Giáo Trình Kỹ Thuật Máy Lạnh Cao Đẳng Ninh Bình

Giáo trình điện kỹ thuật nghề kỹ thuật máy lạnh và điều hoà không khí cđtc cung cấp kiến thức chuyên sâu và thực tiễn cho sinh viên ngành điện lạnh.

• Tác giả: Vi Thị Thủy
• Trường học: Cao Đẳng Ninh Bình
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Máy Lạnh
• Đề tài: Giáo Trình Kỹ Thuật Máy Lạnh
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Ninh Bình

Mục lục chi tiết

• 1. BÀI 1: MẠCH ĐIỆN CƠ BẢN
• 2. BÀI 2: ĐỊNH LUẬT OHM VÀ CÔNG SUẤT
• 3. BÀI 3: NGUỒN SẮC ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ
• 4. BÀI 4: HIỆU ỨNG CỦA DÒNG ĐIỆN
• 5. BÀI 5: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Kỹ Thuật Máy Lạnh Cao Đẳng Ninh Bình

Giáo trình Kỹ Thuật Máy Lạnh tại Cao Đẳng Ninh Bình được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức cơ bản và chuyên sâu về lĩnh vực kỹ thuật máy lạnh. Tài liệu này không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn áp dụng vào thực tiễn. Nội dung giáo trình được xây dựng dựa trên kinh nghiệm giảng dạy và tham khảo từ nhiều nguồn tài liệu uy tín.

1.1. Mục tiêu của giáo trình Kỹ Thuật Máy Lạnh

Mục tiêu chính của giáo trình là giúp sinh viên hiểu rõ các khái niệm cơ bản về công nghệ lạnh, từ đó phát triển kỹ năng thực hành trong lĩnh vực này.

1.2. Cấu trúc nội dung giáo trình

Giáo trình bao gồm 9 bài học, mỗi bài học tập trung vào một khía cạnh khác nhau của kỹ thuật máy lạnh, từ lý thuyết đến thực hành.

II. Những thách thức trong việc học Kỹ Thuật Máy Lạnh

Học kỹ thuật máy lạnh không chỉ đơn thuần là tiếp thu lý thuyết mà còn phải đối mặt với nhiều thách thức. Sinh viên cần phải nắm vững các khái niệm phức tạp và áp dụng chúng vào thực tế. Việc thiếu thiết bị thực hành cũng là một vấn đề lớn.

2.1. Khó khăn trong việc tiếp cận thiết bị thực hành

Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc tiếp cận các thiết bị thực hành cần thiết để áp dụng lý thuyết vào thực tế.

2.2. Thiếu tài liệu tham khảo chất lượng

Việc thiếu tài liệu tham khảo chất lượng có thể làm giảm hiệu quả học tập của sinh viên trong lĩnh vực này.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả trong Kỹ Thuật Máy Lạnh

Để nâng cao hiệu quả giảng dạy, giáo viên cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành là rất quan trọng trong việc đào tạo kỹ thuật viên máy lạnh.

3.1. Sử dụng công nghệ trong giảng dạy

Việc sử dụng công nghệ như mô hình 3D và phần mềm mô phỏng giúp sinh viên hình dung rõ hơn về các hệ thống lạnh.

3.2. Tổ chức các buổi thực hành tại xưởng

Các buổi thực hành tại xưởng giúp sinh viên có cơ hội áp dụng lý thuyết vào thực tế, từ đó nâng cao kỹ năng nghề nghiệp.

IV. Ứng dụng thực tiễn của Kỹ Thuật Máy Lạnh

Kỹ thuật máy lạnh có nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày, từ hệ thống điều hòa không khí đến các thiết bị làm lạnh công nghiệp. Việc hiểu rõ ứng dụng của công nghệ lạnh giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan hơn về ngành nghề.

4.1. Ứng dụng trong ngành công nghiệp

Kỹ thuật máy lạnh đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp, đặc biệt là trong việc bảo quản thực phẩm và sản xuất.

4.2. Ứng dụng trong đời sống hàng ngày

Hệ thống điều hòa không khí và tủ lạnh là những ứng dụng phổ biến của kỹ thuật máy lạnh trong đời sống hàng ngày.

V. Kết luận và tương lai của Kỹ Thuật Máy Lạnh

Kỹ thuật máy lạnh là một lĩnh vực đang phát triển mạnh mẽ. Với sự tiến bộ của công nghệ, nhu cầu về kỹ thuật viên máy lạnh ngày càng tăng cao. Sinh viên cần nắm vững kiến thức và kỹ năng để đáp ứng yêu cầu của thị trường lao động.

5.1. Triển vọng nghề nghiệp

Nhu cầu về kỹ thuật viên máy lạnh trong các lĩnh vực như xây dựng, bảo trì và sửa chữa đang gia tăng.

