Kiến thức cơ bản về điện - Phần I

Chia sẻ: Trần Trung Hiếu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

840
lượt xem 271
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Điện là một khái niệm tổng quát dùng để chỉ các hiện tượng mà nguyên nhân là do các điện tích đứng yên hay chuyển động cũng như điện trường và từ trường do chúng tạo nên. Các điện tích có điện tích âm (như là electron, còn gọi là điện tử), và dương (như là proton và các ion dương). Các hạt tích điện cùng dấu thì đẩy nhau, khác dấu hút nhau, các lực tương ứng là lực đẩy và lực hút....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Kiến thức cơ bản về điện - Phần I

KiÕn thøc c¬ b¶n vÒ ®iÖn Bè côc cña ch¬ng Ch¬ng nµy gi¶i thÝch c¸c kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ ®iÖn · M« t¶ · Kh¸i niÖm c¬ b¶n · M¾c song song & M¾c nèi tiÕp · M¹ch ®iÖn · Chøc n¨ng cña tô ®iÖn · §ång hå ®o ®iÖn Toyota · C¸c h háng cña m¹ch · Nguyªn lý vÒ ph¸t ®iÖn -1-
M« t¶ M¹ch ®iÖn C¸c thiÕt bÞ ®iÖn ®îc sö dông trong nhiÒu khu vùc cña « t« vµ cã c¸c chøc n¨ng kh¸c nhau. Khi ®iÖn ®i qua mét ®iÖn trë, nã t¸c dông víi ®iÖn trë vµ cã thÓ t¹o ra mét sè chøc n¨ng. C¸c thiÕt bÞ ®iÖn sö dông c¸c chøc n¨ng nµy theo môc ®Ých b»ng c¸ch biÕn ®æi ®iÖn n¨ng thµnh c«ng n¨ng. C¸c chøc n¨ng cña ®iÖn 1. Chøc n¨ng ph¸t nhiÖt NhiÖt ®îc t¹o ra khi ®iÖn ®i qua mét ®iÖn trë, nh c¸i ch©m thuèc l¸, cÇu ch×. 2. Chøc n¨ng ph¸t s¸ng ¸nh s¸ng ®îc ph¸t ra khi ®iÖn ®i qua mét ®iÖn trë, nh mét bãng ®Ìn s¸ng. 3. Chøc n¨ng tõ tÝnh Mét lùc tõ trêng ®îc t¹o ra khi ®iÖn ®i qua mét d©y dÉn hoÆc cuén d©y, nh cuén d©y ®¸nh löa, m¸y ph¸t ®iÖn, vßi phun. (1/2) -2-
Mäi chÊt ®Òu cã c¸c nguyªn tö, c¸c nguyªn tö gåm cã h¹t nh©n vµ c¸c ®iÖn tö. Mét nguyªn tö kim lo¹i cã c¸c ®iÖn tö tù do. C¸c ®iÖn tö tù do lµ c¸c ®iÖn tö cã thÓ chuyÓn ®éng tù do tõ c¸c nguyªn tö. ViÖc truyÒn c¸c nguyªn tö tù do nµy trong c¸c nguyªn tö kim lo¹i sÏ t¹o ra ®iÖn. Do ®ã ®iÖn ch¹y qua mét m¹ch ®iÖn lµ c¸c ®iÖn tö chuyÓn ®éng trong mét d©y dÉn. Khi ®Æt mét ®iÖn ¸p vµo c¶ 2 ®Çu cña mét (d©y dÉn) kim lo¹i, c¸c ®iÖn tö ch¹y tõ cùc ©m ®Õn cùc d¬ng. ChiÒu chuyÓn ®éng cña dßng ®iÖn tö ngîc chiÒu víi chiÒu cña dßng ®iÖn. Ba yÕu tè cña ®iÖn §iÖn bao gåm ba yÕu tè c¬ b¶n: 1. Dßng ®iÖn §©y lµ dßng ch¶y qua mét m¹ch ®iÖn. §¬n vÞ : A (Ampe) 2. §iÖn ¸p §©y lµ lùc ®iÖn ®éng lµm dßng ®iÖn ch¹y qua mét m¹ch ®iÖn. §iÖn ¸p cµng cao th× lîng dßng ®iÖn cµng lín sÏ ch¶y qua m¹ch ®iÖn nµy. §¬n vÞ : V (V«n) 3. §iÖn trë §©y lµ phÇn ®èi lËp víi dßng ®iÖn. §¬n vÞ : Ω («m) (2/2) -3-
