intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Giáo trình Kỹ thuật điện (Nghề: Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:96

Thêm vào BST
Báo xấu
25
lượt xem 10
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Kỹ thuật điện gồm các nội dung chính như: Khái quát chung về mạch điện; mạch điện một chiều; mạch điện xoay chiều hình sin; mạch điện xoay chiều ba pha. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Kỹ thuật điện (Nghề: Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang

  1. Trường Cao Đẳng Nghề ỦYAnBAN Giang NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG Tổ Điện tử TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH MÔN HỌC : KỸ THUẬT ĐIỆN NGHỀ: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA TRÌNH ĐỘ : CAO ĐẲNG (Ban hành theo Quyết địng số 839/QĐ-CĐN, ngày 04 tháng 8 năm 2020 của Hiệu trưởng trường Cao đảng nghề An Giang) An Giang, năm 2020 Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 1
  2. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử 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. LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình môn KỸ THUẬT ĐIỆN được biên soạn với mục đích phục vụ cho việc học tập cho các sinh viên/học sinh hệ Cao Đẳng nghề, Trung cấp nghề ngành Công nghệ Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa. Giáo trình này được đúc kết từ nhiều tài liệu Kỹ thuật điên, Điện kỹ thuật của một số trường đại học, Mạch điện của các đồng ngiệp và của vụ trung học chuyên nghiệp, dạy nghề ….. Giáo trình được soạn dựa theo chương trình chi tiết của môn học KỸ THUẬT ĐIỆN ngành Công nghệ Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa với số giờ của môn học là 60 giờ (37 giờ lý thuyết – 19 bài tập – 4 kiểm tra). Giáo trình này sẽ cung cấp kiến thức nền tản cho sinh viên/học sinh học tiếp các môn học như Điện tử công suất, Mạch tương tự, Điện công nghiệp, … Nội dung của giáo trình gồm các chương như sau: BÀI MỞ ĐẦU: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN CHƯƠNG I: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU CHƯƠNG II: MẠCH ĐIỆN XOAY CHỀU HÌNH SIN CHƯƠNG III: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA Trong mỗi chương, được thiết kế bao gồm lý thuyết kết hợp với bài tập. Cho dù các kiến thức trong giáo trình đã được sắp xếp một cách hợp lý và có mối quan hệ chặt chẽ nhưng giáo trình chỉ đề cập đến những vấn đề trọng tâm trong lĩnh vực mạch điện kỹ thuật điện, nên người học cần tham khảo thêm các giáo trình có liên quan để việc học có hiệu quả hơn. Mặc dù rất cố gắng trong quá trình biên soạn nhưng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các đồng nghiệp và học viên góp ý để cho giáo trình này ngày được hoàn thiện hơn. An Giang, ngày……. tháng …… năm 20….. Biên soạn Võ Thành Lâm Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 2
  3. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử Mục lục LỜI GIỚI THIỆU ....................................................................................................... 2 BÀI MỞ ĐẦU: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN ....................................... 3 I. KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG MẠCH ĐIỆN ..................................................... 3 1. Mạch điện: ....................................................................................................... 3 2. Cấu trúc của mạch điện: .................................................................................. 4 3. Các hiện tượng điện từ: ................................................................................... 4 II. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN TRONG MẠCH ĐIỆN ............................................ 5 1. Phần tử điện trở: .............................................................................................. 5 2. Phần tử điện cảm: ............................................................................................ 5 3. Phần tử điện dung: .......................................................................................... 5 4. Phần tử nguồn: ................................................................................................ 5 5. Phần tử thực: ................................................................................................... 6 Câu hỏi và bài tập ....................................................................................................... 7 CHƯƠNG I: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU ................................................................. 