5.2. Cơ hội học tập và nghiên cứu

Sinh viên có thể tiếp tục học tập và nghiên cứu để nâng cao trình độ chuyên môn trong lĩnh vực này.

Nội dung chính

TỔNG QUAN VỀ GIÁO TRÌNH ĐIỆN KỸ THUẬT (MÃ MÔ ĐUN: M 09)

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình môn học/mô đun Điện kỹ thuật (Mã mô đun: M 09) được biên soạn bởi nhóm tác giả Vi Thị Thủy và Nguyễn Thị Phượng, do Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình (thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) ban hành năm 2021. Tài liệu được thiết kế phục vụ chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng và Trung cấp cho ngành/nghề Kỹ thuật máy lạnh và Điều hòa không khí (HKK), đồng thời là tài liệu tham khảo cho các ngành kỹ thuật liên quan như Điện dân dụng, Điện công nghiệp và Điện tử.

Về vị trí trong chương trình đào tạo, Điện kỹ thuật là mô đun kỹ thuật cơ sở, được bố trí giảng dạy sau các môn học chung và trước khi học viên tiếp cận các môn học, mô đun chuyên môn nghề. Tổng thời lượng thực hiện mô đun là 80 giờ, phân bổ thành 35 giờ lý thuyết, 43 giờ thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập và 02 giờ kiểm tra đánh giá.

Mục tiêu học tập của giáo trình được cấu trúc rõ ràng qua ba tiêu chí:

• Kiến thức: Trang bị khả năng phát biểu các khái niệm, định luật, định lý cơ bản trong mạch điện một chiều, xoay chiều một pha và xoay chiều ba pha; rèn luyện kỹ năng tính toán các thông số kỹ thuật ở trạng thái xác lập.
• Kỹ năng: Vận dụng các phương pháp phân tích, biến đổi mạch để giải quyết các bài toán kỹ thuật điện; giải thích các ứng dụng thực tế trong hệ thống thiết bị lạnh.
• Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Hình thành phương pháp tư duy khoa học, tính chủ động, tác phong làm việc chính xác và nghiêm túc theo yêu cầu kỹ thuật.

Cấu trúc giáo trình gồm 9 bài học được sắp xếp tuần tự theo nguyên tắc sư phạm từ cơ bản đến phức tạp, tích hợp các ví dụ tính toán gắn liền với hệ thống điện máy lạnh.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình bao gồm 9 bài học chính với tiến trình logic chặt chẽ:

• Bài 1: Mạch điện cơ bản (M 09-B01): Khái quát bản chất điện tích dựa trên mô hình nguyên tử Bohr ($Q = N \cdot e$ với $e = \pm 1,6 \cdot 10^{-19}\text{ As}$); định nghĩa dòng điện, cường độ dòng điện ($I = Q/t$), mật độ dòng điện ($S = I/A$); khái niệm hiệu điện thế ($U$) và nguyên tắc mắc đồng hồ đo (Ampe kế mắc nối tiếp, Volt kế mắc song song).
• Bài 2: Định luật Ohm và công suất (M 09-B02): Trình bày định luật Ohm ($I = U/R$); các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở ($R = \rho \cdot l/S$); bảng thông số điện trở suất ($\rho$) và hệ số nhiệt điện trở ($\alpha$) của kim loại, chất bán dẫn và chất cách điện; sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ ($R_t = R_0(1 + \alpha \Delta t)$); công thức tính công suất điện ($P = U \cdot I = I^2 \cdot R = U^2/R$) và bảng tiêu chuẩn chọn tiết diện dây dẫn VDE0100 (CHLB Đức).
• Bài 3: Nguồn sức điện động và điện trở (M 09-B03): Phân loại nguồn DC và AC; quy luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng; tính toán công dòng điện ($W = U \cdot I \cdot t$), tổn thất công suất ($P_{tt}$) và sụt áp trên đường dây truyền tải; phân loại điện trở theo vật liệu (than chì, màng oxit kim loại/gốm, dây quấn Niken-Crom), theo công năng và theo trị số (cố định, biến trở, chiết áp).
• Bài 4: Hiệu ứng của dòng điện (M 09-B04): Phân tích bản chất dòng điện trong các môi trường dẫn điện; làm rõ 4 hiệu ứng chính: hiệu ứng hóa học (phản ứng oxy hóa - khử, ứng dụng trong ắc quy và công nghệ mạ điện), hiệu ứng nhiệt, hiệu ứng từ (động cơ, rơ le, biến áp, van solenoid) và hiệu ứng sinh lý.
• Bài 5: Mạch điện một chiều (M 09-B05): Thiết lập công thức và phương pháp tính toán điện áp, dòng điện, điện trở tương đương cho mạch mắc nối tiếp ($R_t = R_1 + R_2 + ...$), mạch mắc song song ($1/R_t = 1/R_1 + 1/R_2 + ...$) và mạch hỗn hợp nối tiếp - song song.
• Bài 6: Tụ điện và điện dung (M 09-B06): Khái niệm tụ điện phẳng, hằng số điện trường ($\varepsilon_0 = 8,86 \cdot 10^{-12}\text{ As/Vm}$), công thức tính điện dung ($C = \varepsilon_0 \varepsilon_r S/d$); quy tắc ghép tụ nối tiếp và song song; khảo sát quá trình quá độ tích điện và phóng điện theo hàm số mũ cơ số tự nhiên $e$ với hằng số thời gian $\tau_0 = R \cdot C$.
• Bài 7: Cảm ứng điện từ (M 09-B07): Hiện tượng cảm ứng điện từ theo thực nghiệm Michael Faraday (1831); từ trường nam châm vĩnh cửu; phân loại vật liệu từ (nghịch từ Diamagnetic, thuận từ Paramagnetic, sắt từ Ferromagnetic); quy tắc bàn tay phải và quy tắc vặn nút chai; cấu tạo và nguyên lý của cuộn cảm ($L$), van điện từ, rơ le điện áp (tiếp điểm thường mở 13-14, thường đóng 21-22); đặc tính quá độ khi đóng/ngắt cuộn cảm.
• Bài 8: Dòng điện xoay chiều một pha (M 09-B08): Các phương pháp tạo dòng xoay chiều; các đại lượng chu kỳ ($T = 2\pi/\omega$), tần số ($f = 50\text{ Hz}$, $T = 0,02\text{ s}$), giá trị tức thời hình sin; phản ứng của các nhánh thuần trở ($R$), thuần dung ($X_C = 1/(2\pi fC)$), thuần cảm ($X_L = 2\pi fL$); phân tích mạch R-L-C nối tiếp và song song; tính toán 3 loại công suất: hiệu dụng ($P$), phản kháng ($Q$), biểu kiến ($S$); tam giác công suất ($S^2 = P^2 + Q^2$); giải pháp nâng cao hệ số công suất $\cos\phi$ bằng tụ bù song song.
• Bài 9: Dòng điện xoay chiều ba pha (M 09-B09): Khái niệm hệ thống ba pha gồm 3 suất điện động lệch pha nhau $120^\circ$; cấu trúc nguồn 3 pha gồm 3 dây pha ($L_1, L_2, L_3$) và dây trung tính ($N$); tính toán các thông số mạch ba pha đối xứng với điện áp pha $220\text{ V}$.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Thuyết vật lý và mô hình cơ bản: Sử dụng mô hình nguyên tử Bohr để định nghĩa điện tích tự do; áp dụng thuyết cảm ứng điện từ Michael Faraday thiết lập cơ sở biến đổi cơ - điện; tuân thủ nguyên lý bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
• Các nguyên lý cốt lõi: Định luật Ohm cho nhánh thuần trở và mạch phức tạp; quy tắc cộng điện áp trong mạch nối tiếp và phân nhánh dòng điện trong mạch song song; quy tắc bàn tay phải xác định chiều từ trường.
• Khung phân tích mạch điện: Ứng dụng hàm số mũ Euler ($e$) trong tính toán quá độ $RC$ và $RL$; phương pháp tổng trở phức $Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$ và mô hình tam giác công suất $S-P-Q$.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Đo lường điện áp và dòng điện bằng Volt kế và Ampe kế; tính chọn tiết diện dây dẫn theo bảng chuẩn VDE0100; tính toán thông số tụ kích động cơ và dung lượng tụ bù cho hệ thống điều hòa không khí.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích sự sụt giảm điện áp và tổn thất công suất trên đường truyền dẫn; giải thích sự lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong các nhánh chứa $R, L, C$; nhận diện hiện tượng cộng hưởng điện ($X_L = X_C$) và rủi ro quá bù ($Q_C > Q_1$).
• Năng lực thực hành chuyên môn (Practical competencies): Nhận dạng linh kiện điện trở, tụ điện, rơ le bảo vệ; kiểm tra tiếp điểm thường mở (13-14) và thường đóng (21-22); ứng dụng giải pháp an toàn chống quá áp khi ngắt cuộn cảm.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Phương pháp tiếp cận sư phạm

Giáo trình áp dụng mô hình đào tạo theo định hướng thực hành nghề nghiệp, cân đối giữa 35 giờ lý thuyết trên lớp và 43 giờ thực hành, bài tập, thảo luận (chiếm hơn $53%$ thời lượng). Kiến thức lý thuyết được rút gọn về dạng biểu thức tính toán trực tiếp, ngay sau mỗi phần lý thuyết đều có ví dụ minh họa và bài tập giải mẫu chi tiết.

