Giáo trình Điện kỹ thuật nghề Sửa chữa Điện máy Công trình trình độ Trung cấp

Giáo trình điện kỹ thuật nghề sửa chữa điện máy công trình trình độ trung cấp cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho học viên.

• Trường học: Trường Cao Đẳng Nghề
• Chuyên ngành: Điện Kỹ Thuật
• Đề tài: Giáo Trình Điện Kỹ Thuật Nghề Sửa Chữa Điện Máy Công Trình Trình Độ Trung Cấp
• Loại tài liệu: Giáo Trình

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN
• 1.1. MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU
• 1.1.1. Khái niệm và nguyên lý sản sinh ra dòng điện một chiều
• 1.1.1.1. Khái niệm mạch điện một chiều
• 1.1.1.2. Nguyên lý sản sinh ra dòng điện một chiều
• 1.1.2. Các định luật và đại lượng đặc trưng của dòng điện một chiều
• 1.1.2.1. Định luật Ôm cho đoạn mạch
• 1.1.2.2. Định luật Ôm cho toàn mạch
• 1.1.2.3. Định luật Kirchhoff 1
• 1.1.2.4. Định luật Kirchhoff 2
• 1.1.2.5. Các đại lượng đặc trưng
• 1.1.3. Nhận dạng và tính toán lắp đặt mạch điện một chiều
• 1.1.3.1. Mạch điện
• 1.1.3.2. Thiết lập mô hình mạch điện
• 1.2. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
• 1.2.1. Khái niệm và nguyên lý sản sinh ra dòng điện xoay chiều
• 1.2.1.1. Khái niệm
• 1.2.1.2. Nguyên lý sản sinh ra dòng điện xoay chiều
• 1.2.2. Các đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều
• 1.2.2.1. Biên độ của đại lượng hình sin
• 1.2.2.2. Góc pha (ωt + ψ)
• 1.2.2.3. Pha ban đầu
• 1.2.2.4. Chu kỳ T, tần số f, tần số góc ω
• 1.2.3. Biểu diễn các đại lượng xoay chiều bằng đồ thị vectơ
• 1.2.4. Ý nghĩa hệ số công suất và cách nâng cao hệ số công suất
• 1.2.4.1. Công suất của dòng điện hình sin
• 1.2.4.2. Nâng cao hệ số công suất

Tóm tắt

I. Hướng dẫn toàn diện giáo trình điện kỹ thuật máy công trình

Giáo trình điện kỹ thuật nghề sửa chữa điện máy công trình trình độ trung cấp là tài liệu nền tảng, đóng vai trò cốt lõi trong việc đào tạo kỹ thuật viên chuyên nghiệp. Được biên soạn bởi đội ngũ giảng viên giàu kinh nghiệm từ Trường Cao đẳng Giao thông Vận tải Trung ương I, tài liệu này cung cấp một hệ thống kiến thức toàn diện, từ lý thuyết cơ bản đến ứng dụng thực tiễn. Nội dung được thiết kế bám sát chương trình khung nghề sửa chữa điện, đảm bảo người học sau khi hoàn thành khóa học có đủ năng lực để sửa chữa máy thi công và bảo trì thiết bị điện công trình một cách hiệu quả. Giáo trình không chỉ là một cuốn sách kỹ thuật điện trung cấp thông thường, mà còn là cẩm nang chi tiết, hướng dẫn từng bước về nguyên lý động cơ điện, cấu tạo máy phát, và các khí cụ điện công nghiệp quan trọng. Việc tiếp cận một tài liệu học thuật chuẩn hóa như thế này giúp học viên xây dựng nền tảng vững chắc, hiểu sâu về kỹ thuật điện công trình và tự tin áp dụng vào công việc. Giáo trình này đặc biệt hữu ích cho các học viên tại trường trung cấp nghề điện, những người đang tìm kiếm một lộ trình học tập bài bản để sở hữu chứng chỉ nghề sửa chữa điện uy tín. Các chương mục được phân chia logic, từ đại cương về dòng điện, máy phát điện, động cơ điện, đến máy biến áp và các khí cụ bảo vệ, tạo thành một lộ trình học tập khoa học. Đây chính là tài liệu sửa chữa điện máy công trình không thể thiếu cho bất kỳ ai muốn theo đuổi sự nghiệp trong lĩnh vực này.

