BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG VIỆT NAM
GIÁO TRÌNH
LƯU HÀNH NỘI BỘ
MÔ - ĐUN: ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
Năm 2022
1
BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƯƠNG VIỆT NAM
GIÁO TRÌNH
LƯU HÀNH NỘI BỘ
MÔ - ĐUN: MẠCH ĐIỆN
NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
Năm 2022
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, nhu cầu giáo trình dạy nghề để phục vụ cho các trường đào tạo
chuyên nghiệp và dạy nghề trên phạm vi toàn quốc ngày một tăng, đặc biệt là
những giáo trình đảm bảo tính khoa học, tính lôgíc, tính hệ thống và ổn định phù
hợp với yêu cầu điều kiện thực tế công tác dạy nghề ở nước ta. Trước nhu cầu đó
trường Cao đẳng kinh tế công nghiệp Hà Nội đã tổ chức biên soạn giáo trình dạy
nghề riêng cho trường.
Kỹ thuật điện là ngành kỹ thuật ứng dụng các hiện tượng điện từ biến đổi
năng lượng, đo lường, điều khiển, xử lí tín hiệu … Bao gồm việc tạo ra, biến đổi và
sử dụng điện năng, tín hiệu điện từ trong các hoạt động thực tế của con người.
Gio trnh Mạch điện là giáo trình được biên soạn theo chương trình khung
và chương trình môn học của trường phù hợp với các trường đào tạo chuyên nghiệp
và dạy nghề hiện nay. Tác giả đã tham khảo những kiến thức cơ bản từ chương
trình vật lí phổ thông, từ các giáo trình Kỹ thuật điện và một số tài liệu khác đang
được lưu hành để chọn lọc và biên soạn.
Tuy nhiên, trong quá trình biên soạn tác giả không thể tránh khỏi những
thiếu xót. Vì vậy rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ các bạn đồng nghiệp
cũng như của mọi độc giả để cuốn sách ngày càng hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Biên soạn
Trương Thị Phương Nhung
2
CHƯƠNG 1: MẠCH ĐIỆN
1. Khái niệm dòng điện và mạch điện
1.1. Dòng điện
1.1.1. Khái niệm chung
a) Khái niệm
Hnh 1.1
Khi ta nối vật A tích điện tích với vật B không tích điện tích bằng vật dẫn D
thì các điện tích sẽ chuyển dời từ A qua D sang B tạo thành dòng điện. {hình 1.1}
* Định nghĩa: Dòng điện tích chuyển dời có hướng dưới tác dụng của lực điện
trường gọi là dòng điện.
Dòng điện một chiều: Là dòng điện có chiều và trị số không biến đổi theo
thời gian. ( giá trị của các đại lượng điện luôn là một giá trị không đổi). Đồ thị được
biểu diễn như hình 1.2a
Dòng điện xoay chiều: Là dòng điện có chiều và trị số biến đổi theo quy luật
hình sin của thời gian ( với mỗi giá trị thời gian nhất định thì giá trị của các đại
lượng điện luôn biến đổi. Đồ thị được biểu diễn như hình 1.2b
UIE UIE
0 t 0 t
Hnh 1.2a Hnh 1.2b
3
b) Chiều dòng điện
Theo quy ước chiều dòng điện là chiều
chuyển động của các điện tích dương.
Như vậy, trong vật dẫn dòng điện
sẽ đi từ nơi có điện thế cao (A) đến nơi có
điện thế thấp (B) { hình 1.1}.Ngược lại,
trong nguồn điện dòng điện đi từ cực có
điện thế thấp đến cực có điện thế cao {hình 1.3}.
1.1.2. Các đại lượng cơ bản của dòng điện hnh 1.3
a) Cường độ dòng điện:
Để đặc trưng cho độ mạnh hay yếu của dòng điện, người ta dùng đại lượng
gọi là cường độ dòng điện.
* Định nghĩa: Cường độ dòng điện là lượng điện tích (q ) qua tiết diện của
dây dẫn trong một đơn vị thời gian ( tính bằng giây).
Biểu thức: (A) (1-1)
Trong đó: I: là cường độ dòng điện, đơn vị Ampe (A).
q : là điện tích, đơn vị là Culông (C).
t: là thời gian, đơn vị giây (s).
Nếu q = 1c; t = 1s thì I = 1A
Vậy Ampe là cường độ của dòng điện mà mỗi giây có điện tích 1 culông qua
tiết diện dây dẫn. Bội số của ampe là Kilô ampe (KA); ước số của ampe là
miliampe (mA) và micro ampe ( A).
Kilôampe 1KA = 1000A = 103A
Miliampe 1mA = 0,001A = 10-3A
Micrôampe 1 A = 0,000001A= 10-6A
b) Mật độ dòng điện
* Định nghĩa: Mật độ dòng điện là đại lượng đo bằng tỷ số giữa dòng điện qua
dây dẫn và tiêt diện dây.
δ = (A/mm2)
Trong đó: δ ( đen-ta) : Là mật độ dòng điện
I: là cường độ dòng điện
S: Là tiết diện dây.
1.2. Mạch điện
1.2.1 Khái niệm về mạch điện
Mạch điện là tập hợp các thiết bị để dòng điện
4
chạy qua. Các thiết bị riêng rẽ nối lại để tạo thành mạch điện
gọi là các phần tử của mạch điện.Mạch điện gồm ba
phần tử cơ bản là nguồn điện, vật tiêu thụ điện (tải),
dây dẫn, và các thiết bị phụ trợ như các dụng
cụ đo, các thiết bị đóng cắt…
Sơ đồ mạch điện {hình 1.4}.
1.2.2 Các phần tử của mạch điện Hnh 1.4
a. Nguồn điện
Là các thiết bị biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện
như: pin, máy phát điện….Nguồn điện được biểu thị bằng một suất điện động ký
hiệu là E, có chiều từ cực âm về cực dương nguồn và một điện trở trong r0 ( gọi là
nội trở).
Kí hiệu của nguồn điện trong mạch điện một chiều là U
Thông thường nguồn điện này có ký hiệu chiều (-), (+)
b. Dây dẫn
Là vật dùng để dẫn dòng điện từ nguồn tới nơi tiêu thụ điện (phụ tải) hoặc
các phụ tải với nhau
Đặc trưng của dây dẫn là điện trở gọi là điện trở đường dây (Rd), đây là đại
lượng đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của dây dẫn
Rd = ρ. (1-2)
Trong đó: R: điện trở của dây dẫn ( Đơn vị là Ω )
ρ: điện trở suất ( Đơn vị là Ωmm2/m )
l : chiều dài của dây dẫn (m)
S : tiết diện dây dẫn (mm2).
c. Phụ tải
Là những vật dùng để biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác
như: nhiệt năng (bếp điện, lò điện…); quang năng( bóng đèn…), cơ năng ( động
cơ…).
d. Các thiết bị phụ trợ
- Dùng để đóng, cắt: Cầu dao, máy cắt…
- Dùng để đo lường: Công tơ, Vônmét, Ampemét,…
- Dùng để bảo vệ: Cầu chì, Rơle….
1.2.3. Kết cấu hình học của mạch điện
- Một mạch điện phức tạp có nhiều nhánh, nút, vòng.
+ Nhánh là bộ phận của mạch điện gồm các phần tử nối tiếp nhau trong đó
có cùng dòng điện chạy qua.
5