơ biên độ - góc pha; tam giác công suất $P-Q-S$; nguyên lý trao đổi công suất phản kháng giữa tải cảm và tải dung.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng tính toán kỹ thuật: Thiết lập hệ phương trình độc lập theo định luật Kirchhoff, giải mạch bằng phương pháp dòng điện nhánh và dòng điện vòng; tính toán thông số tụ bù nhằm nâng cao hệ số công suất $\cos\varphi$.
• Kỹ năng giải tích hình học: Thiết lập và phân tích giản đồ véc-tơ dòng điện, điện áp cho các mạch $R-L-C$ nối tiếp; xác định tính chất cảm kháng hoặc dung kháng của mạch.
• Kỹ năng đọc hiểu thông số thiết bị: Tính toán các đại lượng định mức trên nhãn máy điện, xác định công suất biểu kiến $S_{\text{đm}}$, tốc độ quay và hiệu suất thiết bị điện.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình quy định cụ thể định hướng sư phạm và phương thức tổ chức dạy học:

• Phương pháp giảng dạy: Giảng viên áp dụng các phương pháp dạy học tích cực gồm diễn giảng, đàm thoại - vấn đáp, dạy học giải quyết vấn đề (problem-based learning) và hướng dẫn người học làm việc thông qua hệ thống phiếu học tập.
• Tổ chức lớp học và tự học: Quá trình giảng dạy được tổ chức theo lớp học lý thuyết tập trung kết hợp thảo luận nhóm và làm việc độc lập. Người học được yêu cầu chuẩn bị giáo trình, nghiên cứu tài liệu trước khi lên lớp và hoàn thành các bài tập tình huống theo quy định.
• Hệ thống bài tập: Cuối mỗi chương đều bố trí các câu hỏi củng cố lý thuyết và bài toán kỹ thuật tính toán định lượng (như tính toán dòng điện nhánh, xác định hệ số công suất $\cos\varphi$, tính điện cảm $L$, điện dung $C$, lực điện từ $F$).
• Điều kiện thực hiện: Giảng dạy tại phòng học lý thuyết chuyên môn hóa; trang bị máy vi tính, máy chiếu, bảng, phấn/bút viết và giáo án chi tiết.
• Quy trình đánh giá kết quả học tập:
  • Đánh giá thường xuyên (01 bài): Thực hiện bất kỳ trong quá trình học qua vấn đáp miệng hoặc bài kiểm tra viết $\le 30$ phút, kết hợp chấm điểm bài tập.
  • Đánh giá định kỳ (03 bài kiểm tra viết/trắc nghiệm, thời lượng 45–60 phút/bài):
    • Bài số 1: Kiểm tra lý thuyết Chương 1 và Chương 2.
    • Bài số 2: Kiểm tra lý thuyết Chương 3 và Chương 4.
    • Bài số 3: Kiểm tra lý thuyết Chương 5.
  • Đánh giá kết thúc môn học: Thi trắc nghiệm trên máy tính, thời gian thực hiện từ 45 đến 60 phút.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Tính kế thừa học thuật chuẩn mực: Giáo trình tổng hợp và chuẩn hóa kiến thức dựa trên các tài liệu chuyên ngành kỹ thuật điện, tiêu biểu như giáo trình Kỹ thuật điện của Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh (NXB Giáo dục, 1999) và giáo trình Mạch điện của Võ Châu Tuấn (Trường Cao đẳng Dầu khí, 2019).
• Tập trung vào các bài toán kinh tế - kỹ thuật thực tế: Giáo trình làm rõ nguyên nhân tổn thất điện năng $\Delta A = I^2 R t$ trên đường dây truyền tải do hệ số công suất thấp, từ đó đưa ra bài toán thực tiễn về tính toán bù công suất phản kháng bằng tụ điện để tối ưu hóa chi phí đầu tư dây dẫn và giảm tiêu hao năng lượng.
• Gắn kết chặt chẽ với chuỗi mô đun chuyên ngành Dầu khí: Kiến thức từ giáo trình đóng vai trò tiên quyết, liên kết trực tiếp với các mô đun kỹ thuật chuyên sâu phía sau trong khung chương trình đào tạo của nhà trường như:
  • An toàn điện (ELET5201)
  • Khí cụ điện (ELET52116)
  • Thực tập điện cơ bản (ELEO53149)
  • Bảo vệ rơ le (ELET5316)
  • Đo lường điện (ELEI53115)
  • Trang bị điện 1 (ELET55157)
  • Thí nghiệm khí cụ điện (ELET55141)
  • Thí nghiệm máy cắt điện (ELET54143)
  • Thí nghiệm thiết bị điện quay (ELET55145)