Hệ thống bài tập và nghiên cứu tình huống (Case studies)

Các ví dụ trong giáo trình gắn liền với các thông số thực tế của ngành nhiệt lạnh:

• Bài toán chọn dây dẫn công nghiệp: Tính toán tiết diện dây dẫn bằng đồng dài $700\text{ m}$ cung cấp điện cho nhà máy, giới hạn điện trở dưới $0,8,\Omega$, tra bảng VDE0100 để chọn tiết diện tiêu chuẩn $16\text{ mm}^2$.
• Bài toán điện trở phá băng: Xác định công suất ($330\text{ W}$) và điện trở ($484,\Omega$) của bộ phá băng tủ lạnh ở điện áp $220\text{ V}$, tính toán độ sụt áp ($11,7%$) khi nối dây dài $300\text{ m}$.
• Bài toán ghép tụ kích: Phối hợp các tụ điện có sẵn ($75,\mu\text{F}, 50,\mu\text{F}, 10,\mu\text{F}$) bằng liên kết nối tiếp kết hợp song song để thay thế tụ kích $40,\mu\text{F}$ bị hỏng của động cơ 1 pha.
• Bài toán bù công suất cho máy lạnh: Tính toán tụ bù $35,\mu\text{F}$ mắc song song với block máy điều hòa ($1000\text{ W}, 6\text{ A}, 220\text{ V}$) để nâng hệ số công suất từ $\cos\phi = 0,758$ lên $0,95$, giảm dòng điện tải từ $6\text{ A}$ xuống $4,78\text{ A}$.

Phương pháp đánh giá và hướng dẫn tự học

• Đánh giá: Gồm đánh giá thường xuyên qua bài tập tính toán mạch, 02 giờ kiểm tra định kỳ và đánh giá kỹ năng thực hành phân tích sơ đồ nối dây.
• Tự học: Học viên cần nắm vững cách tra cứu bảng thông số vật liệu dẫn điện, tự diễn giải lại các bước giải mạch $R-L-C$ và tuân thủ các quy tắc an toàn điện khi khảo sát mạch cuộn cảm và tụ điện.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

Tích hợp tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế

Giáo trình đưa vào bảng thông số dòng điện cho phép và tiết diện tiêu chuẩn của dây dẫn điện theo tiêu chuẩn VDE0100 (CHLB Đức), áp dụng cho quy mô tiết diện từ $0,75\text{ mm}^2$ đến $70\text{ mm}^2$. Điều này cung cấp căn cứ định lượng giúp người học lựa chọn dây dẫn đạt tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật.

Tiết diện tiêu chuẩn ($mm^2$)	0,75	1	1,5	4	6	10	16	25	35	50	70
Cường độ chịu tải ($A$)	12	15	18	26	34	44	61	82	108	135	168
Cầu chì bảo vệ ($A$)	6	10	10	20	25	35	50	53	80	100	125

Bảng số liệu vật liệu dẫn điện và cách điện chi tiết

Tài liệu cung cấp bảng dữ liệu điện trở suất ($\rho$) ở $20^\circ\text{C}$ và hệ số nhiệt điện trở ($\alpha$) của 16 loại vật liệu, bao gồm:

• Vật liệu dẫn điện: Bạc ($1,59 \cdot 10^{-8},\Omega\cdot\text{m}$), Đồng ($1,72 \cdot 10^{-8},\Omega\cdot\text{m}$), Vàng, Nhôm, Tungsten, Sắt, Bạch kim, Chì, Mangan, Constantan, Thủy ngân.
• Hợp kim điện trở: Hợp kim Cu-Zn, Nichrome ($1,10 \cdot 10^{-6},\Omega\cdot\text{m}$).
• Vật liệu bán dẫn & phi kim: Carbon, Gecmani, Silic.
• Vật liệu cách điện: Thủy tinh, Cao su, Lưu huỳnh, Parafin, Thạch anh, PET, Teflon.

Ứng dụng chuyên sâu trong kỹ thuật máy lạnh

Nội dung giáo trình không dừng lại ở lý thuyết thuần túy mà trực tiếp giải quyết các vấn đề chuyên ngành nhiệt lạnh:

• Cấu tạo và cơ chế hoạt động của rơ le điện áp khởi động block máy lạnh.
• Ứng dụng van điện từ tự động đóng mở môi chất lạnh.
• Tính toán hệ thống tụ điện kích động cơ một pha và tụ bù công suất phản kháng cho block điều hòa không khí.
• Cảnh báo hiện tượng quá điện áp khi ngắt mạch cuộn cảm và nguy cơ hỏng thiết bị khi xảy ra hiện tượng quá bù ($Q_C > Q_1$).