8 I. CÁC ĐẠI LƯƠNG ĐẶC TRƯNG QUÁ TRÌNH NĂNG LƯỢNG TRONG MẠCH ĐIỆN .............................................................................................................. 8 1. Điện thế - Hiệu điện thế: ................................................................................. 8 1.1. Điện thế: .................................................................................................. 8 1.2. Hiệu điện thế (Điện áp) ........................................................................... 9 2. Dòng điện: ....................................................................................................... 9 3.Dòng điện một chiều: ..................................................................................... 10 3.1. Định nghĩa:............................................................................................ 10 3.2. Cường độ dòng điện:............................................................................. 10 3.3. Chiều của dòng điện.............................................................................. 10 Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật i
  4. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử 3.4. Nguồn điện một chiều: .......................................................................... 11 3.5. Cách mác nguồn điện một chiều ........................................................... 12 4. Công – Công suất .......................................................................................... 13 4.1. Công: ..................................................................................................... 13 4.2 Công suất: .............................................................................................. 14 II. CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG ........................................................ 14 1. Nguồn dòng điện mắc song song: ................................................................. 14 2. Điện trở ghép nối tiếpvà ghép song song:..................................................... 14 3. Biến đổi Δ-Y VÀ Y-Δ:.................................................................................. 16 3.1. Biến đổi Y-Δ: ........................................................................................ 16 3.2. Biến đổi Δ-Y: ........................................................................................ 16 4. Biến đổi nguồn tương đương: ....................................................................... 17 III. CÁC ĐỊNH LUẬT VÀ BIỂU THỨC CƠ BẢN TRONG MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU. ..................................................................................................................... 17 1. Định luật Omh. .............................................................................................. 17 2. Định luật Kiếc Chốp. .................................................................................... 17 2.1. Định luật kiếc chốp 1: ........................................................................... 18 2.2. Định luật kiếc chốp 2: ........................................................................... 18 IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH MỘT CHIỀU. ........................................ 19 1. Phương pháp dòng điện nhánh:..................................................................... 19 2. Phương pháp dòng điện mạch vòng:............................................................. 22 3. Phương pháp điện thế nút: ............................................................................ 24 4. Phương pháp biến đổi điện trở: ..................................................................... 29 4.1. Đấu nối tiếp điện trở - Phụ tải............................................................... 29 4.2. Đấu song song điện trở - Phụ tải........................................................... 31 Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật ii
