BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƢỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TĐH GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: MẠCH ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG Ban hành theo Quyết định số: /QĐ….ngày ……tháng…. Ninh Bình, năm 2019 1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình mạch điện đƣợc biên soạn trên cơ sở chƣơng trình đào tạo nghề Điện công nghiệp đã đƣợc chỉnh sửa và phê duyệt.
Giáo trình Mạch điện dùng để giảng dạy ở trình độ Cao đẳng đƣợc biên soạn theo nguyên tắc quan tâm đến: tính định hƣớng thị trƣờng lao động, tính hệ thống và khoa học, tính ổn định và linh hoạt, hƣớng tới liên thông, chuẩn đào tạo nghề khu vực và thế giới, tính hiện đại và sát thực với sản xuất. Nội dung giáo trình gồm 4 chƣơng: Chƣơng 1: Các khái niệm cơ bản về mạch điện. Chƣơng 2: Mạch điện một chiều. Chƣơng 3: Dòng điện xoay chiều hình sin.
Chƣơng 4: Mạch ba pha. Áp dụng việc đổi mới trong phƣơng pháp dạy và học, giáo trình đã biên soạn cả phần lý thuyết và thực hành. Giáo trình đƣợc biên soạn theo hƣớng mở, kiến thức rộng và cố gắng chỉ ra tính ứng dụng của nội dung đƣợc trình bày. Trên cơ sở đó tạo điều kiện để các trƣờng sử dụng một cách phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất.
Trong quá trình biên soạn không tránh khỏi sai sót, ban biên soạn rất mong đƣợc sự góp ý của bạn đọc để giáo trình đƣợc hoàn thiện hơn. Ninh Bình, ngày tháng năm 2019 Chủ biên Ths. Phạm Thị Hƣơng Sen 2 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU. 3 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: MẠCH ĐIỆN.
6 Mã môn học: MH 08. NỘI DUNG MÔN HỌC:. 6 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN. Mạch điện và mô hình.
Các hiện tƣợng điện từ. Mô hình mạch điện. Phần tử điện trở. Phần tử điện cảm.
Phần tử điện dung. Phần tử nguồn. Phần tử thật. Các khái niệm cơ bản trong mạch điện.
Dòng điện và chiều qui ƣớc của dòng điện. Cƣờng độ dòng điện. Mật độ dòng điện. Các phép biến đổi tƣơng đƣơng.
Ghép nguồn một chiều .1 Mắc nối tiếp.2 Mắc song song.3 Mắc hỗn hợp. Ghép phụ tải một chiều. Điện trở mắc nối tiếp. Điện trở mắc song song.
Biến đổi - Y và Y - . 18 CHƢƠNG 2: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU. Các định luật và biểu thức cơ bản trong mạch một chiều. Định luật Ohm.
Công suất và điện năng trong mạch một chiều. Các định luật Kirchooff. Các định luật Kirchooff. Định luật Joule -Lenz (định luật và ứng dụng).
Định luật Faraday (hiện tƣợng; định luật và ứng dụng). Hiện tƣợng nhiệt điện (hiện tƣợng và ứng dụng). Các phƣơng pháp giải mạch một chiều. Phƣơng pháp biến đổi điện trở.
Phƣơng pháp xếp chồng dòng điện. Phƣơng pháp dòng điện nhánh. Phƣơng pháp dòng điện vòng. Phƣơng pháp điện thế nút.
Thí nghiệm mạch điện 1 chiều. 36 CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN. Khái niệm về dòng điện xoay chiều. Dòng điện xoay chiều.
Chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều. Nguyên lý tạo ra sđđ xoay chiều hình sin 1 pha. Các đại lƣợng đặc trƣng. Pha và sự lệch pha.
Giải mạch xoay chiều không phân nhánh. Mạch xoay chiều thuần trở. Mạch điện chỉ có điện cảm L. Mạch xoay chiều thuần dung.
Mạch xoay chiều có RLC mắc nối tiếp. Giải mạch có nhiều phần tử mắc nối tiếp. Cộng hƣởng điện áp. Giải mạch xoay chiều phân nhánh.
