BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DU LỊCH VÀ CÔNG THƯƠNG
GIÁO TRÌNH
MÔN HỌC/MÔ ĐUN: MẠCH ĐIỆN
NGÀNH/NGHỀ: KỸ THUẬT LẮP ĐẶT ĐIỆN VÀ
ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số 873/QĐ-DLCT ngày 26/8/2022 của Hiệu trưởng
Trường Cao đẳng Du lịch và Công Thương)
Hải Dương, năm 2022
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 NÓI ĐẦU
Giáo trình Mạch điện là giáo trình được biên soạn ở dạng cơ bản và tổng
quát cho học sinh, sinh viên ngành Điện công nghiệp từ kiến thức nền cho đến
kiến thức chuyên sâu. Giáo trình giúp học sinh, sinh viên có được kiến thức
chung rất hữu ích khi cần phải nghiên cứu chuyên ngành sâu hơn. Mặt khác giáo
trình cũng đã đưa vào các nội dung mang tính thực tế giúp học sinh, sinh viên
gần gũi, dễ nắm bắt vấn đề khi va chạm trong thực tế. Ngoài ra giáo trình cũng
có thể sử dụng cho các khối không chuyên muốn tìm hiểu thêm về ngành Điện
công nghiệp
Trong quá trình biên soạn giáo trình, tác giả đã tham khảo rất nhiều các tài
liệu của các tác giả khác nhau cả trong và ngoài nước.
Tác giả cũng xin chân thành gởi lời cảm ơn đến lãnh đạo nhà trường
Trường Cao Đẳng Du lịch và Công Thương đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả
hoàn thành giáo trình này. Đặc biệt là sự giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình của tập thể
giáo viên khoa Công nghệ Điện Tử của trường cũng như các bạn đồng nghiệp đã
nhiệt tình đóng góp ý kiến trong quá trình biên soạn.
Hải Dương, ngày tháng năm 20… Tham gia biên soạn
1. Phạm Thị Lụa
2. Vũ Huy Hòa
4
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ......................................................................................................
4 CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC MẠCH
ĐIỆN..................................................... 6 CHƯƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ
BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN .......................... 11
1. Mạch điện và mô hình mạch điện ...............................................................
11 1.1. Định nghĩa mạch
điện: ............................................................................. 11 1.2. Các hiện tượng
điện từ ............................................................................. 13 1.3. Mô hình mạch
điện................................................................................... 13 2. Các khái niệm
cơ bản trong mạch điện....................................................... 14 2.1. Dòng điện
và quy ước chiều dòng điện: .................................................. 14 2.2. Điện
áp ..................................................................................................... 14 2.3.
Công suất.................................................................................................. 15
2.4. Cường độ dòng điện:................................................................................
15 2.5. Mật độ dòng
điện: .................................................................................... 16 3. Các phép
biến đổi tương đương.................................................................. 16 3.1. Nguồn
sức điện động ghép nối tiếp ......................................................... 16 3.2.
Nguồn dòng điện ghép song song ............................................................ 17
3.3. Điện trở ghép nối tiếp và song song.........................................................
17 3.4. Biến đổi Δ-Y, Y-
Δ.................................................................................... 18 3.5. Biến đổi tương
đương giữa nguồn áp và nguồn dòng.............................. 19
CHƯƠNG II: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU........................................................
20 1. Các định luật và biểu thức cơ bản trong mạch điện một
chiều................... 20 1.1. Định luật
omh:.......................................................................................... 20 1.2. Công
suất và điện năng trong mạch một chiều. ....................................... 21 1.3.
Định luật Joule- Lenxơ:............................................................................ 21
1.4. Định luật Kirchooff:.................................................................................
21 2. Các phương pháp giải mạch điện một
chiều............................................... 23 2.1. Phương pháp biến đổi điện
trở:................................................................ 23 2.2. Phương pháp xếp chồng
dòng điện.......................................................... 23 2.3. Các phương pháp ứng
dụng định luật Kirchooff ..................................... 25 2.3.1. Phương pháp dòng
điện nhánh............................................................. 25 2.3.2. Phương pháp dòng
điện vòng................................................................ 28 2.3.3. Phương pháp điện
áp hai nút................................................................. 30
CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN..................................