  5. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử 4.3. Đấu hỗn hợp điện trở - phụ tải: ............................................................. 32 Câu hỏi và bài tập ..................................................................................................... 35 CHƯƠNG 2: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN ......................................... 40 I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU. ................................................. 40 1. Dòng điện xoay chiều: .................................................................................. 40 1.1. Định nghĩa:............................................................................................ 40 1.2. Biểu thức của dòng điện, điện áp, suất điệng đông hình sin. .................. 40 2. Chu kỳ, Tần số của dòng điện xoay chiều: ................................................... 41 2.1. Chu kỳ: .................................................................................................. 41 2.2. Tần số: ................................................................................................... 41 3. Các đại lương đặc trưng: ............................................................................... 42 4. Pha và sự lệch pha: ................................................................................... 43 5. Biểu diễn dòng điện xoay chiều hình sin bằng vectơ: .................................. 44 II. BIỂU DIỄN CÁC ĐẠI LƯỢNG HÌNH SIN BẰNG SỐ PHỨC. ....................... 46 1. Đinh nghĩa và cách biểu diễn số phức: ......................................................... 46 1.1. Đinh nghĩa: ............................................................................................ 46 1.2. Cách biểu diễn số phức: ........................................................................ 46 2. Các phép tính số phức thường gặp:............................................................... 48 2.1. Phép công – Phép trừ: ........................................................................... 48 2.2. Phép nhân- Phép chia:........................................................................... 48 3. Biểu diễn: ...................................................................................................... 49 III. DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN TRONG NHÁNH THUẦN TRỞ. ............................ 51 1. Định nghĩa: .................................................................................................... 51 2. Quan hệ giữa điện áp và dòng điện:.............................................................. 51 3. Công suất:...................................................................................................... 52 Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật iii
  6. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử 3.1. Công suất tức thời p : ............................................................................ 52 3.2. Công suất trung bình ............................................................................. 52 IV. DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN TRONG NHÁNH THUẦN DUNG.......................... 52 1. Định nghĩa: .................................................................................................... 52 2. Q uan hệ giữa điện áp và dòng điện:............................................................. 53 3. Công suất:...................................................................................................... 53 3.1. Công suất tức thời p: ............................................................................. 53 3.2. Công suất phản kháng: .......................................................................... 53 V. DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN TRONG NHÁNH THUẦN CẢM. ............................ 54 1. Định nghĩa: .................................................................................................... 54 2. Quan hệ giữa điện áp và dòng điện:.............................................................. 54 3. Công suất:...................................................................................................... 55 3.1. Công suất tức thời p : ............................................................................ 55 3.2. Công suất phản kháng: .......................................................................... 55 VI. GIẢI MẠCH XOAY CHIỀU KHÔNG PHÂN NHÁNH. ................................. 56 1. Gỉai mạch điện R-L-C mắc nối tiếp: ............................................................. 56 1.1. Tam giác điện áp: .................................................................................. 56 1.2. Tam giác trở kháng ............................................................................... 59 1.3. Tam giác công suất ............................................................................... 60 1.4. Công suất: ............................................................................................. 60 3. Mạch điện RL mắc nối tiếp .......................................................................... 61 3.1. Điện áp hiệu dụng qua các phần tử:...................................................... 62 3.2. Công suất hiệu dụng qua các phần tử: .................................................. 62 4. Mạch điện RC mắc nối tiếp.......................................................................... 63 4.1. Định luật ôm R –L mắc nối tiếp. .......................................................... 63 Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật iv