Kh¸i niÖm c¬ b¶n §iÖn ¸p, dßng ®iÖn vµ ®iÖn trë Mèi quan hÖ gi÷a ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn vµ ®iÖn trë cã thÓ thay thÕ b»ng dßng níc nh ®îc minh häa. §iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn ThiÕt bÞ trong h×nh minh häa nµy cho thÊy tèc ®é cña guång níc thay ®æi nh thÕ nµo b»ng c¸ch thay ®æi khèi lîng níc trong bÓ chøa bªn tr¸i. §iÒu nµy cã nghÜa lµ tèc ®é cña níc ch¶y ®Õn guång níc thay ®æi theo sù thay ®æi vÒ ¸p suÊt níc trong bÓ chøa nµy. Khi hiÖn tîng nµy cña níc ®îc thay thÕ b»ng ®iÖn, khèi lîng níc (¸p suÊt níc) lµ ®iÖn ¸p vµ dßng níc lµ dßng ®iÖn. Dßng ®iÖn vµ ®iÖn trë Lùc cña dßng níc thay ®æi theo chiÒu cao cña cöa van ®Æt gi÷a bÓ chøa vµ guång níc. V× thÕ, tèc ®é cña guång níc sÏ thay ®æi. Cöa van nµy t¬ng ®¬ng víi ®iÖn trë trong mét m¹ch ®iÖn. -4-
Dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p vµ ®iÖn trë Khi t¨ng khèi lîng níc trong bÓ chøa sÏ lµm t¨ng tèc ®é cña guång níc. MÆt kh¸c, h¹ thÊp cöa van ®èi diÖn víi dßng níc sÏ lµm gi¶m tèc ®é cña guång níc. Nh vËy cã thÓ ®iÒu khiÓn guång níc ë mét tèc ®é mong muèn b»ng c¸ch ®iÒu chØnh ¸p suÊt níc vµ chiÒu cao cña cöa van. T¬ng tù nh vËy, trong mét m¹ch ®iÖn, lîng c«ng cÇn thiÕt ®îc cÊp cho c¸c thiÕt bÞ kh¸c nhau b»ng c¸ch thay ®æi gi¸ trÞ cña ®iÖn trë hoÆc ®iÖn ¸p. (1/1) §Þnh luËt Ohm Mèi quan hÖ sau ®©y tån t¹i gi÷a dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p vµ ®iÖn trë: · Khi t¨ng ®iÖn ¸p sÏ lµm t¨ng dßng ®iÖn. · Khi gi¶m ®iÖn trë sÏ lµm t¨ng dßng ®iÖn. Mèi quan hÖ nµy cã thÓ ®îc tãm t¾t nh sau: Dßng ®iÖn sÏ t¨ng lªn theo tû lÖ thuËn víi ®iÖn ¸p, vµ sÏ gi¶m theo tû lÖ nghÞch víi ®iÖn trë. Mèi quan hÖ nµy gi÷a ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn vµ ®iÖn trë ®îc x¸c ®Þnh theo ®Þnh luËt Ohm, ®îc tr×nh bµy b»ng c«ng thøc sau ®©y: E=RxI · E: §iÖn ¸p (V) · R: §iÖn trë () · I: Dßng ®iÖn (A) Gîi ý: B»ng c¸ch thÓ hiÖn ®Þnh luËt Ohm b»ng h×nh trong s¬ ®å, b¹n cã thÓ nhí ra ngay mèi quan hÖ nµy. Trong s¬ ®å, mèi quan hÖ theo chiÒu ®øng thÓ hiÖn phÐp chia vµ mèi quan hÖ theo chiÒu ngang thÓ hiÖn phÐp nh©n. §Ó cã E, “R x I” §Ó cã R, “E / I” §Ó cã I, “E / R” -5-