1.1. Cấu trúc chương trình khung nghề sửa chữa điện chi tiết

Chương trình khung của giáo trình được xây dựng một cách hệ thống, bao gồm 5 chương chính. Bắt đầu từ những khái niệm đại cương về dòng điện một chiều và xoay chiều, người học sẽ được trang bị kiến thức nền tảng vững chắc. Tiếp theo, giáo trình đi sâu vào phân tích cấu tạo và nguyên lý làm việc của các thiết bị cốt lõi như máy phát điện, động cơ điện và máy biến áp. Mỗi chương đều có mục tiêu rõ ràng, giúp người học định hình được kiến thức và kỹ năng cần đạt được. Cấu trúc này đảm bảo tính logic và tuần tự, giúp học viên dễ dàng tiếp thu từ cơ bản đến phức tạp, một yếu tố quan trọng trong các giáo án điện công nghiệp hệ trung cấp.

1.2. Đối tượng và mục tiêu đào tạo của trình độ trung cấp nghề

Giáo trình này được thiết kế dành cho học viên theo học nghề Sửa chữa điện máy công trình ở cấp trình độ Trung cấp. Mục tiêu chính là đào tạo ra các kỹ thuật viên có khả năng trình bày, phân tích và áp dụng các nguyên lý kỹ thuật điện vào thực tế. Sau khóa học, học viên phải có khả năng nhận dạng, tính toán và lắp đặt các mạch điện cơ bản, hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý của các loại máy điện. Hơn nữa, chương trình nhấn mạnh việc tuân thủ các quy định, quy phạm về kỹ thuật điện, đặc biệt là an toàn điện trong xây dựng, để chuẩn bị cho học viên bước vào môi trường làm việc chuyên nghiệp.

II. Thách thức khi thiếu tài liệu sửa chữa điện máy công trình

Việc học tập và làm việc trong ngành sửa chữa điện máy công trình đối mặt với nhiều thách thức, đặc biệt là khi thiếu hụt các tài liệu học thuật chuyên sâu và được chuẩn hóa. Các hệ thống điện trên máy thi công ngày càng phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật viên phải có kiến thức sâu rộng về cả cơ khí và điện. Nếu không có một giáo trình điện kỹ thuật bài bản, người học dễ bị rối trong mớ lý thuyết rời rạc, khó liên kết chúng với thực tế. Một trong những khó khăn lớn nhất là việc hiểu rõ mạch điện máy công trình, vốn có cấu trúc đặc thù và yêu cầu độ chính xác cao. Sự thiếu hụt tài liệu sửa chữa điện máy công trình chất lượng dẫn đến việc học viên phải học theo kinh nghiệm truyền miệng, thiếu cơ sở khoa học, dễ gây ra sai sót trong chẩn đoán và sửa chữa. Hơn nữa, vấn đề an toàn điện trong xây dựng là một yếu tố sống còn. Thiếu kiến thức chuẩn từ sách vở, người thợ có thể bỏ qua các quy trình an toàn, dẫn đến những tai nạn lao động đáng tiếc. Việc tìm kiếm một cuốn sách kỹ thuật điện trung cấp uy tín, được biên soạn bởi các chuyên gia, trở thành nhu cầu cấp thiết để giải quyết những thách thức này, nâng cao chất lượng đào tạo và đảm bảo an toàn cho người lao động. Đây là lý do tại sao các chương trình đào tạo tại trường trung cấp nghề điện luôn chú trọng đến giáo trình chuẩn.

2.1. Phân tích sự phức tạp của mạch điện máy công trình hiện đại

Máy móc công trình hiện đại tích hợp nhiều hệ thống điều khiển điện tử phức tạp, khác xa với các mạch cơ bản. Các mạch này bao gồm cảm biến, bộ điều khiển ECU và các cơ cấu chấp hành tinh vi. Việc chẩn đoán lỗi không chỉ đơn thuần là đo điện trở hay điện áp, mà còn đòi hỏi kỹ năng đọc sơ đồ mạch điện phức tạp và sử dụng các thiết bị chẩn đoán chuyên dụng. Thiếu một nền tảng lý thuyết vững chắc về kỹ thuật điện công trình, kỹ thuật viên sẽ gặp khó khăn trong việc xác định nguyên nhân gốc rễ của sự cố.

