Giáo trình Kỹ thuật điện – Điện tử (Ngành: Quản trị mạng máy tính - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:128

Thêm vào BST

Báo xấu

3
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Kỹ thuật điện – Điện tử (Ngành: Quản trị mạng máy tính - Trình độ Cao đẳng) cung cấp các kiến thức thuộc lĩnh vực Kỹ thuật điện – điện tử: Trình bày chính xác các khái niệm, kí hiệu quy ước, tính chất, nguyên lý làm việc và hiện tượng về điện và điện tử và phạm vi sử dụng của các linh kiện điện tử thông dụng; trình bày chính xác các định luật, các đại lượng cơ bản của mạch điện. Mời các bạn cùng tham khảo giáo trình để biết thêm nội dung chi tiết!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Kỹ thuật điện – Điện tử (Ngành: Quản trị mạng máy tính - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc

TÒA GIÁM MỤC XUÂN LỘC TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÒA BÌNH XUÂN LỘC GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ NGÀNH: QUẢN TRỊ MẠNG MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐHBXL ngày ..… tháng ....... năm…….. của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc) Đồng Nai, năm 2021 (Lưu hành nội bộ)
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được 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. 1
LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực công nghệ thông tin nói chung và ngành Quản Trị Mạng ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể. Chương trình khung quốc gia nghề quản trị mạng đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các mô đun/ môn học. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo các mô đun/ môn học đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay. Nhằm tạo điều kiện cho người học có một bộ tài liệu tham khảo mang tính tổng hợp, thống nhất và mang tính thực tiễn sâu hơn. Nhóm người dạy chúng tôi đề xuất và biên soạn Giáo trình KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ dành riêng cho người học trình độ cao đẳng. Nội dung của giáo trình bao gồm các Bài sau: Bài 1: Các khái niệm và định luật cơ bản về mạch điện Bài 2: Linh kiện điện tử Bài 3: Các module chức năng Bài 4: Các mạch điện tử ứng dụng Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã tham khảo và trích dẫn từ nhiều tài liệu được liệt kê tại mục Danh mục tài liệu tham khảo. Chúng tôi chân thành cảm ơn các tác giả của các tài liệu mà chúng tôi đã tham khảo. Bên cạnh đó, giáo trình cũng không thể tránh khỏi những sai sót nhất định. Nhóm tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, phản hồi từ quý đồng nghiệp, các bạn người học và bạn đọc. Trân trọng cảm ơn./. Đồng Nai, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên Kỹ sư Phạm Công Danh 2. ThS. Lê Thị Thu 3. ThS. Đoàn Minh Hoàng 4. ThS. Vũ Đức Tuấn 5. Kỹ sư Nguyễn Hùng Vĩ 2
MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU .......................................................................................................... 2 MỤC LỤC ....................................................................................................................... 3 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC ............................................................................................ 4 BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN .................... 1 BÀI 2: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ ........................................................................................ 1 BÀI 3. CÁC MODULE CHỨC NĂNG ........................................................................ 58 BÀI 4: CÁC MẠCH ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG ............................................................... 89 3