C«ng suÊt ®iÖn C«ng suÊt ®iÖn ®îc thÓ hiÖn b»ng lîng c«ng do mét thiÕt bÞ ®iÖn thùc hiÖn trong mét gi©y. C«ng ®îc ®o b»ng watt (W), vµ 1W lµ lîng c«ng nhËn ®îc khi mét ®iÖn ¸p lµ 1 V ®îc ®Æt vµo mét ®iÖn trë cña phô t¶i lµ 1E1, vµ dßng ®iÖn lµ 1 A ch¹y trong mét gi©y. C«ng suÊt ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau: P=IxV · P: C«ng suÊt, ®¬n vÞ : W · I: Dßng ®iÖn, ®¬n vÞ : A · V: §iÖn ¸p, ®¬n vÞ : V VÝ dô: NÕu ®Æt 5A cña mét dßng ®iÖn trong thêi gian mét gi©y, b»ng mét ®iÖn ¸p lµ 12V, th× thiÕt bÞ ®iÖn nµy thùc hiÖn ®îc c«ng lµ 60W (5 x 12 = 60) (1/1) Dßng ®iÖn mét chiÒu vµ dßng ®iÖn xoay chiÒu Mét dßng ®iÖn cã chiÒu kh«ng thay ®æi víi mét biªn ®é kh«ng thay ®æi ®îc gäi lµ dßng ®iÖn mét chiÒu. MÆt kh¸c, mét dßng ®iÖn thay ®æi chiÒu vµ cã biªn ®é thay ®æi ®îc gäi lµ dßng ®iÖn xoay chiÒu. 1. Dßng ®iÖn mét chiÒu (DC) §©y lµ lo¹i dßng ®iÖn ch¹y theo chiÒu kh«ng thay ®æi, tõ cùc d¬ng ®Õn cùc ©m, nh trong ¾c quy hoÆc pin kh« cña « t«. 2. Dßng ®iÖn xoay chiÒu (AC) §©y lµ lo¹i dßng ®iÖn ®æi chiÒu theo c¸c chu k ú ®Òu ®Æn. §iÖn t¹i c¸c æ c¾m trong nhµ hoÆc nguån ®iÖn 3 pha c«ng nghiÖp ®îc sö dông trong c¸c nhµ m¸y lµ mét sè vÝ dô. (1/1) -6-
M¾c song song vµ m¾c nèi tiÕp M« t¶ Cã thÓ chia mét m¹ch ®iÖn thµnh m¹ch m¾c song song hoÆc m¾c nèi tiÕp, tïy theo c¸ch ®Êu c¸c thiÕt bÞ ®iÖn ®ã. 1. M¾c nèi tiÕp Víi ph¬ng ph¸p nµy, nhiÒu thiÕt bÞ ®iÖn ®îc m¾c nèi tiÕp víi mét d©y ®iÖn ®¬n. H×nh vÏ tr×nh bµy c¸ch m¾c nèi tiÕp díi d¹ng mét dßng níc. NÐt ®Æc biÖt cña dßng níc nµy lµ ë chç mét khèi lîng níc b»ng nhau ch¶y qua mçi th¸c níc, Khèi lîng nµy còng b»ng khèi lîng níc ch¶y tõ nguån níc. (Io = I1 = I2 = I3) H¬n n÷a, tæng chiÒu cao cña 3 th¸c níc riªng lÎ nµy ®Òu b»ng chiÒu cao cña c¶ th¸c níc. (Vo = V1 + V2 + V3) 2. M¾c song song Víi ph¬ng ph¸p nµy, nhiÒu thiÕt bÞ ®iÖn ®îc m¾c vµo mét d©y ®iÖn ®¬n. H×nh vÏ tr×nh bµy c¸ch m¾c song song díi d¹ng dßng níc. TÊt c¶ c¸c th¸c níc ®Òu cã mét ®é cao nh nhau. (Vo = V1 + V2 + V3) H¬n n÷a, tæng lîng níc ch¶y qua c¸c th¸c níc ®Òu b»ng tæng lîng níc nµy. (Io = I1 = I2 = I3) (1/1) §iÖn trë 1. §iÖn trë cña m¹ch nèi tiÕp Tæng ®iÖn trë cña c¶ m¹ch b»ng tæng c¸c ®iÖn trë trong m¹ch nµy. R0= R1 + R2 + R3 -7-