2.2. Rủi ro về an toàn điện trong xây dựng và quá trình sửa chữa

Môi trường làm việc tại các công trình xây dựng tiềm ẩn nhiều nguy cơ mất an toàn điện, từ việc tiếp xúc với đường dây cao thế đến rò rỉ điện từ các thiết bị. Quá trình sửa chữa máy thi công cũng đòi hỏi tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc an toàn để tránh điện giật hoặc cháy nổ. Giáo trình cung cấp các kiến thức nền tảng về quy phạm an toàn, giúp người học nhận biết và phòng tránh các rủi ro, là một phần không thể thiếu trong chương trình đào tạo nghề.

III. Bí quyết nắm vững nguyên lý điện cơ bản từ giáo trình chuẩn

Để giải quyết các thách thức trong ngành, giáo trình cung cấp một lộ trình học tập khoa học, bắt đầu từ những nguyên lý điện cơ bản nhất. Chương 1, "Đại cương về dòng điện", được xem là nền móng cho toàn bộ kiến thức chuyên ngành. Nội dung chương này không chỉ định nghĩa các khái niệm như dòng điện một chiều, xoay chiều mà còn đi sâu vào các định luật vật lý cốt lõi. Người học sẽ được tiếp cận với Định luật Ôm và Định luật Kirchhoff, hai công cụ không thể thiếu để phân tích bất kỳ mạch điện máy công trình nào. Việc hiểu rõ các đại lượng đặc trưng như điện áp, dòng điện, công suất, và điện trở giúp học viên xây dựng tư duy logic khi chẩn đoán sự cố. Điểm đặc biệt của giáo trình là cách trình bày trực quan, kết hợp giữa lý thuyết và các ví dụ minh họa cụ thể, giúp các khái niệm trừu tượng trở nên dễ hiểu. Tài liệu cũng giải thích chi tiết về nguyên lý sản sinh ra dòng điện xoay chiều ba pha, một hệ thống điện được sử dụng phổ biến trong các máy móc công suất lớn. Nắm vững những kiến thức này từ một cuốn sách kỹ thuật điện trung cấp bài bản là bí quyết để người học tự tin tiếp cận các nội dung phức tạp hơn về máy phát, động cơ, và hệ thống điều khiển.

3.1. Các định luật cơ bản trong mạch điện một chiều và xoay chiều

Giáo trình trình bày chi tiết Định luật Ôm cho đoạn mạch (I = U/R) và cho toàn mạch, cùng với hai Định luật Kirchhoff về dòng điện tại nút và điện áp trong vòng kín. Các định luật này là công cụ toán học nền tảng để tính toán và phân tích mọi mạch điện. Theo tài liệu gốc, "Tổng đại số những dòng điện ở một nút bằng không" (Định luật Kirchhoff 1) là nguyên tắc cơ bản để xác định dòng điện trong các nhánh phức tạp. Việc áp dụng thành thạo các định luật này là kỹ năng bắt buộc đối với một kỹ thuật viên sửa chữa điện.

3.2. Tìm hiểu hệ thống điện xoay chiều ba pha và hệ số công suất

Hệ thống điện ba pha là trái tim của nhiều loại máy công trình. Giáo trình giải thích cặn kẽ nguyên lý sản sinh ra nguồn điện ba pha đối xứng và hai cách đấu nối phổ biến: hình sao (Y) và hình tam giác (Δ). Quan trọng hơn, tài liệu nhấn mạnh ý nghĩa kinh tế của hệ số công suất (cosφ) và các biện pháp nâng cao hệ số này, chẳng hạn như sử dụng tụ bù. Nâng cao hệ số công suất không chỉ giúp tận dụng tối đa công suất nguồn mà còn giảm tổn thất trên đường dây, một kiến thức thực tiễn có giá trị cao.