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên và học viên: Học sinh, sinh viên theo học hệ Trung cấp và Cao đẳng ngành Kỹ thuật máy lạnh và Điều hòa không khí (HKK); học viên các ngành Điện công nghiệp, Điện dân dụng, Kỹ thuật điện tử cần tài liệu học tập mô đun Điện kỹ thuật cơ sở.
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các môn học chung trong chương trình đào tạo, bao gồm Toán học cơ sở (giải phương trình, hàm lượng giác, logarit tự nhiên, số mũ) và Vật lý cơ bản về phần điện học.
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng giáo trình làm tài liệu giảng dạy chuẩn cho mô đun M 09, làm khung phân bổ kế hoạch bài giảng 80 giờ và xây dựng ngân hàng bài tập, đề thi.
• Kỹ thuật viên thực tế: Kỹ thuật viên bảo trì, lắp đặt máy lạnh và thiết bị nhiệt sử dụng giáo trình để tra cứu công thức tính toán tải điện, phương pháp đo kiểm và thông số chọn cáp dẫn theo chuẩn VDE0100.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người học nào?

Giáo trình được biên soạn phục vụ học sinh, sinh viên trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề Kỹ thuật máy lạnh và Điều hòa không khí. Đồng thời, cấu trúc kiến thức cơ sở của sách phù hợp cho sinh viên các ngành Điện dân dụng, Điện tử và Điện công nghiệp tham khảo.

2. Người học cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học mô đun này?

Người học cần nắm vững kiến thức toán học đại cương (các phép biến đổi đại số, hàm số lượng giác, đồ thị hình sin, số Euler $e$ và logarit $\ln$) cùng các nguyên lý vật lý cơ bản về cấu tạo nguyên tử và hiện tượng điện từ.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu kỹ thuật điện đại cương là gì?

Giáo trình tích hợp trực tiếp các bài toán kỹ thuật thuộc ngành máy lạnh (như tính toán bộ phá băng, tụ kích động cơ 1 pha, tính tụ bù block máy điều hòa, cấu tạo tiếp điểm rơ le 13-14 và 21-22) và áp dụng bảng thông số thực tế theo tiêu chuẩn VDE0100 của CHLB Đức.

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

Học viên nên học tuần tự từ Bài 1 đến Bài 9, tự thực hiện lại các bước giải toán trong các ví dụ mẫu có sẵn trước khi giải bài tập mở rộng, kết hợp đối chiếu sơ đồ nguyên lý với các thiết bị điện thực tế trong phòng thí nghiệm.

5. Giáo trình có kèm theo bảng tra cứu và tài liệu hỗ trợ nào không?

Giáo trình tích hợp sẵn bảng tra cứu điện trở suất và hệ số nhiệt của 16 loại vật liệu dẫn điện, bán dẫn và cách điện; bảng tiêu chuẩn chọn tiết diện dây dẫn và cầu chì theo VDE0100; cùng hệ thống đồ thị pha của các nhánh $R, L, C$.

---

Kết luận

Giáo trình Điện kỹ thuật (Mã mô đun: M 09) của Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện về mạch điện một chiều, cảm ứng điện từ và mạch điện xoay chiều một pha, ba pha. Nội dung tài liệu đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cơ sở thông qua sự kết hợp giữa lý thuyết mạch và các bài toán thực hành trong ngành Kỹ thuật máy lạnh và Điều hòa không khí. Lộ trình học tập đi từ bản chất hạt mang điện, định luật Ohm, giải tích mạch $RC, RL$ quá độ cho đến kỹ thuật bù công suất phản kháng và tính toán mạng điện ba pha cân bằng. Tài liệu là căn cứ chuyên môn phục vụ giảng dạy, học tập và tra cứu kỹ thuật chuẩn mực trong các cơ sở giáo dục nghề nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bà NÔNG NGHIàP VÀ PHÁT TRIàN NÔNG THÔN TR¯âNG CAO ¾NG C¡ GIàI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MÔN HàC/MÔ UN: IÞN Kþ THU¾T NGÀNH/NGHÞ: Kþ THU¾T MÁY L¾NH VÀ HKK TRÌNH Þ: CAO ¾NG VÀ TRUNG C¾P Ban hành kèm theo Quy¿t ßnh sß: /Q-TCGNB ngày….nm2021 cÿa Hißu tr±ßng tr±ßng cao ¿ng C¡ gißi Ninh Bình Ninh Bình, nm 2021 TUYÊN BÞ B¾N QUYÞN Tài liáu này thuác lo¿i sách giáo trình nên các ngußn thông tin có thá ±ÿc phép dùng nguyên b¿n ho¿c trích dùng cho các mÿc ích vß ào t¿o và tham kh¿o. Mßi mÿc ích khác mang tính lách l¿c ho¿c sÿ dÿng vßi mÿc ích kinh doanh thi¿u lành m¿nh s¿ bß nghiêm c¿m. 2 LâI GIàI THIÞU Giáo trình ±ÿc biên so¿n làm tài liáu hßc t¿p, gi¿ng d¿y nên giáo trình ã ±ÿc xây dÿng á māc á ¡n gi¿n và dß hiáu nh¿t, trong mßi bài ßu có ví dÿ và bài t¿p áp dÿng á làm sáng tß lý thuy¿t. Khi biên so¿n, nhóm biên so¿n ã dÿa trên kinh nghiám gi¿ng d¿y, tham kh¿o ßng nghiáp và tham kh¿o á nhißu giáo trình hián có á phù hÿp vßi nái dung ch±¡ng trình ào t¿o và phù hÿp vßi mÿc tiêu ào t¿o, nái dung ±ÿc biên so¿n gÁn vßi nhu c¿u thÿc t¿.

