CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI II GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN NGHỀ CÔNG NGHỆ ÔTÔ (Ban hành theo quyết định số 820/QĐ-CĐHHII, ngày 22 tháng 12 năm 2020 của Hiệu trưởng Trường Cao Đẳng Hàng Hải II) ( Lưu hành nội bộ) TP.HCM, năm 2020 1 LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Công nghệ ô tô ở trình độ Cao đẳng, giáo trình Điện tử cơ bản là một trong những giáo trình môn học/môđun đào tạo chuyên ngành. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc. Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chư ng trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 30 giờ gồm có: MH08-01: Khái niệm cơ bản và giới thiệu về đồng hồ VOM MH08-02: Linh kiện thụ động MH08-03: Linh kiện bán dẫn MH08-04: Các mạch điện tử cơ bản MH08-05: Các mạch điện tử trong ô tô Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiên thức mới cho phù hợp.
Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện Các ý kiến đóng góp xin gửi về Khoa Cơ Khí – Trường cao đẳng Hàng Hải II. năm 20 Tổ bộ môn 2 CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học : Điện tử cơ bản Mô dun : MH 08 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học : + Vị trí của môn học : Môn học được bố trí dạy sau khi học xong các môn học cơ sở như: Tin học, điện kỹ thuật và học trước khi học các mô đun chuyên sâu như: Kỹ thuật chung về ô tô, bảo dưỡng và sửa chữa điện thân xe, chẩn đoán kỹ thuật ô tô.
+ Ý nghĩa và vai trò của môn học : Điện tử cơ bản là môn học nói về tất cả các linh kiện cần thiết để tạo nên các mạch điện tử, bằng cách ghép nối các linh kiện trong một mạch điện tử và làm cho nó hoạt động. Vì thế, việc hiểu đặc điểm cấu tạo, ký hiệu và nguyên lý hoạt động của linh kiện, đánh giá đầy đủ các đặc tính, ứng dụng các giá trị của chúng là việc đầu tiên một người thợ sửa chữa, lắp ráp thiết bị điện tử phải tìm hiểu. Đối với học viên học công nghệ ô tô thì cuốn sách này sẽ giúp tìm hiểu các thông số kỹ thuật, tính năng và ứng dụng của các linh kiện điện tử sử dụng trong các mạch điện cơ bản, mạch đánh lửa của ô tô. Nếu mục đích của công việc là có kiến thức và kỹ năng để sửa chữa thì việc làm hiệu quả nhất của học viên là hiểu rõ các tính năng, thực hiện được cách đo kiểm tra các thông số các linh kiện, ứng dụng thực tế và thay thế các vật liệu, linh kiện đã bị hỏng.
Hy vọng rằng cuốn giáo trình này đề cập được phần lớn những lĩnh vực mà học viên cần biết để sao cho những mạch điện tử trở thành đối tượng dễ hiểu, dễ lắp ráp, sửa chữa và đem lại cho học viên những thông tin cần biết. Tính chất của môn học : Là môn học bắt buộc - Phân tích được đặc điểm cấu tạo nguyên lý hoạt động của các linh kiện kiện điện tử thông dụng. - Nhận dạng chính xác ký hiệu của linh kiện, đọc chính xác trị số của chúng. Về kỹ năng - Đo, kiểm tra được hư hỏng của các linh kiện điện tử - Đọc, phân tích được nguyên lý hoạt động của mạch điện tử cơ bản Về năng lực tự chủ tự chịu trách nhiệm: - Rèn luyện tính tỷ mỉ chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp - Làm việc độc lập, làm việc theo nhóm, chịu trách nhiệm cá nhân và trách nhiệm đối với nhóm.
Nội dung môn học : MH08-01: Khái niệm c bản và giới thiệu về đồng hồ VOM MH08-02: Linh kiện thụ động MH08-03: Linh kiện bán dẫn MH08-04: Các mạch điện tử c bản MH08-05: Các mạch điện tử trong ô tô 11 3 BÀI 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ GIỚI THIỆU VỀ ĐỒNG HỒ VOM Mã bài: MĐ-02 Giới thiệu Trong bài học này sẽ nêu lên các tính chất, ứng dụng của dòng điện, các vật liệu điện sử dụng trong đời sống dân dụng và công nghiệp. Ngoài ra còn giới thiệu về chức năng của đồng hồ VOM, đây là dụng cụ thường xuyên sử dụng đối với người kỹ thuật viên để kiểm tra và sửa chữa các linh kiện, cách mạch điện - điện tử. Mục tiêu - Nêu được khái niệm về dòng điện, dòng điện một chiều - Nêu được các tính chất cơ bản của vật liệu điện, vật liệu cách điện, vật liệu từ. - Nêu được chức năng của đồng hồ VOM.
- Hiểu, vận dụng đồng hồ VOM để kiểm tra linh kiện, mạch điện - điện tử - Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo trong học tập. KHÁI NIỆM DÒNG ĐIỆN 1.1 Dòng điện và dòng 1 chiều A. Khái niệm và định nghĩa Khi ta nối vật tích điện với vật không tích điện bằng vật dẫn thì các điện tích sẽ chuyển dời từ qua sang hình 1-1a , tạo thành dòng điện tích qua vật dẫn. Các điện tích chuyển dời được chính là do lực điện trường tác dụng lên chúng theo một hướng nhất định.