IV. Phương pháp phân tích cấu tạo động cơ và máy phát điện

Từ nền tảng lý thuyết vững chắc, giáo trình chuyển sang phân tích các thành phần cốt lõi của hệ thống điện máy công trình: máy phát điện và động cơ điện. Đây là những nội dung trọng tâm, giúp học viên hiểu được cách năng lượng được tạo ra và biến đổi thành cơ năng để vận hành máy móc công trình. Đối với máy phát điện, tài liệu mô tả chi tiết cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy phát điện một chiều và xoay chiều. Các thành phần chính như stator (phần tĩnh) và rotor (phần quay) được giải thích cặn kẽ, kèm theo sơ đồ minh họa rõ ràng. Tương tự, phần động cơ điện cũng được trình bày một cách khoa học. Giáo trình không chỉ giới thiệu nguyên lý động cơ điện nói chung mà còn đi sâu vào từng loại cụ thể, từ động cơ một chiều đến động cơ không đồng bộ ba pha – loại động cơ phổ biến nhất trong công nghiệp. Việc phân tích ưu nhược điểm của từng loại máy giúp người học có cái nhìn tổng quan và lựa chọn phương án sửa chữa, thay thế phù hợp. Đây là kiến thức không thể thiếu trong bộ tài liệu sửa chữa điện máy công trình, giúp kỹ thuật viên từ việc chỉ biết thay thế phụ tùng sang khả năng chẩn đoán và sửa chữa chuyên sâu.

4.1. Cấu tạo và nguyên lý động cơ điện một chiều xoay chiều

Động cơ điện biến đổi điện năng thành cơ năng. Giáo trình mô tả cấu tạo của động cơ điện một chiều gồm stator (nam châm điện), rotor (phần ứng) và cổ góp. Nguyên lý hoạt động dựa trên lực điện từ tác dụng lên thanh dẫn mang dòng điện trong từ trường. Đối với động cơ xoay chiều, đặc biệt là loại không đồng bộ ba pha, cấu tạo gồm stator với dây quấn ba pha và rotor kiểu lồng sóc. Từ trường quay do dòng điện ba pha tạo ra sẽ cảm ứng và kéo rotor quay theo, tạo ra chuyển động.

4.2. Nguyên lý làm việc của máy phát điện trên máy thi công

Máy phát điện có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho các phụ tải và nạp ắc quy. Theo giáo trình, nguyên lý hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi rotor (nam châm điện) quay trong stator (có các cuộn dây), từ trường biến thiên sẽ cảm ứng ra sức điện động trong các cuộn dây của stator. Đối với máy phát điện xoay chiều ba pha, ba cuộn dây đặt lệch nhau 120 độ sẽ tạo ra ba suất điện động hình sin lệch pha nhau, hình thành nguồn điện ba pha.

4.3. Sơ đồ và ứng dụng thực tế của máy biến áp ba pha

Máy biến áp là thiết bị không thể thiếu trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng. Giáo trình giới thiệu cấu tạo máy biến áp gồm lõi thép, dây quấn sơ cấp và thứ cấp. Đặc biệt, tài liệu đi sâu vào các cách đấu dây máy biến áp ba pha như Y/Y, Y/Δ, Δ/Y, và Δ/Δ, đồng thời giải thích cách tính tỉ số biến áp dây tương ứng với mỗi cách đấu. Kiến thức này rất quan trọng trong việc lắp đặt và bảo trì thiết bị điện công trình.

V. Cách áp dụng kiến thức vào bảo trì thiết bị điện công trình

Một kỹ thuật viên giỏi không chỉ nắm vững lý thuyết mà còn phải biết cách áp dụng vào thực tiễn, đặc biệt là trong công tác vận hành và bảo trì. Giáo trình dành một phần quan trọng để giới thiệu về các khí cụ điện công nghiệp dùng để điều khiển và bảo vệ mạch điện. Việc hiểu rõ công dụng và đặc tính kỹ thuật của các thiết bị như cầu dao, aptomat, rơ-le, và công-tắc-tơ giúp kỹ thuật viên có thể thiết kế, lắp đặt và khắc phục sự cố trong các tủ điện điều khiển. Đây là cầu nối giữa lý thuyết hàn lâm và công việc sửa chữa máy thi công hàng ngày. Kiến thức về các thiết bị bảo vệ giúp đảm bảo hệ thống điện hoạt động ổn định, tránh các sự cố quá tải hay ngắn mạch có thể gây hư hỏng cho động cơ và các thiết bị đắt tiền khác. Hơn nữa, giáo trình cũng lồng ghép các nguyên tắc về an toàn điện trong xây dựng vào từng bài học. Quy trình vận hành máy móc công trình an toàn, từ việc kiểm tra hệ thống điện trước khi khởi động đến việc tuân thủ các quy tắc khi sửa chữa, đều được nhấn mạnh. Nhờ đó, người học không chỉ trở thành một người thợ lành nghề mà còn là một kỹ thuật viên có ý thức cao về an toàn lao động, một phẩm chất quan trọng được các nhà tuyển dụng đánh giá cao.