Phƣơng pháp đồ thị véc-tơ (phƣơng pháp Fresnel). Phƣơng pháp tổng dẫn. Cộng hƣởng dòng điện. Hệ số công suất.
Định nghĩa và ý nghĩa hệ số công suất. Các biện pháp nâng cao cos. Khái niệm số phức. Khái niệm và các phép tính của số phức.
Một số phép tính đối với số phức. Biểu diễn lƣợng hình sin bằng số phức. Phức tổng trở. Giai mạch xoay chiều bằng số phức.
Các định luật KIẾC KHỐP dƣới dạng phức. Phƣơng pháp biến đổi điện trở. Giải mạch xoay chiều bằng phƣơng pháp dòng nhánh. Giải mạch xoay chiểu bằng phƣơng pháp dòng vòng.
Thí nghiệm mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. 73 CHƢƠNG 4: MẠCH BA PHA. Khái niệm chung. Hệ thống ba pha đối xứng.
Đồ thị dạng sóng và đồ thị véc tơ. Đặc điểm và ý nghĩa. Sơ đồ đấu dây trong mạch ba pha đối xứng. Đấu dây hình sao (Y).
Đấu dây hình tam giác (). Đấu phụ tải ba pha hình sao. Mạch ba pha có dây trung tính. Mạch ba pha không đối xứng có trở kháng đƣờng dây.
Mạch ba pha không có dây trung tính. Công suất mạng ba pha cân bằng. Mạch ba pha có 1 phụ tải nối hình sao. Mạch ba pha không có dây trung tính.
Đấu phụ tải ba pha hình tam giác. Phụ tải không cân bằng. Phụ tải cân bằng. Mạch ba pha có nhiều phụ tải mắc nối tiếp hoặc song song.
Thí nghiệm đấu phụ tải ba pha. 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 109 5 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: MẠCH ĐIỆN Mã môn học: MH 09 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: - Vị trí: Môn học mạch điện đƣợc bố trí học sau các môn học chung và học trƣớc các môn học, mô đun chuyên môn nghề. - Tính chất: Là môn học kỹ thuật cơ sở, thuộc các môn học đào tạo nghề Mục tiêu của môn học: * Về kiến thức: - Phát biểu đƣợc các khái niệm, định luật, định lý cơ bản trong mạch điện một chiều, xoay chiều, mạch ba pha.
- Giải thích đƣợc một số ứng dụng đặc trƣng theo quan điểm của kỹ thuật điện. * Về kỹ năng: - Tính toán đƣợc các thông số kỹ thuật trong mạch điện một chiều, xoay chiều, mạch ba pha ở trạng thái xác lập và quá độ. - Vận dụng đƣợc các phƣơng pháp phân tích, biến đổi mạch để giải các bài toán về mạch điện hợp lý. - Vận dụng phù hợp các định lý các phép biến đổi tƣơng đƣơng để giải các mạch điện phức tạp.
* Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Rèn luyện tính cận thận, tỉ mỉ trong tính toán và quá trình học tập III. NỘI DUNG MÔN HỌC: Nội dung tổng quát và bổ thời gian: Thời gian (giờ) Số Thực hành, thí Kiểm Tên chƣơng, mục TT Tổng Lý nghiệm, thảo tra số thuyết luận, bài tập 1 1 Chƣơng 1. Các khái niệm cơ 13 9 3 bản về mạch điện. Mạch điện và mô hình 3 3 2.
Các khái niệm cơ bản trong 1 1 mạch điện. Các phép biến đổi tƣơng 8 5 3 đƣơng. 1 Kiểm tra 1 2 1 Chƣơng 2. Mạch điện một 20 7 12 chiều.
Các định luật và biểu thức cơ 6 3 3 bản trong mạch một chiều. Các phƣơng pháp giải mạch 8 4 4 một chiều. 6 Thời gian (giờ) Số Thực hành, thí Kiểm Tên chƣơng, mục TT Tổng Lý nghiệm, thảo tra số thuyết luận, bài tập 3. Thí nghiệm mạch điện 1 chiều 5 5 Kiểm tra 1 1 3 2 Chƣơng 3.