Trên hình 1-1, hướng điện trường là từ về B. 4 Khi nối hai bản cực của tụ điện hình 1-1) bằng một dây dẫn. Tụ điện sẽ phóng điện, các điện tích dư ng chuyển dời từ bản qua về và các điện âm chuyển dời từ qua về. Như vậy, trong dây dẫn cũng có dòng điện tích chuyển dời có hướng dưới tác dụng của lực điện trường.
- Định nghĩa: ng điện tích chuyển dời có hướng dưới tác dụng của lực điện trường gọi là dòng điện. - Điều kiện duy trì dòng điện, nguồn điện Muốn có dòng điện tích chuyển động, trong vật dẫn phải có lực điện trường. dụng lên điện tích nữa, các điện tích ngừng di chuyển từ về , d ng điện thế cũng mất. Muốn duy trì dòng điện liện tục trong vật dẫn , ta phải đưa các điện tích từ về.
Khi đó giữa và vẫn duy trì một điện trường và các điện tích lại tiếp tục di chuyển từ qua về hình 1-2a. Điều đó cũng tương tự nước chảy từ bình sang bình hình 1-2b qua ống O. Nếu không có bơm bơm nước từ lên thì nước chảy qua O. Khi độ chênh mực nước h giữa A và B còn.
Sau một thời gian, mực nước ở và bằng nhau, nước thôi chảy qua O. Nhờ bơm, nước được đưa từ về , duy trì độ chênh mực nước h, và do đó duy trì liên tục dòng nước hình 1-1a và b, dòng điện chỉ tồn tại trong một thời gian rất ngắn. Khi điện tích quả cầu giảm đi, điện tích quả cầu tăng lên, điện thế ở và trở nên bằng nhau. Hiệu điện thế giữa chúng bằng không, nên không có lực điện trường tác qua ống O.
Như vậy, điều kiện duy trì dòng nước là có độ chênh mức nước h. Tư ng tự điều kiện duy trì dòng điện trong vật dẫn là phải duy trì độ chênh điện thế giữa đầu và cuối vật dẫn, tức phải có một điện áp đặt vào vật dẫn. Thiết bị duy trì độ chênh điện thế để tạo ra dòng điện trong mạch điện gọi là nguồn điện. Nguồn điện trong mạch điện cũng có vai trò như b m trong mạch thủy lực.
Như ta đã biết, trong kim loại có các điện tử tự do, bình thường, các điện tử tự do tham gia vào chuyển động nhiệt hơn loại và dao động xung quanh các nút mạng tinh thể hình 1- a , nên kim loại trung hòa về điện và trong kim loại không có dòng điện 5 Khi đặt kim loại vào trong một điện trường hình 1- b các điện tử sẽ chịu tác dụng một lực điện trường theo cũng một hướng ngược chiều với chiều điện trường vì điện tử tích điện âm , nên chúng sẽ di chuyển theo hướng ngược với chiều điện trường, tạo thành dòng điện. Vậy, Theo quy ước, chiều dòng điện là chiều chuyển dời của các điện tích dư ng, tức theo chiều của điện trường, trong khi đó, dòng điện tử lại di chuyển ngược với chiều điện trường. Vậy chiều di chuyển của dòng điện tử trong kim loại ngược với chiều quy ước của dòng điện hình 1-3c). - Bản chất dòng điện trong dung dịch điện phân bản chất dòng điện trong dung dịch điện phân: Thực nghiệm chứng tỏ rằng các dung dịch điện phân là vật dẫn tốt.
Nhúng vào dung dịch điện phân hai thanh kim loại làm điện cực rồi nối tới nguồn điện, ta thấy có dòng điện qua mạch hình 1-4). Hình 1 Dòng điện qua dung dịch điện -4 phân Cực nối tới cực dư ng nguồn gọi là anốt, cực nối tới cực âm nguồn gọi là catốt. Ta biết trong dung dịch điện phân, các phân tử muối, axit, ba kiềm đều bị phân tích thành các phần tử mang điện, gọi là ion. Đó là hiện tượng điện ly.
Chẳng hạn, muối ăn tan trong nước sẽ điện ly theo phư ng trình sau: CaCl Na+ + Cl- + - Các ion dư ng như Na gọi là calion, các ion âm như Cl ). ọi là anion. ình thường, các ion trong dung dịch tham gia chuyển động nhiệt. Chúng chuyển động h n loại, nên không tạo thành dòng điện.
Khi đặt vào nguồn điện, lực điện trường sẽ bắt các ion chuyển dời có hướng: anion chuyển về phía anốt, c n cation về phía catốt tức ion dư ng chuyển động theo chiều điện trường, c n ion âm chuyển động ngược chiều điện trường. Kết quả là trong dung dịch, có dòng điện, chiều quy ước từ anốt về catốt Vậy dòng điện trong chất điện phân là dòng các ion chuyển dời có hướng do tác dụng của lực điện trường. Hiện tượng điện phân: - Khi dòng điện qua dung dịch muối ăn, anion Cl đi về cực dư ng anốt c n + - cation Na đi về cực âm catốt .