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC 1. Tên môn học: KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ 2. Mã môn học: MĐ28 3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: 3.1. Vị trí: Giáo trình dành cho người học trình độ Cao đẳng tại trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc. 3.2. Tính chất: Là môn học lý thuyết chuyên ngành tự chọn. 3.3. Ý nghĩa và vai trò của môn học: môn học này dành cho đối tượng là người học thuộc chuyên ngành Quản trị mạng máy tính. Môn học này đã được đưa vào giảng dạy tại trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc từ năm 2021 đến nay. Nội dung chủ yếu của môn học này nhằm cung cấp các kiến thức thuộc lĩnh vực Kỹ thuật điện – điện tử: Trình bày chính xác các khái niệm, kí hiệu quy ước, tính chất, nguyên lý làm việc và hiện tượng về điện và điện tử và phạm vi sử dụng của các linh kiện điện tử thông dụng; trình bày chính xác các định luật, các đại lượng cơ bản của mạch điện 4. Mục tiêu của môn học: 4.1. Về kiến thức: A1. Trình bày chính xác các khái niệm, kí hiệu quy ước, tính chất, nguyên lý làm việc và hiện tượng về điện và điện tử và phạm vi sử dụng của các linh kiện điện tử thông dụng. A2. Trình bày chính xác các định luật, các đại lượng cơ bản của mạch điện 4.2. Về kỹ năng: B1. Xác định được các giá trị của linh kiện; B2. Lắp ráp dược các mạch khuếch đại đúng yêu cầu về tiêu chuẩn kỹ thuật. 4.3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Cẩn thận, tự giác C2. Bố trí làm việc khoa học đảm bảo an toàn cho người và phương tiện học tập 5. Nội dung của môn học 4
5.1. Chương trình khung Thời gian học tập (giờ) Trong đó Mã Số MH/ Tên môn học/mô đun tín Thực hành/ Tổng MĐ chỉ Thực tập/Thí Kiểm số Lý thuyết nghiệm/Bài tra tập/Thảo luận I Các môn học chung 21 435 172 240 23 MH 01 Giáo dục Chính trị 4 75 41 29 5 MH 02 Pháp luật 2 30 18 10 2 MH 03 Giáo dục thể chất 2 60 5 51 4 MH 04 Giáo dục quốc phòng - An ninh 4 75 36 35 4 MH 05 Tin học 3 75 15 58 2 MH 06 Tiếng Anh 6 120 57 57 6 II Các môn học, mô đun chuyên môn 90 2280 629 1554 97 II.1 Môn học, mô đun cơ sở 13 300 100 187 13 MĐ 07 Tin học văn phòng 4 90 20 67 3 MH 08 Cấu trúc máy tính 2 45 20 23 2 MH 09 Mạng máy tính 2 45 20 23 2 MĐ 10 Quản trị CSDL MS Access 3 75 20 52 3 MĐ 11 Nguyên lý hệ điều hành 2 45 20 22 3 II.2 Môn học, mô đun chuyên môn 38 995 228 729 38 MĐ 12 Quản trị CSDL SQL Server 4 90 25 61 4 MĐ 13 Thiết kế, xây dựng mạng LAN 4 90 25 60 5 MĐ 14 Quản trị mạng 1 4 105 25 75 5 5
Quản trị hệ thống WebServer và MĐ 15 4 90 25 61 4 MailServer MĐ 16 Quản trị mạng 2 4 90 25 61 4 MĐ 17 Bảo trì hệ thống mạng 2 45 10 33 2 MĐ 18 Công nghệ mạng không dây 3 60 20 38 2 MĐ 19 Cấu hình và quản trị thiết bị mạng 4 90 28 58 4 MĐ 20 Thiết kế trang WEB 4 90 30 56 4 MĐ 21 Thực tập Kỹ năng: nghề nghiệp 5 245 15 226 4 II.3 Môn học, mô đun tự chọn 39 985 301 638 46 MĐ 22 Lắp ráp và cài đặt máy tính 2 45 10 33 2 MĐ 23 Hệ điều hành Linux 1 3 60 20 37 3 MĐ 24 Hệ điều hành Linux 2 3 60 30 26 4 MĐ 25 Tiếng Anh chuyên ngành 2 45 20 23 2 MĐ 26 An toàn vệ sinh công nghiệp 2 30 20 8 2 MĐ 27 An toàn và bảo mật thông tin 3 60 27 30 3 MĐ 28 Kỹ thuật điện - Điện tử 4 90 30 56 4 MĐ 29 Lập trình Căn bản 3 60 30 27 3 MĐ 30 Lập trình trực quan 4 90 30 55 5 Quản lý dự án Công nghệ thông MĐ 31 2 45 20 22 3 tin MĐ 32 Xử lý sự cố phần mềm 2 60 10 46 4 MĐ 33 Sửa chữa máy tính 2 45 10 32 3 MĐ 34 Kỹ năng: Nghề Nghiệp 1 30 14 10 6 MĐ 35 Thực tập tốt nghiệp 6 265 30 233 2 6