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên mục tiêu: Sinh viên học trình độ Trung cấp và Cao đẳng thuộc các ngành nghề:
  • Nghề Thí nghiệm điện
  • Nghề Vận hành nhà máy nhiệt điện
  • Nghề Vận hành thiết bị chế biến Dầu khí
  • Nghề Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí
  • Nghề Cắt gọt kim loại
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành khối kiến thức chung gồm Toán học/Khoa học tự nhiên cơ bản, Tin học (COMP52005) và An toàn vệ sinh lao động (SAEN52001) trước khi tiếp thu môn học này.
• Mục đích sử dụng của giảng viên: Làm căn cứ thiết kế giáo án giảng dạy lý thuyết theo từng bài học/buổi dạy, xây dựng ngân hàng đề kiểm tra định kỳ 45–60 phút và ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm trên máy vi tính.
• Mục đích tham khảo và tự học: Dùng làm tài liệu củng cố nền tảng giải tích mạch điện cho kỹ thuật viên, công nhân kỹ thuật đang làm việc tại các nhà máy điện, xí nghiệp chế biến dầu khí có nhu cầu ôn tập kiến thức chuyên môn.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng đào tạo nào?

Tài liệu được biên soạn phục vụ học sinh, sinh viên hệ Trung cấp và Cao đẳng các nghề kỹ thuật như Thí nghiệm điện, Vận hành/Sửa chữa thiết bị dầu khí, Vận hành nhà máy nhiệt điện tại Trường Cao đẳng Dầu khí và các trường đào tạo nghề kỹ thuật tương đương.

2. Cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học?

Người học cần nắm vững kiến thức toán học đại cương (đại lượng véc-tơ, hàm số lượng giác, giải hệ phương trình bậc nhất), vật lý đại cương phần điện - từ và hoàn thành các môn học chung theo khung chương trình (như Tin học, An toàn vệ sinh lao động).

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu lý thuyết mạch khác là gì?

Giáo trình phân bổ dung lượng 45 giờ tập trung trực tiếp vào các mô hình mạch cơ bản và thiết bị điện thông dụng trong công nghiệp dầu khí, lược bỏ các phương pháp phân tích toán học quá phức tạp nhằm đảm bảo tính ứng dụng trực tiếp cho thực hành kỹ thuật.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả cao?

Người học cần đọc trước nội dung từng chương theo đề cương bài giảng, tự vẽ lại các sơ đồ mạch và giản đồ véc-tơ pha, làm đầy đủ hệ thống câu hỏi củng cố và bài tập tính toán cuối mỗi chương trước khi tham gia các bài kiểm tra định kỳ.

5. Giáo trình có những tài liệu bổ trợ nào đi kèm?

Hệ thống học liệu đi kèm bao gồm phiếu học tập do giảng viên thiết kế, tài liệu tham khảo Kỹ thuật điện (Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh - NXB Giáo dục, 1999) và Mạch điện (Võ Châu Tuấn - Trường Cao đẳng Dầu khí, 2019).

---

Kết luận

Giáo trình mô đun Điện kỹ thuật cơ bản (ELET5308) của Trường Cao đẳng Dầu khí là tài liệu đào tạo cơ sở chuyên môn, cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện từ điện từ học, mạch điện một chiều, xoay chiều một pha - ba pha đến các dòng máy điện thông dụng.

Lộ trình học tập đề xuất cho người học là tiếp thu tuần tự 5 chương lý thuyết, rèn luyện kỹ năng giải mạch qua các bài tập định lượng, vượt qua 3 bài kiểm tra định kỳ và bài thi trắc nghiệm kết thúc môn, trước khi chuyển tiếp sang các mô đun chuyên sâu như Khí cụ điện, Đo lường điện, Thực tập điện cơ bản và Thí nghiệm thiết bị điện. Người học có thể khai thác thêm các tài liệu bổ trợ được lưu hành trong hệ thống thư viện của Trường Cao đẳng Dầu khí để mở rộng kiến thức chuyên môn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Điện từ Trang 10 - Nắ p ma ̣ch từ. - Khe hở không khí chính và khe hở phu ̣. - Khi cho dòng điê ̣n cha ̣y vào cuô ̣n dây thì trong cuô ̣n dây có từ thông  đi qua, từ thông này cũng chia làm ba phầ n : a) Từ thông chính δ là thành phầ n qua khe hở không khí go ̣i là từ thông làm viê ̣c lv. b) Từ thông tả̉ n t là thành phầ n đi ra ngoài khe hở không khí xung quanh c) Từ thông rò r là thành phầ n không đi qua khe hở không khí chính mà khép kín trong không gian giữa lõi và thân ma ̣ch từ.