  7. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử 4.2. Điện áp hiệu dụng qua các phần tử:...................................................... 63 4.3. Công suất hiệu dụng qua các phần tử: .................................................. 64 5. Cộng hưởng điện áp: ..................................................................................... 64 V. GIẢI MẠCH XOAY CHIỀU PHÂN NHÁNH. .................................................. 65 1. Mạch điện R-L-C mắc song song: ................................................................ 65 1.1. Phương pháp đồ thị Véctơ: ................................................................... 65 1.2. Phương pháp tổng dẫn: ......................................................................... 65 1.3. Phương pháp biên độ phức: ................................................................. 66 2. Cộng hưởng dòng điện: ................................................................................. 67 Câu hỏi và bài tập ..................................................................................................... 69 CHƯƠNG 3: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA ............................................ 72 I. KHÁI NIỆM CHUNG ........................................................................................... 72 II. Sự tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha: ............................................................... 72 1. Cấu tạo: ......................................................................................................... 72 2. Nguyên lý làm việc ....................................................................................... 73 3. Các nối mạch điện xoay chiều ba pha:.......................................................... 74 4.Mạch điện ba pha đối xứng: ........................................................................... 75 III. CÁCH NỐI DÂY MẠCH ĐIỆN BA PHA ........................................................ 75 1. Cách nối hình sao ( Y ) ................................................................................. 75 1.1 . Cách nối dây ........................................................................................ 75 1.2 . Quan hệ giữa đại lượng dây và pha ..................................................... 76 2 . Cách nối hình tam giác (  ) ........................................................................ 77 2.1 . Cách nối dây ........................................................................................ 77 2.2 . Quan hệ giữa đại lượng dây và pha ..................................................... 78 IV. CÔNG SUẤT MẠCH ĐIỆN BA PHA .............................................................. 80 Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật v
  8. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử 1. Công suất tác dụng: ....................................................................................... 80 2. Công suất phản kháng: .................................................................................. 80 3. Công suất biểu kiến: ...................................................................................... 80 V. PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN BA PHA CÂN BẰNG. .......................... 81 1. Mạch điện xoay chiều ba pha có phụ tải mách hình sao: ............................. 81 1.1. Nguồn nối tam giác đối xứng:.............................................................. 81 1.2. Gỉai mạch điện ba pha tải nối sao đối xứng: ........................................ 82 2. Mạch điện xoay chiều ba pha có một phụ tải mắc hình tam giác: ................ 83 2.1. Khi không xét tổng trở đường dây pha: ................................................ 83 2.2. Khi xét tổng trở đường dây pha: ........................................................... 84 3. Mạch điện xoay chiều ba pha có nhiều phụ tải mắc song song: ................... 84 3.1. Gỉai mạch điện ba p ha có tải mắc song khi biết cơng suất P, Q:......... 84 3.2. Gỉai mạch điện ba pha mắc song song không cùng tải:........................ 85 V. CÁCH NỐI ĐỘNG CƠ ĐIỆN BA PHA: ......................................................... 88 VI. CÁCH NỐI TẢI MỘT PHA: .......................................................................... 88 Câu hỏi và bài tập ..................................................................................................... 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 90 Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật vi