5.1. Vai trò của các khí cụ điện công nghiệp trong bảo vệ mạch

Chương 5 của giáo trình giới thiệu các khí cụ điều khiển và bảo vệ. Cầu dao được mô tả là thiết bị dùng để đóng, cắt dòng điện bằng tay, thường dùng cho mạch công suất nhỏ. Trong khi đó, các thiết bị bảo vệ tự động như aptomat (máy cắt hạ thế) có khả năng tự động ngắt mạch khi có sự cố quá tải hoặc ngắn mạch. Việc lựa chọn và lắp đặt đúng các khí cụ điện công nghiệp này là yếu tố then chốt để bảo vệ an toàn cho cả con người và thiết bị.

5.2. Quy trình vận hành máy móc công trình đảm bảo an toàn tối đa

An toàn là ưu tiên hàng đầu. Một quy trình vận hành chuẩn bao gồm việc kiểm tra cách điện của dây dẫn, độ tin cậy của các thiết bị đóng cắt và tình trạng hoạt động của các hệ thống bảo vệ trước mỗi ca làm việc. Trong quá trình sửa chữa, việc ngắt hoàn toàn nguồn điện và sử dụng các dụng cụ cách điện phù hợp là bắt buộc. Những kiến thức này giúp hình thành thói quen làm việc chuyên nghiệp và an toàn, giảm thiểu tối đa tai nạn lao động.

VI. Tương lai và cơ hội từ chứng chỉ nghề sửa chữa điện máy

Hoàn thành chương trình học dựa trên giáo trình điện kỹ thuật nghề sửa chữa điện máy công trình không chỉ mang lại kiến thức mà còn mở ra nhiều cơ hội nghề nghiệp hấp dẫn. Với tấm chứng chỉ nghề sửa chữa điện trình độ trung cấp, học viên có đủ năng lực để làm việc tại các công ty xây dựng, các doanh nghiệp cho thuê máy móc, hoặc các xưởng dịch vụ sửa chữa chuyên nghiệp. Nhu cầu nhân lực cho ngành này luôn ở mức cao do tốc độ phát triển của ngành xây dựng và công nghiệp. Việc được đào tạo bài bản theo một chương trình khung nghề sửa chữa điện chuẩn giúp học viên có lợi thế cạnh tranh lớn trên thị trường lao động. Các giáo án điện công nghiệp hệ trung cấp như thế này đảm bảo rằng đầu ra của các trường trung cấp nghề điện đáp ứng được yêu cầu ngày càng khắt khe của doanh nghiệp. Các thông tin về tuyển sinh nghề điện máy công trình luôn được cập nhật, cho thấy sức hút không ngừng của ngành. Đầu tư vào việc học tập một cách nghiêm túc với một tài liệu chất lượng là bước đi vững chắc nhất để xây dựng một sự nghiệp bền vững, có thu nhập ổn định và cơ hội thăng tiến trong tương lai.

6.1. Giá trị của giáo án điện công nghiệp hệ trung cấp tiêu chuẩn

Một giáo án chuẩn, được công nhận bởi các cơ quan quản lý giáo dục và doanh nghiệp, là sự đảm bảo về chất lượng đào tạo. Nó giúp chuẩn hóa kiến thức và kỹ năng trên toàn quốc, giúp nhà tuyển dụng dễ dàng đánh giá năng lực của ứng viên. Học viên tốt nghiệp từ các chương trình này thường được ưu tiên trong quá trình tuyển dụng vì họ đã được trang bị nền tảng kiến thức và kỹ năng thực hành cần thiết.