 TÓM TẮT NỘI DUNG CHƯƠNG 1 : 1.1 Khái niệm cơ bản về từ trường 1.2 Cường độ từ cảm, cường độ từ trường, Từ thông 1.3 Định luật cảm ứng điện từ 1.5 Mạch từ  CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 1 : 1. Trình bày khái niệm từ trường. Nêu các cách tạo ra từ trường. Hãy viết biểu thức quan hệ giũa cường độ từ cảm B và từ thông  và đơn vị của chúng.

Nêu định nghĩa từ thông. Trình bày thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ. Phát biểu chiều của dòng điện cảm ứng. Trình bày thí nghiệm về hiện tượng tự cảm.

Từ thông xuyên qua một tiết diện S =50cm2 bằng = 6. Cho biết từ trường phân bố đều trên diện tích S. Tính cường độ từ cảm B. Một cuộn dây 5 vòng.

Người ta đưa một nam châm tiến gần đến cuộn dây. Biết rằng tốc độ biến thiên từ thông qua cuộn dây là 0,6Wb/s. Tính sức điện động cảm ứng trong cuộn dây. Đáp số: e = 300V Chương 1: Điện từ Trang 11 CHƯƠNG 2: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU  GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2: Chương 2 là bài giới thiệu nội dung về mạch điện một chiều để người học có được kiến thức nền tảng và dễ dàng tiếp cận nội dung môn học ở những chương tiếp theo.

MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG 2 LÀ: Sau khi học xong bài học, người học đạt được: - Mô tả được mạch điện, các phần tử trong mạch điện, các định lý, định luật và các phương pháp giải mạch điện. - Rèn luyện được đức tính cẩn thận, chính xác  PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 2: - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập chương 2 (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (chương 2) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài mở đầu theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.  ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 2: - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học lý thuyết - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.

- Các điều kiện khác: Không có  KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 2: - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: không có  Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng) Chương 2: Mạch điện một chiều Trang 10  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: 1 điểm kiểm tra (hình thức: kiểm tra trắc nghiệm)  NỘI DUNG CHƯƠNG 2: 2.

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU 2. Nguồn điện một chiều Là những thiết bị cung cấp dòng điện một chiều (dòng điện có trị số và chiều không đổi theo thời gian). Ví dụ: pin, accquy, máy phát điện 1 chiều … b. Nguồn điện xoay chiều Là những thiết bị cung cấp dòng điện xoay chiều (dòng điện có trị số và chiều thay đổi theo thời gian).

Ví dụ: máy phát điện xoay chiều … 2. Phụ tải Phụ tải (tải) là các thiết bị tiêu thụ điện năng để biến đổi thành các dạng năng lượng khác (quang năng ,nhiệt năng, cơ năng…) Ví dụ: động cơ điện, bàn ủi, bếp điện, bóng đèn… 2. Các thiết bị trung gian Các thiết bị phụ trợ như thiết bị đóng cắt (cầu dao, máy ngắt…) để đóng cắt dòng điện, thiết bị bảo vệ (cầu chì), thiết bị đo lường (các đồng hồ đo…). CẤU TRÚC HÌNH HỌC CỦA MẠCH ĐIỆN Hình 2.

Cấu trúc mạch điện Chương 2: Mạch điện một chiều Trang 11 2. Nhánh Nhánh là bộ phận của dòng điện gồm có các phần tử nối tiếp nhau trong đó có cùng dòng điện chạy qua. Nút Nút là chỗ gặp nhau của các nhánh (từ 3 nhánh trở lên). Vòng Mạch vòng là lối đi khép kín qua các nhánh và chỉ đi qua mỗi nút 1 lần 2.

Mắt lưới Là vòng nhỏ nhất, bên trong không có vòng nào khác. Ví dụ: Mạch trên bao gồm: - Máy phát (MP). - 3 mạch vòng: a,b, kết hợp của a và b. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG QUÁ TRÌNH NĂNG LƯỢNG TRONG MẠCH ĐIỆN 2.

Khái niệm Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện dưới tác dụng của điện trường. Người ta quy ước chiều của dòng điện là chiều chuyển dịch của các điện tích dương. Như vậy trong vật dẫn, chiều dòng điện hướng từ cực dương (+) về cực âm (- ) của nguồn (từ nơi có điện thế cao về nơi có điện thế thấp hơn). Đại lượng đặc trưng cho độ lớn của dòng điện là cường độ dòng điện hay dòng điện, ký hiệu là I.

Cường độ dòng điện bằng lượng điện tích (hay điện lượng) q qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t. Chương 2: Mạch điện một chiều Trang 12 ∆q i= ∆t Đơn vị của dòng điện là Ampe, kí hiệu là A. 1A = 1C/1s 1kA = 103A ; 1mA = 10-3A ;1µA = 10-6A Sự chuyển dời của các điện tích theo một hướng nhất định với tốc độ không đổi sẽ tạo thành dòng điện một chiều. Vậy dòng điện một chiều là dòng điện có chiều và trị số không đổi theo thời gian.

Tác dụng của dòng điện là: - Tác dụng nhiệt. - Tác dụng hoá học. Điện áp Tại mỗi điểm trong mạch điện có một điện thế. Hiệu điện thế giữa 2 điểm gọi là điện áp U: UAB =φA -φB Đơn vị của điện áp là Volt, kí hiệu là V.

Chiều của điện áp quy ước là chiều từ điểm có điện thế cao đến điểm có điện thế thấp. Công suất Công suất của nguồn sức điện động: P = E.I Công suất của mạch ngoài: P = U.I Đơn vị của công suất là Oát, ký hiệu là W. CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA MẠCH ĐIỆN 2. Nguồn áp Nguồn áp lý tưởng có khả năng duy trì một điện áp u giữa 2 đầu độc lập với dòng điện qua nguồn.

Chương 2: Mạch điện một chiều Trang 13 Hình 2. Kí hiệu nguồn sức điện động Nguồn điện áp còn được biểu diễn bằng một sức điện động e (t) Chiều e (t) từ điểm điện thế thấp đến điểm điện thế cao. Chiều điện áp theo quy ước từ điểm có điện thế cao đến điểm điện thế thấp: u(t) = - e(t) 2. Nguồn dòng Nguồn dòng lý tưởng có khả năng duy trì một dòng điện chạy qua một nhánh độc lập với điện áp, có trị số bằng dòng điện ngắn mạch giữa 2 cực của nguồn.

Điện trở Điện trở thỏa quan hệ dòng áp như sau: u =R.i Điện trở đặc trưng cho một vật dẫn về mặt cản trở dòng điện chạy qua. Về hiện tượng năng lượng, điện trở R đặc trưng cho tiêu tán năng lượng, biến đổi năng lượng tiêu thụ thành các dạng năng Hình 2. lượng khác như nhiệt năng, quang năng,. Kí hiệu điện trở Đơn vị Ohm () Công suất của điện trở: P = RI2 Chương 2: Mạch điện một chiều Trang 14 2.

Tụ điện Tụ điện thỏa quan hệ dòng áp như sau: 𝑑𝑢 𝑖=𝐶 𝑑𝑡 Trong đó: C là điện dung của tụ điện, có đơn vị là F (Fara). Kí hiệu tụ điện 2. Cuộn cảm Khi có dòng điện i chạy qua cuộn dây có W vòng sẽ sinh ra từ thông móc vòng với cuộn dây:  = W. Điện cảm của cuộn dây được định nghĩa 𝐿 =I Wi Đơn vị của điện cảm là Henry (H). Nếu dòng điện i biến thiên thì từ thông cũng biến thiên và theo định luật cảm ứng điện từ trong cuộn dây xuất hiện sức điện động tự cảm.

Kí hiệu cuộn cảm Chương 2: Mạch điện một chiều Trang 15 Điện áp trên cuộn dây 𝑑𝑖 𝑢 = −𝑒 = 𝐿 𝑑𝑡 2. MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT VÀ ĐỊNH LÝ TRONG MẠCH ĐIỆN 2. Định luật Ohm  Nhánh thuần trở R Điện áp trên điện trở R: U = I.R Trong đó: - U: điện áp trên R, đơn vị V. - I: dòng điện chạy qua R, đơn vị A.

- R: điện trở, đơn vị Ω.6  Nhánh có sức điện động E và điện trở R Hình 2.7 Xét nhánh E, R (hình 2.7) iểu thức tính điện áp U: U = U1 + U2 + U3 +U4 = IR1 – E1 +IR2 + E2 Chương 2: Mạch điện một chiều Trang 16 = I(R1 + R2) – (E1 – E2) Vậy: U = (R)I -E Ta quy ước về dấu như sau: Sức điện động E và dòng điện I có chiều trùng với chiều điện áp U sẽ lấy dấu dương, ngược lại sẽ lấy dấu âm. Biểu thức tính dòng điện 𝑈 +∑𝐸 𝐼= ∑𝑅 Ta quy ước về dấu như sau: Sức điện động E và điện áp U có chiều trùng với chiều dòng điện I sẽ lấy dấu dương, ngược lại sẽ lấy dấu âm. Công, Công suất, Định luật Jun-Lentz • Công, công suất của dòng điện - Công của dòng điện Khi đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu đoạn mạch, dưới tác dụng của điện trường, các điện tích di chuyển có hướng trong đoạn mạch tạo thành dòng điện I. Sau một khoảng thời gian t, điện lượng di chuyển trong mạch là: q = I.t, công của dòng điện sẽ là: A = q.U = UIt Đơn vị của công được tính bằng J.

Vậy, công của dòng điện sinh ra trên đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện đi qua.