chương 1 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: Không - 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: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. Chương 2: Các đại lượng cơ bản trong mạch điện Trang 19 ✓ 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) ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có ❖ NỘI DUNG CHƯƠNG 2: 2.1 TỔNG QUÁT VỀ MẠCH ĐIỆN Mạch điện là một tập hợp các phần tử hay linh kiện điện được kết nối với nhau bởi dây dẫn, tạo thành một thiết bị hay mạng điện, thực hiện những chức năng công tác xác định nào đó. Mạch điện nói chung được chia ra ba loại: 1.
Mạch điện tử, là mạch trong các thiết bị điện tử, đặc trưng bởi chứa nhiều phần tử hay linh kiện điện tử. Mạch điện công nghiệp, là mạch trong các thiết bị điện cơ, nhà xưởng, cầu đường, tàu bè,. thực hiện truyền năng lượng đến các thiết bị công tác như mô tơ, đèn chiếu sáng, tạo nhiệt,. Cùng với mạch năng lượng có thể có mạch tín hiệu điều khiển để đóng cắt việc cấp năng lượng.
Mạch điện truyền dẫn năng lượng, thành phần trong lưới điện quốc gia, truyền năng lượng theo nhánh nào đó, ví dụ mạch 1 và mạch 2 trong đường dây 500 kV Bắc - Nam. Mạch truyền dẫn năng lượng là khái niệm ít nói đến trong thực tế. Giữa mạch điện tử và điện công nghiệp thì có vùng chồng lấn, do các thiết bị điện tử được sử dụng vào thiết bị phục vụ hoạt động công nghiệp hay dân dụng ngày một nhiều. Ví dụ mạch điện của ti vi, máy tính được coi là mạch điện tử thuần túy, nhưng mạch của lò vi sóng, của ô tô có mắt thần kiểm soát dịch chuyển đỗ xe,.
là dạng lai. Mạch điện trong nhà máy điện nói chung là mạch điện công nghiệp, và thường có nhiều bộ phận đo đạc và điều khiển là mạch điện tử.2 MẠCH ĐIỆN VÀ MÔ HÌNH Chương 2: Các đại lượng cơ bản trong mạch điện Trang 20 2.1 Tổng quan về mạch điện Mạch điện là một tập hợp các phần tử hay linh kiện điện được kết nối với nhau bởi dây dẫn, tạo thành một thiết bị hay mạng điện, thực hiện những chức năng công tác xác định nào đó. Mạch điện nói chung được chia ra ba loại: 4. Mạch điện tử, là mạch trong các thiết bị điện tử, đặc trưng bởi chứa nhiều phần tử hay linh kiện điện tử.
Mạch điện công nghiệp, là mạch trong các thiết bị điện cơ, nhà xưởng, cầu đường, tàu bè,. thực hiện truyền năng lượng đến các thiết bị công tác như mô tơ, đèn chiếu sáng, tạo nhiệt,. Cùng với mạch năng lượng có thể có mạch tín hiệu điều khiển để đóng cắt việc cấp năng lượng. Mạch điện truyền dẫn năng lượng, thành phần trong lưới điện quốc gia, truyền năng lượng theo nhánh nào đó, ví dụ mạch 1 và mạch 2 trong đường dây 500 kV Bắc - Nam.
Mạch truyền dẫn năng lượng là khái niệm ít nói đến trong thực tế. Giữa mạch điện tử và điện công nghiệp thì có vùng chồng lấn, do các thiết bị điện tử được sử dụng vào thiết bị phục vụ hoạt động công nghiệp hay dân dụng ngày một nhiều. Ví dụ mạch điện của ti vi, máy tính được coi là mạch điện tử thuần túy, nhưng mạch của lò vi sóng, của ô tô có mắt thần kiểm soát dịch chuyển đỗ xe,. là dạng lai.
Mạch điện trong nhà máy điện nói chung là mạch điện công nghiệp, và thường có nhiều bộ phận đo đạc và điều khiển là mạch điện tử.2 Mạch điện Mạch điện là tập hợp các thiết bị điện nối với nhau bằng các dây dẫn (phần tử dẫn) tạo thành những vòng kín trong đó dòng điện có thể chạy qua. Mạch điện thường gồm các loại phần tử sau: nguồn điện, phụ tải (tải), dây dẫn. Nguồn điện: Nguồn điện là thiết bị phát ra điện năng.10: Sơ đồ mạch điện nguyên lý, nguồn điện là thiết bị biến đổi các dạng năng lượng như cơ năng, hóa năng, nhiệt năng thành điện năng. Tải: Tải là các thiết bị tiêu thụ điện năng và biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng v…v.
Dây dẫn: Dây dẫn làm bằng kim loại (đồng, nhôm) dùng để truyền tải điện năng từ nguồn đến tải. Chương 2: Các đại lượng cơ bản trong mạch điện Trang 21 2.3 Các hiện tượng điện từ Cá hiện tượng điện từ xảy ra trong mạch điện như: hiện tượng cảm ứng điện từ, hiện tượng tự cảm, hiện tượng hỗ cảm… - Hiện tượng cảm ứng điện từ: Năm 1831, Michael Faraday đã chứng tỏ bằng thực nghiệm rằng từ trường có thể sinh ra dòng điện. Thực vậy, khi cho từ thông gửi qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch xuất hiện một dòng điện. Dòng điện đó được gọi là dòng điện cảm ứng.
Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. - Hiện tượng tự cảm: Hiện tượng tự cảm xuất hiện trong một mạch kín có dòng điện xoay chiều chạy qua, hoặc trong một mạch điện một chiều khi ta đóng mạch hay ngắt mạch. Ta biết rằng dòng điện cảm ứng xuất hiện là do sự biến đổi từ thông gửi qua diện tích của mạch gây ra. Từ thông đó do từ trường bên ngoài tạo nên.
nếu ta làm thay đổi cường độ dòng điện sẵn có trong mạch để từ thông do chính dòng điện đó sinh ra và gửi qua diện tích của mạch thay đổi, thì trong mạch cũng xuất hiện một dòng điện cảm ứng, phụ thêm vào dòng điện chính sẵn có của mạch. Dòng điện cảm ứng này gọi là dòng điện tự cảm. Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng tự cảm. - Hiện tượng hỗ cảm: Gỉa sử có 2 mạch điện kín C1 và C2 đặt cạnh nhau trong đó có các dòng điện cường độ I1 và I2 chạy qua (hình vẽ).
11: HIện tượng hỗ cảm Nếu ta làm biến đổi cường độ dòng điện chạy trong các mạch đó thì từ trường do mỗi mạch sinh ra và gửi qua diện tích của mạch kia sẽ thay đổi theo. Kết quả là trong cả 2 mạch đều xuất hiện dòng điện cảm ứng. Hiện tượng này gọi là hiện tượng hỗ cảm, và các dòng điện cảm ứng đó gọi là các dòng điện hỗ cảm.4 Mô hình mạch điện a. Các phần tử điện trở Điện trở R đặc trưng cho quá trình tiêu thụ điện năng và biến đổi điện năng sang dạng năng lượng khác như nhiệt năng, quang năng, cơ năng v…v.
Cho dòng điện i qua điện trở, nó gây ra điện áp rơi u R trên điện trở. Theo định luật Ohm, quan hệ giữa dòng điện i và điện áp uR là: uR =R.3) 1 Trong đó: G = gọi là điện dẫn. R Chương 2: Các đại lượng cơ bản trong mạch điện Trang 22 Công suất điện trở tiêu thụ: p = uR.i2 Như vậy điện trở R đặc trưng cho quá trình tiêu tán trên điện trở. Trong hệ SI, điện trở có đơn vị là Ω (Ohm), điện dẫn là S (Simen).
Điện năng tiêu thụ trên điện trở R trong khoảng thời gian t: t t R A = p R dt = Ri 2 dt 0 0 i Với I = const, ta có: A = Ri UR Hình 1. Các phần tử điện cảm Khi có dòng điện i chạy trong cuộn dây W vòng sẽ sinh ra từ thông móc vòng với cuộn dây ψ = WΦ (hình 1.4) Điện cảm Hình 1.13: Từ thông móc vòng qua cuộn dây của cuộc dây: L = ψ /i = WΦ./i Đơn vị 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: eL = - dψ /dt = - L di/dt Quan hệ giữa dòng điện và điện áp: UL = - eL = L di/dt Công suất tức thời trên cuộn dây: pL= uL.i = Li di/dt Năng lượng từ trường của cuộn dây: t i (t ) W = p L dt = Lidi = 1/2Li2 0 0 Như vậy điện cảm L đặc trưng cho quá trình trao đổi và tích lũy năng lượng từ trường của cuộn dây. Các phần tử điện dung Chương 2: Các đại lượng cơ bản trong mạch điện Trang 23 Khi đặt điện áp uc hai đầu tụ điện (hình 1.5), sẽ có điện tích q tích lũy trên bản tụ điện.uc Nếu điện áp uc biến thiên sẽ có dòng điện dịch C chuyển qua tụ điện: i= dq/dt = C.duc /dt t i 1 Ta có: uc = idt 20 Hình 1.14: Tụ điện uc Công suất tức thời của tụ điện: pc = uc.duc /dt Năng lượng điện trường của tụ điện: t t 1 WC = Pc dt = C.u c duc = Cu 2 0 0 2 Vậy điện dung C đặc trưng cho hiện tượng tích lũy năng lượng điện trường (phóng tích điện năng) trong tụ điện.
Đơn vị của điện dung là F (Fara) hoặc µF d. Các phần tử nguồn • Nguồn điện áp Nguồn điện áp đặc trưng cho khả năng tạo nên và duy trì một điện áp trên hai cực của nguồn.15 Nguồn điện áp còn được biểu diễn bằng một sức điện động e(t) (hình1. 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) • Nguồn dòng điện Nguồn dòng điện J (t) đặc trưng cho khả năng của nguồn điện tạo nên và duy trì một dòng điện cung cấp cho mạch ngoài (hình 1.16: Nguồn dòng • Phần tử thật ➢ Phần tử điện trở thật Chương 2: Các đại lượng cơ bản trong mạch điện Trang 24 Trong khoảng làm việc, phần tử điện trở thực có đặc tính khá gần với điện trở lý tuởng.
- Hiện nay, các phần tử thực phổ biến được sản xuất chủ yếu dựa trên 3 công nghệ: gốm nung, phân lớp và dây quấn.