Nái dung cÿa môun gßm có 9 bài: Bài 1: M¿ch ián c¡ b¿n Bài 2: ßnh lu¿t Ohm và công su¿t Bài 3: Ngußn sāc ián áng và ián trá Bài 4: Hiáu āng cÿa dòng ián Bài 5: M¿ch ián mát chißu Bài 6: Tÿ ián và dián dung Bài 7: C¿m āng ián tÿ Bài 8: Dòng ián xoay chißu mát pha Bài 9: Dòng ián xoay chißu ba pha Giáo trình cing là tài liáu gi¿ng d¿y và tham kh¿o tßt cho các ngành thuác l)nh vÿc ián dân dÿng, ián công nghiáp, ián tÿ, ián l¿nh. M¿c dù ã cß gÁng tß chāc biên so¿n á áp āng ±ÿc mÿc tiêu ào t¿o nh±ng không tránh ±ÿc nhÿng khi¿m khuy¿t. R¿t mong nh¿n ±ÿc óng góp ý ki¿n cÿa các th¿y, cô giáo, b¿n ßc á nhóm biên so¿n s¿ hiáu chßnh hoàn thián h¡n. Ninh Bình, ngày….nm 2021 Tham gia biên so¿n 1.

Vi Thß Thuÿ 2. Nguyßn Thß Ph±ÿng 3 MþC LþC TRANG LâI GIàI THIÞU. 3 CH¯¡NG TRÌNH MÔ UN. 11 BÀI 2: ÞNH LU¾T OHM VÀ CÔNG SU¾T.

ßnh lu¿t Ohm. Các y¿u tß ¿nh h±áng ¿n ián trá. Sÿ phÿ thuác nhiát á cÿa ián trá. 16 BÀI 3: NGUÞN SĂC IÞN ÞNG VÀ IÞN TRä.

Ngußn ián, các lo¿i ngußn ián. Nng l±ÿng và công. Tßn th¿t công su¿t. 19 4 BÀI 4: HIÞU ĂNG CĀA DÒNG IÞN.

Các hiáu āng dòng ián. 20 BÀI 5: M¾CH IÞN MÞT CHIÞU. M¿ch song song. M¿ch ián nßi ti¿p song song hßn hÿp.

23 BÀI 6: Tþ IÞN VÀ IÞN DUNG. ián dung cÿa tÿ ián. Tính ch¿t tích ián và phóng ián cÿa tÿ. Tính ch¿t c¡ b¿n cÿa nam châm.

Tính ch¿t óng ngÁt cÿa cuán dây. 34 BÀI 8: DÒNG IÞN XOAY CHIÞU MÞT PHA. Khái niám vß dòng ián xoay chißu mát pha. R, L, C trong m¿ch ián xoay chißu mát pha.

M¿ch R, L, C song song. Công su¿t ián xoay chißu. 45 BÀI 9: DÒNG IÞN XOAY CHIÞU BA PHA. ián trá thu¿n vßi dòng ián 3 pha.

Công su¿t m¿ng 3 pha cân b¿ng. 56 TÀI LIÞU THAM KH¾O. 60 6 CH¯¡NG TRÌNH MÔ UN Tên mô un: ián kÿ thu¿t Mã mô un: M 09 Thãi gian thÿc hißn mô un: 80 giß; (Lý thuy¿t: 35 giß; Thÿc hành, thí nghiám, th¿o lu¿n, bài t¿p: 43 giß; Kiám tra: 02 giß) Vß trí tính ch¿t cāa mô un: - Vß trí: Mô un ián kÿ thu¿t ±ÿc bß trí hßc sau các môn hßc chung và hßc tr±ßc các môn hßc, mô un chuyên môn nghß. - Tính ch¿t: Là mô un kÿ thu¿t c¡ sá.