Tổng cộng 111 2715 801 1794 120 6. Điều kiện thực hiện môn học: 6.1. Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Phòng máy tính. 6.2. Trang thiết bị dạy học: Phòng máy vi tính, bảng, phấn, tô vít. 6.3. Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình học tập,… 6.4. Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về công tác xây dựng phương án khắc phục và phòng ngừa rủi ro tại doanh nghiệp. 7. Nội dung và phương pháp đánh giá: 7.1. Nội dung: - Kiến thức: 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 kỹ năng. - 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. 7.2. Phương pháp: Người học được đánh giá tích lũy môn học như sau: 7.2.1. Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. - Hướng dẫn thưc hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc như sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 7
7.2.2. Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp Hình thức Chuẩn đầu ra Số Thời điểm đánh giá tổ chức kiểm tra đánh giá cột kiểm tra Tự luận/ A1, A2, Viết/ Thường xuyên Trắc nghiệm/ B1, B2, 1 Sau … giờ. Thuyết trình Báo cáo C1, C2 Tự luận/ Viết/ Định kỳ Trắc nghiệm/ A2, B2, C2 2 Sau… giờ Thuyết trình Báo cáo A1, A2, Kết thúc môn Tự luận và Viết B1, B2, 1 Sau… giờ học trắc nghiệm C1, C2 7.2.3. Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học được chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân. - Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học nhân với trọng số tương ứng. Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo niên chế. 8. Hướng dẫn thực hiện môn học 8.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng Quản trị mạng máy tính 8.2. Phương pháp giảng dạy, học tập môn học 8.2.1. Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cưc bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hương dân đoc tai liêu, bài tập tình huống, câu hỏi thảo luận…. * Bài tập: Phân chia nhóm nho thực hiện bài tập theo nội dung đề ra. * Thảo luân: Phân chia nhóm nhỏ thảo luân theo nội dung đề ra. * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm. 8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau: 8
- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...) - Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết. Nếu người học vắng >30% số tiết lý thuyết phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau. - Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 8-10 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm. - Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ. - Tham dự thi kết thúc môn học. - Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. 9. Tài liệu tham khảo: (1) Kỹ thuật Điện - Điện tử: Cơ bản và Nâng cao, Nguyễn Văn Long, nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, xuất bản năm 2015. (2) Giáo trình Kỹ thuật Điện - Điện tử, Trần Thị Bích Hạnh, nhà xuất bản Kỹ thuật, xuất bản năm 2016. (3) Kỹ thuật Điện - Điện tử: Kỹ thuật và Ứng dụng, Lê Minh Hoàng, nhà xuất bản Giáo dục, xuất bản năm 2017. (4) Hướng dẫn Kỹ thuật Điện - Điện tử và Ứng dụng, Nguyễn Thị Thanh, nhà xuất bản Tài chính, xuất bản năm 2018. (5) Kỹ thuật Điện - Điện tử: Thiết lập và Bảo trì, Phạm Văn Hải, nhà xuất bản Kinh tế, xuất bản năm 2018. (6) Kỹ thuật Điện - Điện tử và An ninh Mạng, Trần Văn An, nhà xuất bản Bách Khoa, xuất bản năm 2019. (7) Cẩm nang Kỹ thuật Điện - Điện tử: Hướng dẫn và Kỹ thuật, Đinh Thị Mai, nhà xuất bản Khoa học xã hội, xuất bản năm 2019. (8) Kỹ thuật Điện - Điện tử trong Doanh nghiệp, Hoàng Văn Thắng, nhà xuất bản An ninh Quốc gia, xuất bản năm 2020. (9) Tài liệu Kỹ thuật Điện - Điện tử và Phát triển Kỹ năng, Nguyễn Hoàng Nam, nhà xuất bản Sài Gòn, xuất bản năm 2020. 9
BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN ❖ GIỚI THIỆU BÀI 1 Mạch điện là khái niệm quan trọng được sử dụng rộng rãi trong điện- điện tử nói chung, vì vậy học sinh cần có kiến thức về khái niệm cũng như các định luật cơ bản về mạch điện để có thể phân tích, nghiên cứu mạch điện. ❖ MỤC TIÊU BÀI 1 Sau khi học xong Bài này, người học có khả năng: ➢ Về kiến thức: - Trình bày các khái niệm cơ bản, định luật về mạch điện; ➢ Về kỹ năng: - Ứng dụng được các định luật để phân tích các mạch điện cơ bản; ➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Thực hiện các thao tác an toàn với mạch điện tử. ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI MỞ ĐẦU - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập BÀI 1(cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (BÀI 1) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống BÀI 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: phòng học theo tiêu chuẩn - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Bài 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 BÀI 1 - 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 kỹ năng. ✓ Năng lực tực 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. 1
+ 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: không có 2
❖ NỘI DUNG BÀI 1 1.Điện tích Mục tiêu: Biết được khái niệm về điện tích và lực tương tác giữa chúng. 1.1. Cơ sở vật chất Nguyên tử là hạt cơ bản cấu tạo nên vật chất, cũng là đơn vị nhỏ nhất có đầy đủ tính chất của 1 chất. Chúng có khối lượng, kích thước rất nhỏ bé nhưng có cấu tạo rất phức tạp. Cấu tạo của nguyên tử gồm: • Hạt nhân: Tích điện dương (+), chiếm gần trọn khối lượng của nguyên tử, chứa các hạt chủ yếu là proton và neutron. • Lớp vỏ điện tử: tích điện âm (-), khối lượng không đáng kể, chỉ chứa hạt electron. Hình 1.1. Cấu tạo nguyên tử Bình thường số lượng điện tích dương trong nhân bằng số lượng điện tích âm của các điện tử bao quanh, người ta nói nguyên tử trung hòa về điện. 1.2. Định luật Coublong về lực tương tác giữa hai điện tích Những vật nhiễm điện được gọi là điện tích. Có 2 loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau và các điện tích trái dấu thì hút nhau. Những vật nhiễm điện có kích thước nhỏ thì ta gọi chúng là điện tích điểm. Định luật Coublong: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm tỉ lệ với tích các độ lớn của hai điện tích đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Phương của lực tương tác giữa hai điện tích điểm là đường thẳng nối hai điện tích điểm đó. Hai điện tích điểm cùng dấu thì đẩy nhau, hai điện tích điểm khác dấu thì hút nhau. Biểu thức: |𝐪 𝟏 𝐪 𝟐 | 𝐅 = 𝐤 ɛ𝐫 𝟐 Trong đó: k: hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào hệ đơn vị, trong hệ SI: 𝟗 𝑵𝒎 𝟐 𝒌 = 𝟗. 𝟏𝟎 𝑪𝟐 q1 và q2: các điện tích (C) 3