6.2. Thông tin tuyển sinh nghề điện máy công trình và triển vọng

Nhiều trường cao đẳng và trung cấp nghề trên cả nước thường xuyên tổ chức tuyển sinh nghề điện máy công trình. Triển vọng nghề nghiệp rất sáng sủa, với mức lương khởi điểm hấp dẫn và cơ hội phát triển lên các vị trí cao hơn như giám sát kỹ thuật, quản lý đội bảo trì. Với sự phát triển không ngừng của cơ sở hạ tầng, nhu cầu về kỹ thuật viên bảo trì thiết bị điện công trình sẽ còn tiếp tục tăng cao trong nhiều năm tới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BO GIAO THONG VAN TAI TRUONG CAO BANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG | ey GIÁO TRINH MON HQE ĐIỆN KỸ THUẬT TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP: NGHỀ: SỬA CHỮA ĐIỆN MÁY CÔNG TRÌNH Ban hành theo Quyết định số 1955/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày 21/12/2017 của Hiệu trường Trường Cao đẳng GTVT Trung ương Ì Hà Nội, 2017 LOIMO DAU Tài liệu kỹ thuật điện được biên soạn dé giảng dạy mô đun cơ sở nghề trình độ trung cấp, nghề sửa chữa điện máy công trình.Được thực hiện bởi sự. tham gia của các giảng viên khoa cơ khí. 'Trên cơ sở chương trình khung đào tạo, trường Cao đăng giao thông vận tải, cùng với các giáo viên khoa cơ khí có nhiễu kinh nghiệm thực hiện biên soạn giáo trình Vật liệu điện phục vụ cho công tác dạy nghé. Giáo trình này được thiết kế theo môn học thuộc hệ thống mô đun/ môn học của chương trình đào tạo nghề Sửa chữa điện máy công trình ở cấp trình.

độ Trung cấp nghề và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đảo tạo. Môn học này được thiết kế gồm 3 chương.Vật liệu cách điện Chương 2. Vật liệu dẫn điện Chương 3. Vật liệu dẫn từ Mặc dù đã hết sức cỗ gắng, song sai sót là khó tránh.

Tác giả rất mong. nhận được các ý kiến phê bình, nhận xét của bạn đọc dé giáo trình được hoản thiện hơn. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn! CHUONG 1: DAI CUONG VE DONG DIEN 4 ¡chiều và ding điện điện động xoay chiều. Giới thiệu ý nghĩa của hệ số công suất và các biện pháp nâng cao hệ số công suất.

Trình bày sơ đồ đầu nồi hệ thống điện xoay chiều ba pha kiêu hình sao (Y) và hình tam giác ( A) và các mỗi quan hệ giữa các đại lượng pha và dây Mục tiêu: ~ Trình bày được khái niệm, nguyên lý sản sinh ra dòng điện một chiều, các đại lượng cơ bản và các định luật cơ bản của mạch điện một chiều ~ Trinh bay được nguyên lý sản sinh ra sức điện động xoay chiều và các đại lượng cơ bản đấc trưng cho dòng điện xoay chỉ ~ Trình bảy được ý nghĩa của hệ số công suất và các biện pháp nâng cao hệ số công suất ~ Trình bày được sơ dé dau nối hệ thống điện xoay chiều ba pha kiểu hình sao (Y) và hình tam giác (A ) và các môi quan hệ giữa các đại lượng pha và dây ~ Tuân thủ các quy định, quy phạm vẻ kỹ thuật điện. Nội dung chính: 1. MẠCH ĐIỆN MỘT CHIẾU: Mục tiêu: - Trình bảy được khái niệm, nguyên lý sản sinh ra dòng điện một chiều, các đại lượng cơ bản và các định luật cơ bản của mạch điện một chiều.1 Khái niệm và nguyên lý sản sinh ra dòng điện một chiều 1.1 Khái niệm mạch điện một chiều Dòng điện chính là dòng => = = chuyển động của các hạt mang điện ++ ++ như điện tử, ion. Chiều của dòng điện SE được quy ước từ dương sang âm s 8 (ngược với chiều chuyển động của các A điện tử từ âm sang dương (hình1.1) Dòng một chiều là dòng có trị số và chiều không đổi theo thời gian.1 Dòng điện một chiều 1.2 Nguyên lý sản sinh ra đòng điện một chiều.