Mÿc tiêu mô un: - Ki¿n thāc: Phát biáu ±ÿc các khái niám, ßnh lu¿t, ßnh lý c¡ b¿n trong m¿ch ián mát chißu, xoay chißu, m¿ch ba pha. Tính toán ±ÿc các thông sß kÿ thu¿t trong m¿ch ián mát chißu, xoay chißu, m¿ch ba pha á tr¿ng thái xác l¿p. - Kÿ nng:V¿n dÿng các ph±¡ng pháp phân tích, bi¿n ßi m¿ch á gi¿i các bài toán vß m¿ch ián hÿp lý. Gi¿i thích ±ÿc mát sß āng dÿng ¿c tr±ng theo quan iám cÿa kÿ thu¿t ián.

- Nng lÿc tÿ chÿ và trách nhiám: Rèn luyán tính chÿ áng, t± duy khoa hßc, nghiêm túc trong công viác. Nßi dung mô un: 7 BÀI 1: M¾CH IÞN C¡ B¾N Mã bài: M 09- B01 Giái thißu: à bài này ta s¿ làm quen vßi các khái niám vß m¿ch ián, các ph¿n tÿ c¿u thành m¿ch ián. Mÿc tiêu: - Phân tích và gi¿i thích ±ÿc các khái niám c¡ b¿n trong m¿ch ián, hiáu và v¿n dÿng ±ÿc các biáu thāc tính toán c¡ b¿n. - Phân tích ±ÿc nhiám vÿ, vai trò cÿa các ph¿n tÿ c¿u thành m¿ch ián nh±: ngußn ián, dây d¿n, phÿ t¿i.

- Rèn luyán tính chính xác, chÿ áng, nghiêm túc trong công viác. Nßi dung chính: 1. ián tích Khái niám ián tích dÿa trên "Mô hình nguyên tÿ Bohr" do nhà v¿t lý an M¿ch xây dÿng : Nguyên tÿ bao gßm các h¿t c¡ b¿n electron, proton và n¡tron Proton và n¡tron n¿m trong nhân nguyên tÿ Các electron chuyán áng trên các quÿ ¿o khác nhau quanh h¿t nhân. Sß l±ÿng proton và electron trong mát nguyên tÿ cân b¿ng vß ián là b¿ng nhau.

Các nguyên tß khác nhau có các ¿c iám khác nhau c¡ b¿n vß sß l±ÿng electron và quÿ ¿o chuyán áng. Chúng ±ÿc sÁp x¿p trong b¿ng tu¿n hoàn các nguyên tß. Các h¿t c¡ b¿n có khßi l±ÿng và ián tích nh± sau : Khßi l±ÿng( g ) ián tích( As ) electron 9,1. 10 0 Nh± v¿y, ián tích cÿa electron và proton là b¿ng nhau nh±ng khác d¿u, còn n¡tron không mang ián tích.

ián tích xác ßnh theo biáu thāc : Q = N.1) trong ó : Q - ián tích ; 8 N - sß l±ÿng ián tích c¡ b¿n ; e - ián tích c¡ b¿n : e = ± 1,6 .10 19 As á hiáu rõ h¡n khái niám ián tích ta có thá theß dõi ví dÿ sau Ví dÿ 1: Mát acquy có ián tích 60 Ah (ampe - giß). Hßi có bao nhiêu ián tích c¡ b¿n ? × d Gi¿i :Tÿ (1.1) có : = = = 1,35 × 10 , × Nh± v¿y, sß l±ÿng ián tích c¡ b¿n cÿa acquy 60 Ah là r¿t lßn. Dòng ián Trong nguyên tÿ, các electron chuyán áng xung quanh nhân nh±ng bß hút và quay quanh nhân. Lÿc hút gi¿m theo bình ph±¡ng kho¿ng cách tÿ tâm tßi electron.

Nhÿng electron n¿m trên quÿ ¿o ngoài cùng có thá thoát khßi lÿc hút cÿa tâm và trá thành các electron tÿ do. N¿u các electron tÿ do chuyán áng theo mát h±ßng nh¿t ßnh, ng±ßi ta gßi ó là dòng ián. Dòng ián là dòng chuyán áng cÿa electron theo mát h±ßng nh¿t ßnh. C±ßng á dòng ián : là sß l±ÿng ián tích Q chuyán áng qua mát dây d¿n trong thßi gian Ç là 1 giây.