37 1. Khái niệm về dòng điện xoay
chiều............................................................ 37 1.1. Dòng điện xoay
chiều............................................................................... 37 1.2. Chu kỳ, tần
số........................................................................................... 38 1.3. Dòng điện
xoay chiều hình sin................................................................. 38 1.4. Các đại
lượng đặc trưng ........................................................................... 39 1.5. Pha và
sự lệch pha.................................................................................... 39 1.6. Biểu
diễn lượng hình sin bằng đồ thị vectơ. ............................................ 40 2. Giải
mạch điện xoay chiều.......................................................................... 40 2.1.
Mạch xoay chiều thuần trở....................................................................... 40
2.2. Mạch điện xoay chiều thuần cảm.............................................................
41 2.3.Mạch xoay chiều thuần
dung .................................................................... 42
5
2.4. Mạch xoay chiều R-L-C mắc nối
tiếp ......................................................43 2.5. Cộng hưởng điện
áp .................................................................................44 2.6. Công suất trong
mạch xoay chiều ............................................................45
3. Phương pháp nâng cao cos ϕ:......................................................................46
CHƯƠNG IV: MẠNG BA PHA .......................................................................50
1. Nguyên lý phát sinh hệ thống dòng điện xoay chiều 3 pha. .......................50
1.1. Định nghĩa mạch điện 3 pha:....................................................................50
1.2. Nguyên lý tạo ra nguồn
3pha. ..................................................................50 2. Sơ đồ đấu dây trong
mang ba pha. ..............................................................52 2.1. Nối hình
sao(Y)........................................................................................52 2.2. Nối tam
giác (∆) .......................................................................................53 3. Công
suất mạch điện ba pha........................................................................54 3.1.
Công suất tác dụng: ..................................................................................54
3.2. Công suất phản
kháng ..............................................................................54 3.3. Công suất biểu
kiến ..................................................................................54 4. Giải mạch điện
ba pha đối xứng..................................................................54 4.1. Mạch ba pha
có 1 phụ tải nối hình sao.....................................................55 4.1.1. Khi không
xét tổng trở đường dây pha. ................................................55 4.1.2. Khi xét
tổng trở đường dây pha. ...........................................................55 4.2. Mạch ba
pha có 1 phụ tải nối tam giác.....................................................56 4.2.1. Khi
không xét tổng trở đường dây pha. ................................................56 4.2.2. Khi
xét tổng trở đường dây pha. ..........................................................57 4.3. Mạch
ba pha có nhiều phụ tải mắc nối tiếp hoặc song song....................57
CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC MẠCH ĐIỆN
Tên môn học: Mạch điện
6
Mã môn học: MH 08
Thời gian thực hiện môn học: 45 giờ; (Lý thuyết: 13 giờ; Thực hành, thí
nghiệm, thảo luận, bài tập: 29 giờ; Kiểm tra: 03 giờ)
I. Vị trí. tính chất của môn học:
- Vị trí: Môn học Mạch điện được bố trí học sau các môn học chung và học
trước các môn học, mô đun chuyên môn nghề.
- Tính chất: Là môn học kỹ thuật cơ sở.
II. Mục tiêu môn học:
- Về kiến thức:
+ Phát biểu được các khái niệm, định luật, định lý cơ bản trong mạch điện
một chiều, xoay chiều, mạch ba pha.
- Về kỹ năng:
+ Tính toán được các thông số kỹ thuật trong mạch điện một chiều, xoay
chiều, mạch ba pha ở trạng thái xác lập.
+ Vận dụng các phương pháp phân tích, biến đổi mạch để giải các bài toán
về mạch điện hợp lý.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Giải thích được một số ứng dụng đặc trưng theo quan điểm của kỹ thuật
điện.
+ Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, ham học hỏi.
III. Nội dung môn học:
1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:
Số
TT
Tên chương, mục Thời gian (giờ)
T.số LT Thực
hành, thí
nghiệm,
thảo
luận,
bài tập
Kiểm tra