Sơ đỗ nguyên lý làm việc của máy phát điện một chiều như hình I. Máy gồm có một khung dây a b e d có đầu nỗi với hai phiến góp. Khungdây và phiền góp 3 quay quanh trục của nó với tốc độ không đổi trong từ trường của hai cực nam châm N-S. Các chỗi than A, B đặt cố định và luôn ty vào phiến góp.

là, lá Khi phần ứng quay (khung dây abcd quay) trong từ trường đều của phần cảm (nam châm S-N), các thanh dẫn của dây quấn phần ứng cắt từ trường phin (a) (bì se Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy phát điện một chiều «a. Mé ta nguyên lý máy phát; b. SDĐ máy phát có một phần nữ; ¢. SDD méy phat cé nhiễu phần tit cảm, theo định luật cảm ứng điện từ, trong khung dây sẽ cảm ứng suất điện động xoay chiều mà trị số tức thời của nó được xác định theo công thức: e=Blv trong đó đ-Ð B: Từ cảm nơi thanh dẫn quết qua (đơn vị: T) 1: Chiều dải dây dẫn nằm trong từ trường (m).

v: Tốc độ dài của thanh dẫn (m/s) Chiều của suất điện động được xác định theo quy tắc bàn tay phải. Vậy theo hình I.2a suất điện động của thanh dẫn ab nằm dưới cực từ N có chiều đi từ b én a, còn của thanh dẫn cd nằm dưới cực S có chiều từ d đến c. Nếu nồi hai chéi than A và B với tải thì suất điện động trong khung dây sẽ sinh ra trong mạch ngoải một đồng điện chạy từ chỗi than A đến chỗi than B. Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí của phần tử thay đối, thanh dn ab ở cực S, thanh dẫn cd ở cực N, suất điện động trong thanh dẫn đổi chiều.

Nhờ chỗi than đứng yên, chỗi A vẫn tiếp xúc với phiến góp trên, chỗi B tiếp xúc với phiến góp dưới, nên dòng điện ở mạch ngoài không đổi. Nhờ cổ góp và chỗi than, điện áp trên chỗi và dòng điện qua tải là điện áp và dòng điện một chiều. Nếu máy chỉ có một phẫn tử, điện áp điện cực máy phát như hình 1. Để điện áp lớn và ít đập mạch (hình1.

Dây quấn có nhiều phần tử và nhiều phiến đổi chiều.2 Các định luật và đại lượng đặc trưng của dòng điện một chiều 1. Định luật Ôm cho đoạn mạch ~ Nhánh có thuần điện trở: Xét mạch thuần điện trở (hình!.3), biểu thức tính dòng điện qua điện trở: I=U/R - (1-2)ưongđó U: tính bằng Volt (V) E inh bang Ampe (A) R Re Tin bing Ohm (Q) —L_T+— Định luật: Cường độ dòng điện trong một j I đoạn mạch tỷ lệ thuận với hiệu điện thé va tỷ Ư lệ nghịch với điện trở qua đoạn mạch đó. Nhi ~ Nhánh có sức điện động E và điện trở R: Nhánh thuần trở Xét nhánh có E, R (hình 1. Biểu thức tính điện áp U: U=U, + Up + Us + Us = Ry l- B+ Rol + Ep = (Ri+ Ry (E: -E;) Vậy:U =(ER)I-XE (1-3) Trong biểu thức (1-3) quy ước Uh, Me dấu như sau: Sức điện động E và dòng Oo) điện I có chiều trùng với chiều điện áp RE; U sẽ lấyấy dấuđể dương, ngược chiềuẤn ssẽ lấy ae We dấu âm.

Ư Biểu Lies i dòng điện: Hind r5 (4) Nhánh sức điện động và R ER Trong biểu thức (1-4) quy ước dấu như Ry sau: Sức điện động E và chiều trùng với chiều dòng điện sẽ lấy R dấu dương, ngược lại sẽ E b. Định luật Ôm cho toàn mạch Cho mạch điện như hình 1.5 E I=—————— (AJ-5 Rane OED LR a Roh Trong đó: 1: Cường độ dòng điện trong mach (A) E: Sức điện động của nguồn điện (V) Rn: Điện trở trong của nguồn (Q) 'R¿ Điện trở dây dẫn (Q) R¿ Điện trở phụ tải (©) R¿ + R¿ Điện trở mạch ngoài (©) Định luậ: Cường độ đồng điện trong mạch kín tỷ lệ thuận với sức điện động của nguồn điện và tỷ lệ nghịch với tổng trở toàn mạch. 'VD: Cho mạch điện hình 1.Tinh dign áp Una và đỏng điện các nhánh l,, l,. Lời giải Tinh điện áp Uag: Usp = Ey - Ril = 100-2.