C±ßng á dòng ián kí hiáu I và ¡n vß là A (Ampe). o c±ßng á dòng ián b¿ng Ampek¿ (hình 1) = , (1.2) M¿t á dòng ián S : là tÿ sß cÿa c±ßng á dòng ián trên ti¿t dián cÿa dây d¿n, ¡n vß là A/mm 2. Ký hiáu mÁc Ampe k¿ trong m¿ch. Ampe k¿ luôn mÁc nßi ti¿p vßi há tiêu thÿ Ví dÿ 2: Theo tiêu chu¿n VDE0100, dòng ián cho phép cÿa dây ßng nhóm 2 vßi ti¿t dián dây l,5mm2 là 18A và 2,5 mm2 là 26A.

Hãy xác ßnh m¿t á dòng ián t±¡ng āng. ián th¿ Hiáu ián th¿ là hiáu ián tích giÿa hai dây d¿n riêng biát. Hiáu ián th¿ ký hiáu là U, ¡n vß là V (Volt). Khi nßi mát há tiêu thÿ ián (Ví dÿ bóng èn) vào hai dây d¿n có hiáu ián th¿ s¿ xu¿t hián mát dòng ián i qua.

Trong kÿ thu¿t dòng ián quy ±ßc là i tÿ cÿc d±¡ng tßi cÿc âm. Thÿc t¿, dòng electron tÿ do chuyán áng theo h±ßng ng±ÿc l¿i tÿ cÿc âm sang cÿc d±¡ng. Có 2 lo¿i hiáu ián th¿ : mát chißu và xoay chißu (hßnh 2 và 3). o hiáu ián th¿ b¿ng Volt k¿ (hình 4).

Hiáu ián th¿ không ßi theo thßi gian và ký hiáu. Hiáu ián th¿ xoay chißu bi¿n thiên d¿ng hình sin theo thßi gian và ký hiáu Hình 4. Ký hiáu mÁc Volt k¿ trong m¿ch. 10 Volt k¿ luôn mÁc song song vßi há tiêu thÿ ián.

M¿ch ián Khi mÁc mát ián trá (há tiêu thÿ ián) vào ngußn ián mát chißu hay xoay chißu ta ±ÿc mát m¿ch ián. Hình 5 gißi thiáu mát m¿ch ián mát chißu. M¿ch ián N¿u mußn o c±ßng á dòng ián I và hiáu ián th¿ U c¿n ph¿i mÁc nßi ti¿p Ampe k¿ và mÁc song song Volt k¿ vào m¿ch ián (hình 6). Hình 6: MÁc Ampe k¿ và Volt k¿ trong m¿ch ián 11 BÀI 2: ÞNH LU¾T OHM VÀ CÔNG SU¾T Mã bài: M 09- B02 Giái thißu: ßnh lu¿t Ohm là mát công thāc ±ÿc sÿ dÿng á tính toán mßi quan há giÿa ián áp, dòng ián và ián trá trong m¿ch.

Khi ho¿t áng mßi thi¿t bß ßu có các māc ho¿t áng khác nhau và công su¿t chính là th±ßc o c¡ b¿n tßc á thÿc hián công viác cÿa các thi¿t bß. Mÿc tiêu: - Trình bày ±ÿc các khái niám, tính ch¿t cÿa ián trá, các y¿u tß ¿nh h±áng ¿n ián trá. - Khái niám, tính toán công su¿t. - Phát huy tính tích cÿc, chÿ áng và sáng t¿o trong công viác.

Nßi dung chính: 1. ßnh lu¿t Ohm C±ßng á dòng ián tÿ lá thu¿n vßi hiáu ián th¿ và tÿ lá nghßch vßi ián trá. Dòng ián càng lßn khi hiáu ián th¿ càng lßn và ián trá càng nhß và ng±ÿc l¿i.1) ' Ví dÿ 1: ián trá cÿa bóng èn o ±ÿc là R = 500 ', hiáu ián th¿ U = 220V. Hßi dòng ián là bao nhiêu ? Gi¿i : I= = = 0,44 A ' Ví dÿ 2: Mát ián trá o ±ÿc trong m¿ch ián vßi Ampe k¿ và Volt k¿ là I = 1 mA và U = 50 V.

Hßi ián trá là bao nhiêu ? Gi¿i: R= = = 50. Ví dÿ 3: Mát ián trá có R = 1 k' mÁc trong mát m¿ch ián. C±ßng á dòng ián ch¿y qua ián trá o ±ÿc là 220 mA. Hßi hiáu ián th¿ qua ián trá là bao nhiêu ? Gi¿i: U = R × I = 1000 ' × 0,220 A = 220 V 2.

ián trá dây d¿n Các lo¿i v¿t liáu khác nhau có kh¿ nng d¿n ián khác nhau. ¿c tr±ng cho kh¿ nng d¿n ián ó là ián trá su¿t kí hiáu là Ã (Rho) và ¡n vß là '. 12 ián trá su¿t là ián trá tính b¿ng ' cÿa mát dây d¿n có chißu dài mát mét và ti¿t dián mát mét vuông.