r: khoảng cách giữa q1 và q2 (m2) ɛ: Hằng số điện môi của môi trường. (Chân không có ɛ = 1) Hằng số điện môi của môi trường cho biết: khi đặt các điện tích trong môi trường đó thì lực tương giữa chúng giảm đi bao nhiêu lần so với khi chúng đặt trong chân không. 2. Mạch điện và các đại lượng đặc trưng Mục tiêu: Biết được khái niệm, công thức, mối quan hệ giữa các đại lượng đặc trưng trong mạch điện. 2.1.Dòng điện Dòng diện là dòng electron tự do chuyển dời theo cùng một hướng trong vật dẫn điện do lực hút của vật mang điện tích dương và lực đẩy của vật mang điện tích âm. Đại lượng đặc trưng cho dòng điện là cường độ dòng điện. Cường độ dòng điện qua một bề mặt là lượng electron di chuyển qua bề mặt đó trong một đơn vị thời gian, hay nói cách khác cường độ dòng điện là tỉ số giữa điện tích Q của lượng electron di chuyển và thời gian t. Trong hệ SI, cường độ dòng điện có đơn vị ampe (A) Ta có công thức: 𝑸 𝑰 = 𝒕 Q: điện tích (culông - C) I: cường độ dòng điện (ampe - A) t: thời gian (giây- s) Tuy nhiên, trong các mạch điện tử thì cường độ dòng điện có trị số A là khá lớn nên người ta thường dùng ước số của A là: 1mA = 10-3 A 1 µA = 10-3 mA = 10-6 A 2.2. Điện áp Khái niệm điệp áp được rút ra từ khái niệm điện thế trong vật lý, là hiệu số điện thế giữa hai điểm khác nhau của mạch điện. Thường một điểm nào đó của mạch được chọn làm điểm gốc có điện thế bằng 0 (điểm nối đất). Khi đó, điện thế của mọi điểm khác trong mạch có giá trị dương hay âm được mang so sánh với điểm gốc và được hiểu là điện áp tại điểm tương ứng. Trong hệ SI, điện áp có đơn vị voltage (V) 4
1KV = 103 V 1V = 103 mV 1mV = 103 µA 2.3. Nguồn điện Nguồn điện một chiều là nguồn điện phát ra dòng điện một chiều, dòng điện này có chiều xác định. Các nguồn điện 1 chiều có thể là: pin, ắc quy, hay các bộ chỉnh lưu. Dung lượng điện áp đã nạp và chứa trong nguồn được gọi là điện lượng. Kí hiệu Q, đơn vị là Ampe giờ (Ah). Thời gian sử dụng của nguồn tùy thuộc cường độ dòng điện tiêu thụ, được tính theo công thức: 𝑸 𝑰 = 𝒕 Q: điện lượng (Ah) I: cường độ dòng điện (A) t: thời gian (h) a. Pin Có nhiều loại pin, nhưng có hai loại pin thông dụng là pin khô (không nạp lại được) và pin Nicken- Cadmi (Ni- Cd), là loại pin có khả năng nạp lại nhiều lần. • Pin khô có 3 cỡ, thường gọi là: + Pin đại có V = 1,5V; Q = 4Ah. + Pin trung có V = 1,5V; Q = 2,5Ah. + Pin tiểu có V = 1,5V; Q = 0,5Ah. • Pin Nicken- Cadmi (Ni- Cd) có điện áp là 1,2V và điện lượng lớn hay nhỏ tùy thuộc kích thước pin. b. Ắc quy Có hai loại ắcquy là ắcquy chì và ắcquy kiềm: • Ắcquy chì có điện cực là những tấm chì nhúng trong dung dịch axít sunfuric (H2SO4). • Ắcquy kiềm có các điện cực làm bằng sắt và kền, nhúng trong dung dịch Pôtát- hidroxit (KOH). Mỗi đơn vị của ắcquy (mỗi hộc) có điện áp là 2V, và có nhiều hộc ghép nối tiếp nhau. Ắcquy có khả năng nạp lại nhiều lần và có tuổi thọ 1- 2 năm tùy chất lượng và cách sử dụng. 3.Các định luật cơ bản về mạch điện Mục tiêu: Biết được các định luật cơ bản trong mạch điện và áp dụng công thức để tính toán các đại lượng đặc trưng trong mạch điện (dòng điện, điện áp,…) 5
3.1. Định luật Ohm Định luật: Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch tỷ lệ thuận với điện áp ở hai đầu đoạn mạch và tỷ lệ nghịch với điện trở của đoạn mạch đó. Công thức: 𝑼 𝑰= 𝑹 Trong đó: I: cường độ dòng điện (A) U: hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (V) R: điện trở của đoạn mạch (Ω) 3.2. Định luật Kirchhoff 1 (Định luật Kirchhoff về dòng điện) Một mạch điện gồm hai hay nhiều phần tử nối với nhau, các phần tử trong mạch tạo thành những nhánh. Giao điểm của hai hay nhiều nhánh được gọi là nút. R1 L C v(t) R2 Hình 1.2. Nếu xem mỗi phần tử trong mạch là một nhánh mạch này gồm 5 nhánh và 4 nút. Nếu xem nguồn hiệu thế nối tiếp với R1 là một nhánh và 2 phần tử L và R2 là một nhánh (trên các phần tử này có cùng dòng điện chạy qua) thì mạch gồm 3 nhánh và 2 nút. Cách này sẽ giúp việc giải mạch đơn giản hơn. Định luật Kirchhoff 1: Tổng đại số các dòng điện tại một nút bằng không. ∑ 𝒊𝒋 = 𝟎 𝒋 Trong đó: ij: dòng điện trên các nhánh gặp nút j Với qui ước: Dòng điện rời khỏi nút có giá trị âm và dòng điện hướng vào nút có giá trị dương (hay ngược lại). 6