Đồng<ađiệnl; b=5" U„ _="90 =30A Dòng điện Iy: — E: 30-115 __ 1 25A. Dòng điện I; < 0, chiều thực của dòng điện 1; ngược với chiều đã vẽ trên hình. Dinh luật Kirchoff1 Định luật này cho ta quan hệ giữa các dòng điện tại một nút, được phát biêu như sau: Tổng đại số những dòng điện ở một nút bằng. “Trong đó quy ude dòng điện đi tới nút lấy dấu dương, đòng điện rời khỏi nút lấy dấu âm.

XInút=0 (1-6) Ởhình 1.7 thi: I) + CL) + (ch) =0 4L Định luật KirchofŸ2 Định luật này cho ta quan hệ giữa sức điện động, dòng điện và điện trở trong một mạch vòng khép kín, được phát biểu như sau: Đi theo một mạch vòng khép kín theo một chiều tuỳ ý chọn, tổng đại số những sức điện động bằng tông đại số các điện áp rơi (sụt áp) trên các điện trở của mạch vòng. YRI=SE Quy ước dấu: Các sức điện Hình 1.9: Mạch vòng có chiểu trùng chiều mạch vòng lấy dấu dương, ngược lại lấy dấu âm. 'Ở mạch vòng hình 1.8: Ril, - Roly + Ruby = E - Ep + Ey Vi dụ : Tinh dong dign 1; va cdc sire điện động E¡, E; trong mạch điện hình Áp dụng định luật Kirchof I tại nút A có: A+h-h=05h= 10-4=6A Áp dụng định luật Kirchoff 2 cho: Mach ving a: 4+2.10=24V Mach ving b: E) = Ris+ Rab 5.2 Các đại lượng đặc trưng. Dòng điện ¡ về trị số bằng tốc độ ces = biến thiên của lượng điện tích q qua tiết diện ngang của vật dẫn: Hình 1.10 i=dq/ds Đơn vị: Ampe (A) Người ta qui ước chiề dòng điện chạy.

Van trong vật dẫn ngược chiều với chiều chuyển | ®*®——EE—sw động của điện tử (hình 1.10) = PN"Tại mỗi điểm trong một mạch điện có Hình 1.11 k một điện thể ọ. Hiệu điện thể giữa hai điểm + sọi là điện áp U, đơn vị là Vôn (V) Điện áp giữa hai điểm A và B hình 1.11 là: ỦAn< QA - 05. (1-8) Chiều điện áp quy ước là chiều từ điểm có điện thế cao đến điểm có điện thể thấp. E U Điện áp giữa hai cực của nguồn điện khi hở mạch ngoài (đòng điện I = 0) được sọi là sức điện động E.

ial tii © Cong suat Ký hiệu nguồn sức điện động. 7 Công suất của nguồn sức điện động là: P=EI (1-9) Công suất của mạch ngoài là: P=UlI (1-10) Đơn vị của công suất là oát (W). 4k Sức điện động E Sức điện động E là phẩn tử lý tưởng, có trị số bằng điện áp U đo được giữa hai cực của nguồn khi hở mạch ngoài. Chiều của sức điện động quy ước từ điện thế thấp đến điện thế cao (cực âm tới cực dương) (Hình 1.

Chiều của điện áp quy ước từ điện thế cao đến điện thế thấp, do đó nếu chiều vẽ như hình I. Nguôn dòng điện. Nguồn dòng điện J là phần tử lý tưởng có trị số bằng dòng điện R ngắn mạch giữa 2 cực của nguồn J (Hình 1. £ Điện trởR 1 Điện trở R đặc trưng cho một vật dẫn về mặt cản trở dòng điện chạy _ Hình LI3a Hinh 1.

VỀ hiện tượng năng lượng, điện trở Rđặc trưng cho tiêu tán, biển đổi điện năng tiêu thụ thành các dạng năng lượng khác như nhiệt năng. & Điện cảm L Cho qua cuộn đây L (hình 1.