  9. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử BÀI MỞ ĐẦU KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN Giới thiệu bài học: Kỹ thuật điện là một trong những phần không thể thiếu trong hoạt động nghề nghiệp của ngành kỹ thuật. Đây là tiền đề cần thiết cho việc tiếp thu và hiểu được khái niệm, các thông số cơ bản các hiện tượng trong hệ thống điện – điện tử. Việc hiểu được các định luật, các phương pháp để giải các bài tập trong mạch điện một chiều, mạch xoay chiều (một pha, ba pha). Vận dụng vào hệ thống điện trong thực tế khi làm việc trong nhà máy, hệ thống truyền tải điện……… Phân tích được mạch điện, tính được công suất mạch, hệ số cos phi, hệ thống bù hạ áp…….. Mục tiêu của bài: - Khái quát được các hệ thống mạch điện; - Phân tích được các mô hình toán học trong mạch điện; - Phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo trong học tập; - Rèn luyện được phương pháp học tư duy và nghiêm túc trong công việc. I. KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG MẠCH ĐIỆN 1. Mạch điện: a) Mạch điện: là một hệ gồm các thiết bị điện, điện tử ghép lại trong đó xãy ra các quá trình truyền đạt, biến đổi năng lượng, tín hiệu điện. Mạch điện gồm nguồn điện, tải và dây dẫn Dây dẫn Dây dẫn + I I + Nguồn E M Tải Tải R Nguồn M Tải Tải R Hình 1a Hình 1b Hình 1 b) Nguồn điện: dùng để cung cấp năng lượng điện hoặc tín hiệu điện cho mạch. Nguồn được biến đổi từ các dạng năng lượng khác sang điện năng, ví dụ máy phát điện (biến đổi cơ năng thành điện năng), ắc quy (biến đổi hóa năng sang điện năng). Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 3
  10. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử Pin Ắc quy Máy phát điện Hình 2 c) Phụ tải: là thiết bị nhận năng lượng điện hay tín hiệu điện. Phụ tải biến đổi năng lượng điện sang các dạng năng lượng khác, ví dụ như động cơ điện (biến đổi điện năng thành cơ năng), đèn điện (biến đổi điện năng sang quang năng), bàn là, bếp điện (biến đổi điện năng sang nhiệt năng) v.v. Hình 3 d) Dây dẫn: làm nhiệm vụ truyền tải năng lượng điện từ nguồn đến nơi tiêu thụ. 2. Cấu trúc của mạch điện: Nhánh: gồm nhiều phần tử ghép nối tiếp trong đó có cùng một dòng điện. e2 R1 R1 R2 R1 I I I Hình 4 Nút: là điểm nối của ba nhánh trở lên. Nút A B C I2 R1 I1 I3 I2 R2 R3 E1 E2 I1 I3 G F D Hình 5 Vòng: là lối đi khép kín của các nhánh. Vòng A B C R1 R2 R3 E1 E2 G F D Hình 6 3. Các hiện tượng điện từ: Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 4
  11. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử Gồm hai hiện tượng là hiện tượng biến đổi năng lượng và hiện tượng tích phóng năng lượng điện từ. Hiện tượng biến đổi năng lượng gồm hiện tượng nguồn và hiện tượng tiêu tán. Hiện tượng nguồn: là hiện tượng biến đổi từ các dạng năng lượng khác như cơ năng, hóa năng, nhiệt năng … thành năng lượng điện từ. Hiện tượng tiêu tán: là hiện tượng biến đổi năng lượng điện từ thành các dạng năng lượng khác như nhiệt, cơ, quang, hóa năng …tiêu tán đi không hoàn trở lại trong mạch nữa. Hiện tượng tích phóng năng lượng gồm hiện tượng tích phóng năng lượng trong trường điện và trong trường từ. II. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN TRONG MẠCH ĐIỆN 1. Phần tử điện trở: Phần tử đặc trưng cho hiện tượng tiêu tán năng lượng điện từ, quan hệ giữa dòng và áp trên hai cực của phần tử điện trở là: u = R.i. (hình 7) i→ R Hình 7 2. Phần tử điện cảm: Phần tử đặc trưng cho hiện tượng tích phóng năng lượng trường từ, quan hệ di giữa dòng và áp trên hai cực phần tử điện cảm: u= L. ( hình 8 ) dt L i Hình 8 3. Phần tử điện dung: Phần tử đặc trưng cho hiện tượng tích phóng năng lượng trường điện, quan hệ du giữa dòng và áp trên hai cực tụ điện: i= C. thông số cơ bản của mạch điện, đặc dt trưng cho quá trình tích phóng năng lượng trường điện. (hình 9) i C Hình 9 4. Phần tử nguồn: Phần tử đặc trưng cho hiện tượng nguồn. phần tử nguồn gồm phần tử nguồn áp và phần tử nguồn dòng. (hình 10a) và (hình 10b) j i e i Hình 10a Hình 10b Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 5