i1 i2 A i4 i3 Hình 1.3. Theo định luật Kirchhoff 1, ta có phương trình ở nút A: i1 + i 2 - i 3 + i 4 = 0 Nếu ta qui ước dấu ngược lại ta cũng được cùng kết quả: - i 1 - i 2 + i 3 - i 4 =0 Hay ta có thể viết: i3=i1+i2+i4 Ta có phát biểu khác của định luật Kirchhoff 1: Tổng các dòng điện chạy vào một nút bằng tổng các dòng điện chạy ra khỏi nút đó. Định luật Kirchhoff về dòng điện là hệ quả của nguyên lý bảo toàn điện tích: Tại một nút điện tích không được sinh ra cũng không bị mất đi. 3.3. Định luật Kirchhoff 2 (Định luật Kirchhoff về điện thế) Định luật Kirchhoff 2: Tổng đại số hiệu thế của các nhánh theo một vòng kín bằng không. ∑ 𝒗 𝒌 (𝒕) = 𝟎 𝒌 Để áp dụng định luật Kirchhoff 2, ta chọn một chiều cho vòng và dùng qui ước: Hiệu thế có dấu (+) khi đi theo vòng theo chiều giảm của điện thế (tức gặp cực dương trước) và ngược lại. Định luật Kirchhoff 2 về hiệu thế viết cho vòng abcd của hình vẽ sau: − 𝒗𝟏+ 𝒗𝟐− 𝒗𝟑 = 𝟎 7
v2 b c v1 v3 a d Hình 1.4. Ta cũng có thể viết định luật Kirchhoff 2 cho mạch trên bằng cách chọn hiệu thế giữa 2 điểm và xác định hiệu thế đó theo một đường khác của vòng: 𝒗 𝟏 = 𝒗 𝒃𝒂 = 𝒗 𝒃𝒄 + 𝒗 𝒄𝒂 = 𝒗 𝟐 − 𝒗 𝟑 Định luật Kirchhoff về hiệu thế là hệ quả của nguyên lý bảo toàn năng lượng: Công trong một đường cong kín bằng không. ❖ TÓM TẮT BÀI 1 Trong Bài này, một số nội dung chính được giới thiệu: 1. Điện tích 2. Định luật 3. Các mạch điện ❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN BÀI 1 Bài 1: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: i1 U1 U2 i2 (d) A R1 R2 i6 (b) (a) e1 R6 U6 e2 U4 U5 C B i4 D (c) i5 R4 R5 R3 i3 U3 Hình 1.5 - Viết phương trình dòng điện tại các nút A,B,C,D 8
- Viết phương trình điện áp cho các vòng mạch (a),(b),(c),(d) Bài 2: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: - Tính các dòng và áp 10Ω 60Ω 4,5v 30Ω Hình 1.6a i1 i3 8Ω 6Ω i2 30 3Ω Hình 1.6b 12Ω 5A 3Ω 6Ω 24V Hình 1.6c Bài 3: Sử dụng đồng hồ VOM để đo các giá trị điên áp xoay chiều, điện áp 1 chiều. Nguồn điện Giá trị Nguồn điện 1 (một chiều) Nguồn điện 2 (một chiều) Nguồn điện 3 (xoay chiều) Nguồn điện 4 (xoay chiều) HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN Bài 1: Tham khảo mục 3, bài 1. Bài 2: Tham khảo mục 3, bài 1. Bài 3: Hướng dẫn sử dụng đồng hồ VOM 9
Hình 1.7 Đồng hồ vạn năng VOM được sử dụng để đo điện trở, đo điện áp một chiều VDC, điện áp xoay chiều VAC, và đo dòng điện. Đồng hồ gồm có 4 phần chính: Khối chỉ thị: dùng để xác định giá trị đo được (kim chỉ thị và các vạch đọc khắc độ). Khối lựa chọn thang đo: dùng để lựa chọn thông số và thang đo (chuyển mạch lựa chọn và panel chỉ dẫn lựa chọn). Bộ phận hiệu chỉnh: dùng để hiệu chỉnh. Khối các đầu vào ra. - Đo điện trở: Thang đo diện trở không chỉ được sử dụng để đo các giá trị điện trở mà nó còn được dùng để đo kiểm tra thông mạch, sự phóng nạp của tụ điện, diode và nhiều loại linh kiện khác. Chú ý: Để có thể sử dụng thang đo này, chúng ta cần lắp pin. Để đo điện trở ta bật chuyển mạch ở thang đo điện trở. Chúng ta chập hai đầu que đo lại với nhau và chỉnh triết áo để kim đồng hồ báo vị trí 0 Ohm (phía phải). Đặt que đo vào 2 đầu điện trở, đọc trị số trên thang đo. Giá trị điện trở = giá trị kim chỉ * giá trị thang đo Để kiểm tra thông mạch ta bật chuyển mạch ở thang đo điện trở. Đặt 2 que đo ở 2 vị trí cần kiểm tra thông mạch. Nếu kim đồng hồ báo 0 Ohm, nghĩa là 2 vị trí này đã được thông mạch. 10