Dòng điện xoay 30 13 15 chiều hình sin. Khái niệm về dòng điện xoay 4 2 2 chiều. Giải mạch xoay chiều không 5 3 2 phân nhánh. Giải mạch xoay chiều phân 5 3 2 nhánh.
Hệ số công suất 1 1 5. Khái niệm số phức 3 2 1 6. Giải mạch điện xoay chiều 5 2 3 bằng số phức 7. Thí nghiệm mạch xoay chiều 5 5 RLC nối tiếp 1 Kiểm tra 1 4 2 Chƣơng 4.
Mạch ba pha. Khái niệm chung. Sơ đồ đấu dây trong mạng ba 2 2 pha cân bằng. Đấu phụ tải ba pha hình sao ( 8 4 4 Y) 1 Kiểm tra 1 4.
Đấu phụ tải ba pha hình tam 6 2 4 giác ( Δ ) 5. Giải mạch ba pha có nhiều 2 2 phụ tải đấu song song 6. Thí nghiệm đấu phụ tải ba pha 6 2 4 Kiểm tra 1 1 Cộng 6 90 42 42 7 CHƢƠNG 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN Mã chƣơng: MH09.01 Giới thiệu: Ở chƣơng này ta sẽ làm quen với các khái niệm về mạch điện, và các phép biến đổi tƣơng đƣơng nhằm đƣa mạch điện về dạng đơn giản. Mục tiêu: - Phân tích đƣợc nhiệm vụ, vai trò của các phần tử cấu thành mạch điện nhƣ: nguồn điện, dây dẫn, phụ tải, thiết bị đo lƣờng, đóng cắt.
- Giải thích đƣợc cách xây dựng mô hình mạch điện, các phần tử chính trong mạch điện. Phân biệt đƣợc phần tử lý tƣởng và phần tử thực. - Phân tích và giải thích đƣợc các khái niệm cơ bản trong mạch điện, hiểu và vận dụng đƣợc các biểu thức tính toán cơ bản. Nội dung chính: 1.
Mạch điện và mô hình. Mục tiêu: - Phân tích đƣợc nhiệm vụ, vai trò của các phần tử cấu thành mạch điện nhƣ: nguồn điện, dây dẫn, phụ tải, thiết bị đo lƣờng, đóng cắt. - Giải thích đƣợc các hiện tƣợng điện từ xảy ra trong mạch điện. - Nhận biết đƣợc các thiết bị và sử dụng đƣợc dụng cụ đo trong mạch điện.
Mạch điện là tập hợp các thiết bị điện đƣợc nối lại với nhau bằng các dây dẫn tạo thành những mạch vòng kín, trong đó dòng điện có thể chạy qua. Mạch điện thƣờng gồm các thành phần sau: nguồn điện, phụ tải, dây dẫn. Nguồn điện: là thiết bị phát ra điện năng. Về nguyên lý, nguồn điện là thiết bị biến đổi các dạng năng lƣợng khác (nhƣ cơ năng, quang năng, nhiệt năng.) thành điện năng.
Ví dụ: Pin, ăcquy biến đổi hoá năng thành điện năng. Máy phát điện biến đổi cơ năng thành điện năng. Pin mặt trời biến đổi năng lƣợng bức xạ mặt trời thành điện năng. Phụ tải (tải): là thiết bị tiêu thụ điện năng và biến đổi điện năng thành các dạng năng lƣợng khác ( nhƣ cơ năng, nhiệt năng, quang năng.) Ví dụ: Động cơ điện tiêu thụ điện năng và biến điện năng thành cơ năng.
Bàn là, bếp điện biến điện năng thành nhiệt năng. Bóng điện biến điện năng thành quang năng. Dây dẫn: có nhiệm vụ truyền tải điện năng (từ nguồn tới phụ tải tiêu thụ) và dùng để nối các thành phần của mạch điện. Ngoài 3 yếu tố chính trong mạch điện còn có các thiết bị phụ trợ khác để: 8 Đóng cắt và điều khiển mạch điện nhƣ cầu dao, aptomat, côngtăc.
Đo lƣờng các đại lƣợng của mạch điện nhƣ ampe kế, vôn kế, oát kế. Bảo vệ mạch điện nhƣ cầu chì, rơle, aptômát. Các hiện tƣợng điện từ.