  12. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử 5. Phần tử thực: Phần tử thực của mạch điện có thể được mô hình gần đúng bởi một hay nhiều phần tử lý tưởng được ghép với nhau theo một cách nào đó để mô tả gần đúng hoạt động của phần tử thực tế. Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 6
  13. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử Câu hỏi và bài tập 1. Mạch điện gồm những phần nào? Nêu công dụng của chúng. 2. Định nghĩa nút ? vòng ? Điều kiện nào trong mạch điện có nút. 3. Đặc trưng của phần tử điện trở là gì? Phần tử điện dung? Phần tử điện cảm? Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 7
  14. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử CHƯƠNG I MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU Giới thiệu bài học: Kỹ thuật điện là một trong những phần không thể thiếu trong hoạt động nghề nghiệp của ngành kỹ thuật. Đây là tiền đề cần thiết cho việc tiếp thu và hiểu được khái niệm, các thông số cơ bản các hiện tượng trong hệ thống điện – điện tử. Việc hiểu được các định luật, các phương pháp để giải các bài tập trong mạch điện một chiều, mạch xoay chiều (một pha, ba pha). Vận dụng vào hệ thống điện trong thực tế khi làm việc trong nhà máy, hệ thống truyền tải điện……… Phân tích được mạch điện, tính được công suất mạch, hệ số cos phi, hệ thống bù hạ áp…….. Mục tiêu của bài: - Trình bày, giải thích và vận dụng được linh hoạt các biểu thức tính toán trong mạch điện DC (dòng điện, điện áp, công suất, điện năng, nhiệt lượng...); - Phân tích được sơ đồ và chọn phương pháp giải mạch hợp lý; - Tính toán được các thông số (điện trở, dòng điện, điện áp, công suất, điện năng, nhiệt lượng) của mạch DC một nguồn, nhiều nguồn từ đơn giản đến phức tạp; - Lắp ráp, đo đạc được các thông số của mạch DC theo yêu cầu; - Phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo trong học tập; - Rèn luyện được phương pháp học tư duy và nghiêm túc trong công việc. I. CÁC ĐẠI LƯƠNG ĐẶC TRƯNG QUÁ TRÌNH NĂNG LƯỢNG TRONG MẠCH ĐIỆN 1. Điện thế - Hiệu điện thế: 1.1. Điện thế: Điện thế tại một điểm có trị số bằng công của lực điện trường tác động vào một đơn vị điện tích dương khi điện tích này di chuyển từ điểm đó ra xa vô cực. A∞ VA Trong đó: q VA : Điện thế (Vôn). A∞: Công của lực điện trường (Jun). Điện tích (Culông). Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 8
  15. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử 1.2. Hiệu điện thế (Điện áp) Hình 1.1 Ở mạch điện hình 1.1, tại điểm A có điện thế VA , tại điểm B có điện thế VB Để dịch chuyển điện lương q từ vị trí A sang vị trí B tức để tạo dòng điện từ A sang B thì nguồn điện phải tạo ra một năng lượng là VAB > 0. (VAB < 0 thì dòng điện có chiều từ B sang A). VAB = VA – VB. VAB gọi hiệu điện thế giữa A và B. Thông thường điểm nối chung của mạch điện được chọn làm điểm gốc (điểm đất, điểm mass). Điểm này có điện thế bằng 0. Ví dụ khi cho điểm B nối trực tiếp xuống mass thì điểm B có điện thế VB = 0. Ký hiệu nối mass, nối đất (Ground  GND) GND GND Mass GND Hình 1.2 Đơn vị của điện thế, hiệu điện thế (điện áp): Vôn (V) 1KV = 103V = 1000V 1mV = 10-3V = 0,001V 2. Dòng điện: Ở mạch điện hình 1.1, nếu có chênh lệch điện thế giữa A và B thì có sự di chuyển của các hạt mang điện theo một hướng xác định. Khi đó hình thành dòng điện chạy trong mạch. Ngược lại, không có chênh lệch điện thế giữa A và B thì không có sự dịch chuyển của các hạt mang điện nên không có dòng điện trong mạch. Vây: Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện. dq Trong đó: I dt Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 9
  16. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử I: Cường độ dòng điện (A) dq: Điện lương (C) dt: Khoảng thời gian ngắn (s) Theo qui ước dòng điện có chiều đi từ dương sang âm. Đơn vị của cường độ dòng điện Ampere (A). 1KA = 103A = 1000A 1mA = 10-3A = 0,001A 1µA = 10-3mA = 10-6A 3.Dòng điện một chiều: Khi dòng điện và điện thế phân bố trong một hệ mạch không thay đổi theo thời gian thì mạch được xem như một trạng thái tĩnh hay trạng thái DC (Direct Current state). 3.1. Định nghĩa: Dòng điện một chiều là dòng điện có chiều và trị số không thay đổi theo thời gian. i I t Hình 1.3 3.2. Cường độ dòng điện: Cường độ dòng điện được đo bằng lượng điện tích của các hạt mang điện chuyển động có hướng qua tiết diện dây dẫn trong một đơn vị thời gian. dq I: Cường độ dòng điện (A) I dt dq: Điện lương (C) dt: Khoảng thời gian ngắn (s) Dòng điện không đổi. Q I t Q là tổng các điện tích đi qua tiết diện dây dẫn trong khoảng thời gian t. 3.3. Chiều của dòng điện Dòng điện trong mạch có chiều qui ước hướng từ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế thấp. Chiều của dòng điện ngược với chiều chuyển động của điện tử Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 10
  17. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử (điện ngược với chiều dịch chuyển của điện tích âm). Chiều của dòng điện cùng chiều dịch chuyển của điện tích dương. 3.4. Nguồn điện một chiều: Các loại nguồn điện một chiều: - Pin, acquy. - Máy phát điện một chiều. Khi sử dụng nguồn điện một chiều, cần biết hai thong số quan trong của nguồn là điện áp và điện lượng. Điện lương Q có đơn vị Ampere giờ (Ah). Điện lương Q chỉ lượng điện đã được nạp và chứa trong nguồn. Thời gian sử dụng sẽ tùy thuộc vào cường độ dòng điện tiêu thụ và được tính theo công thức: Q Q: Điện lương (Ah) t I I: Cường độ dòng điện (A) t: Thời gian (h) Ví dụ: Nguồn điện một chiều có điện lượng 50Ah, nếu dòng điện tiêu thụ I = 1A thì thời gian sử dụng tối đa là: 50 t 50h 1 Theo lý thuyết nếu dòng điện tiêu thụ là 1A thì thời gian sử dụng là 50h, còn nếu dòng diện tiêu thụ là 50A thì thời gian sử dụng là 1h. Thực tế khi dòng điện tiêu thụ quá lớn qua nội trở của nguồn sẽ sinh ra nhiệt lớn làm hư nguồn trước khi đạt thời gian sử dụng theo công thức trên. Để tránh hư nguồn thì phải giới hạn dòng điện tiêu thụ ở mức: Q I ≤ t Ký hiệu: + + + E: Sức điện động E,r VCC r: nội trở Nguồn cố định Hình 1.4 Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 11
  18. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử + VCC Nguồn điều chỉnh được trị số Hình 1.5 - Nguồn một chiều: V, U, VCC, VBB, E,…….. - Nguồn dương: + VCC - Nguồn dương: - VCC - Nguồn đối xứng: ± VCC 3.5. Cách mác nguồn điện một chiều - Mắc nối tiếp. - Mắc song song. - Mắc hổn hợp. */ Mắc nối tiếp Etđ = E1 + E2 + + + Qtđ = Q1 = Q2 E1 ,r1 E2 ,r2 Etđ , rtđ rtđ = r1 + r2 Hình 1.6 Ví dụ: E1 = E2 = 1,5V, r1 = r2 =1Ω, Q1 = Q2 =4,5Ah. Tính Etđ, rtđ, Qtđ, thời gian sử dụng Giải: Etđ = E1 + E2 = 1,5 + 1,5 = 3V Qtđ = Q1 = Q2 = 4,5Ah rtđ = r1 + r2 = 1 + 1 = 2 Ω */ Mắc song song + Etđ = E1 = E2 E1 ,r1 + Qtđ = Q1 + Q2 + rtđ = r1 // r2 Etđ , rtđ E2 ,r2 Hình 1.7 Ví dụ: E1 = E2 = 1,5V, r1 = r2 =1Ω, Q1 = Q2 =4,5Ah. Tính Etđ, rtđ, Qtđ, thời gian sử dụng. Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 12
  19. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử Giải: Etđ = E1 = E2 = 1,5V Qtđ = Q1 + Q2 = 4,5 + 4,5 = 9Ah r1.r2 1.1 r1 0,5Ω r1 + r2 1+1 */ - Mắc hổn hợp. + + E1 ,r1 E2 ,r2 + Hình 1.8 + + Etđ , rtđ E3 ,r3 E4 ,r4 Etđ = E1 + E2 = E3 + E4 Qtđ = Q1 + Q3 hoặc Q2 + Q4 (Q1 = Q2 , Q3 = Q4) rtđ = (r1 + r2 )//( r3 +r4) Ví dụ: E1 = E2 = E3 =E4 = 1,5V, r1 = r2 = r3 = r4 = 1Ω, Q1 = Q2 = Q3 = Q4 =4,5Ah. Tính Etđ, rtđ, Qtđ, thời gian sử dụng Giải: Etđ = E1 + E2 = E3 + E4 = 1,5+ 1,5 =3V Qtđ = Q1 + Q3 = Q1 + Q4 = Q2 + Q3 = Q2 + Q4 = 4,5 + 4,5 = 9Ah (r1+ r2). (r1+ r2). (1+1) (1+1) r1 1Ω (r1 + r2) + (r1 + r2) (1 + 1) + (1+1) 4. Công – Công suất 4.1. Công: Dòng điện chạy qua bóng đèn làm bóng đèn sáng, chạy qua bếp điện, bàn ủi sinh ra nhiệt, chạy qua động cơ làm động cơ quay. Điều này có nghĩa là năng lượng điện có thể chuyển đổi thành các dạng năng lương khác: quang năng, nhiệt năng, cơ năng,…. Như vậy dòng điện đã thực hiện một công. A = U.I.t = R.I2.t A: công của dòng điện được gọi là điện năng (J). Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 13
  20. Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ Điện tử U: điện áp (V) I: cường độ dòng điện (A) t: thời gian dòng điện chạy (s) R: điện trở (Ω) 1J = 1Ws 1KWh = 1000Wh = 3600000Ws = 3600000J 4.2 Công suất: Công suất của dòng điện là công của dòng điện sinh ra trong một đơn vị thời gian. P = U.I = R.I2 II. CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG 1. Nguồn dòng điện mắc song song: Nguồn dòng điện mắc song song sẽ tương với một nguồn dòng duy nhất có giá trị bằng tổng đại số các nguồn dòng đó. n Jtđ=   jk k =1 i i j1 j2 j3 jtd= j1-j2-j3 Hình 1.9 Ví dụ: j1= 2 (A), j2= 3 (A), j3=1 (A) → j = 2-3-1 = -2 (A) 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. 2. Điện trở ghép nối tiếpvà ghép song song: 2.1. Điện trở ghép nối tiếp: Điện trở ghép nối tiếp sẽ tương đương với một phần tử điện trở duy nhất có trị số bằng tổng các điện trở các phần tử đó. Dòng điện chạy qua mạch bằng với dòng điện chạy qua các phân tử. - Hai điện trở ghép nối tiếp: R1 R2 Rtđ I I Hình 1.10 Giáo viên: Võ Thành Lâm Giáo Trình: Điện kỹ thuật 14
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1