2. §iÖn trë cña m¹ch song song Tæng ®iÖn trë cña c¶ m¹ch nµy cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc sau: R0 = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3) R0 nhá h¬n mét ®iÖn trë nhá nhÊt cña R1, R2, R3. (1/1) Dßng ®iÖn 1. Cêng ®é dßng ®iÖn cña m¹ch nèi tiÕp Cêng ®é dßng ®iÖn ch¹y qua mçi thiÕt bÞ ®iÖn trong m¹ch nµy nh nhau ®èi víi mçi thiÕt bÞ ®iÖn kh¸c trong toµn m¹ch. I0 = I1 = I2 =I3 2. Cêng ®é dßng ®iÖn cña m¹ch song song Tæng cêng ®é dßng ®iÖn ch¹y qua c¸c thiÕt bÞ ®iÖn trong m¹ch nµy b»ng cêng ®é cña nguån ®iÖn I0 = I1+ I2 + I3 (1/1) §iÖn ¸p 1. §iÖn ¸p cña m¹ch ®iÖn nèi tiÕp Tæng ®é sôt ®iÖn ¸p x¶y ra víi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn trong m¹ch nµy b»ng ®iÖn ¸p cña nguån ®iÖn V0 = V1 + V2 + V3 -8-
Tham kh¶o §é sôt ®iÖn ¸p Trong khi dßng ®iÖn ch¹y qua mét m¹ch ®iÖn, ®iÖn ¸p cña nã sÏ gi¶m mçi khi nã ®i qua mét ®iÖn trë. Møc gi¶m nµy ®îc gäi lµ ®é sôt ®iÖn ¸p. Trong m¹ch ®iÖn nèi tiÕp ®îc thÓ hiÖn ë bªn tr¸i, nguån ®iÖn cã 12V. §iÖn ¸p nµy sÏ bÞ sôt mçi khi dßng ®iÖn nµy ®i qua mét ®iÖn trë, cã thÓ ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau: · §é sôt ®iÖn ¸p khi dßng ®iÖn ch¹y qua ®iÖn trë 2 : 12 V x 2 / ( 2 + 4 + 6 ) = 2V · §é sôt ®iÖn ¸p khi dßng ®iÖn ch¹y qua ®iÖn trë 4 12 V x 4 / ( 2 + 4 + 6 ) = 4V · §é sôt ®iÖn ¸p khi dßng ®iÖn ch¹y qua ®iÖn trë 6 : 12 V x 6 / ( 2 + 4 + 6 ) = 6V 2. §iÖn trë cña m¹ch song song §é sôt ®iÖn ¸p x¶y ra ë mçi thiÕt bÞ ®iÖn trong m¹ch ®iÖn nµy gièng nh bÊt kú thiÕt bÞ ®iÖn nµo kh¸c, còng nh ®iÖn ¸p cña toµn m¹ch. V0 = V1 = V2 = V3 -9-
M¹ch ®iÖn R¬le vµ cÇu ch× NÕu m¹ch ®iÖn cña c¸c thiÕt bÞ ®ßi hái cêng ®é dßng ®iÖn cao gåm cã mét nguån ®iÖn, mét c«ng t¾c vµ mét bãng ®Ìn ®îc m¾c nèi tiÕp, c«ng t¾c vµ bé d©y ®iÖn ph¶i cã c«ng suÊt cao ®Ó cã thÓ chÞu ®îc cêng ®é dßng ®iÖn cao. Tuy nhiªn qua viÖc sö dông mét dßng ®iÖn cêng ®é thÊp, mét c«ng t¾c cã thÓ bËt më (ON) vµ ng¾t (OFF) r¬le, ®Õn lît r¬le cã thÓ ®Æt cêng ®é cao ch¹y qua ®Ó bËt më (ON) vµ ng¾t (OFF) bãng ®Ìn. S¬ ®å ë bªn tr¸i m« t¶ c¬ chÕ lµm viÖc cña mét r¬le. Khi ®ãng c«ng t¾c, dßng ®iÖn ch¹y gi÷a c¸c ®iÓm 1 vµ 2, do ®ã tõ hãa cuén d©y. Lùc tõ cña cuén d©y hót tiÕp ®iÓm di ®éng gi÷a c¸c ®iÓm 3 vµ 4. Do ®ã, c¸c ®iÓm 3 vµ 4 ®ãng l¹i vµ ®Ó dßng ®iÖn ch¹y vµo bãng ®Ìn. V× vËy qua viÖc sö dông mét r¬le, c«ng t¾c vµ d©y dÉn ®Õn c«ng t¾c cã thÓ cã c«ng suÊt thÊp. (1/3) CÇu ch× Mét d¶i kim lo¹i máng sÏ bÞ ch¸y khi dßng ®iÖn qu¸ lín ch¹y qua nã, b»ng c¸ch nµy sÏ ng¾t dßng ®iÖn vµ b¶o vÖ m¹ch ®iÖn khái bÞ h háng. CÇu ch× dßng cao Mét d©y cã chiÒu dÇy lín ®îc ®Æt trong c¸c m¹ch ®iÖn cêng ®é dßng ®iÖn cao cã thÓ ch¸y khi qu¸ t¶i, b»ng c¸ch nµy sÏ b¶o vÖ m¹ch ®iÖn. C¸c m¹ch ®iÖn trong c¸c s¬ ®å m¹ch ®îc thÓ hiÖn ë bªn ph¶i cña h×nh minh häa. (2/3) -10-
C¸c lo¹i r¬le C¸c r¬ le ®îc ph©n lo¹i thµnh c¸c lo¹i díi ®©y tïy theo c¸ch më hoÆc ®ãng chóng: 1. Lo¹i thêng më: Lo¹i nµy thêng më, vµ chØ ®ãng khi cuén d©y ®îc cÊp ®iÖn. (A) vµ (B) trong s¬ ®å nµy. 2. Lo¹i thêng ®ãng: Lo¹i nµy thêng ®ãng, vµ chØ më khi cuén d©y ®îc cÊp ®iÖn. (C) trong s¬ ®å nµy. 3. Lo¹i 2 tiÕp ®iÓm: Lo¹i nµy chuyÓn m¹ch gi÷a hai tiÕp ®iÓm, tïy theo tr¹ng th¸i cña cuén d©y. (D) trong s¬ ®å nµy. (3/3) Chøc n¨ng cña tô ®iÖn M« t¶ Mét tô ®iÖn cã c¸c ®iÖn cùc, gåm cã 2 tÊm kim lo¹i hoÆc c¸c mµng kim lo¹i ®èi diÖn víi nhau. ChÊt c¸ch ®iÖn (hoÆc chÊt ®iÖn m«i), cã thÓ lµm b»ng c¸c kim lo¹i kh¸c nhau, ®îc ®Æt gi÷a c¸c ®iÖn cùc. Trong s¬ ®å nµy, kh«ng khÝ cã t¸c dông nh chÊt c¸ch ®iÖn. Khi ®Æt ®iÖn ¸p vµo c¶ 2 ®iÖn cùc b»ng c¸ch nèi c¸c cùc ©m vµ d¬ng cña mét ¾c quy, c¸c ®iÖn cùc ®èi diÖn sÏ mang ®iÖn d¬ng vµ ©m. C¸c ®iÖn tÝch sÏ kh«ng thay ®æi kÓ c¶ sau khi nguån ®iÖn ®· ®îc ng¾t ra, khi ®ã tô ®iÖn cã t¸c dông tÝch ®iÖn. Khi c¸c ®iÖn cùc cña mét tô ®iÖn tÝch ®iÖn bÞ ®o¶n m¹ch, sÏ cã mét dßng ®iÖn tøc thêi, vµ dßng ®iÖn tÝch l¹i sÏ trë thµnh trung hßa vµ mÊt ®i. V× vËy tô ®iÖn nµy ®îc phãng ®iÖn. Ngoµi chøc n¨ng tÝch ®iÖn m« t¶ trªn ®©y, mét ®Æc ®iÓm ®¸ng kÓ cña mét tô ®iÖn lµ nã ng¨n kh«ng cho dßng ®iÖn mét chiÒu ch¹y qua. Díi ®©y lµ c¸c thÝ dô vÒ c¸c m¹ch ®iÖn sö dông chøc n¨ng tÝch ®iÖn cña tô ®iÖn: M¹ch ®iÒu chØnh ®èi víi nguån ®iÖn, mét dßng ®iÖn dù phßng cho bé vi sö lý, vµ mét m¹ch ®Þnh thêi sö dông lîng thêi gian cÇn thiÕt ®Ó n¹p vµ phãng ®iÖn cho tô ®iÖn. Còng nh vËy c¸c dßng ®iÖn sö dông ®Æc ®iÓm cña tô ®iÖn ®Ó ng¾t dßng ®iÖn mét chiÒu lµ c¸c bé läc ®Ó trÝch hoÆc lo¹i bá c¸c thµnh phÇn cô thÓ cña tÇn sè. B»ng c¸ch dïng c¸c ®Æc ®iÓm nµy, c¸c tô ®iÖn ®îc sö dông trong c¸c m¹ch ®iÖn cña « t« cho nhiÒu môc ®Ých, ch¼ng h¹n nh ®Ó lo¹i trõ tiÕng ån hoÆc thay thÕ cho nguån ®iÖn hoÆc mét c«ng t¾c. (1/1) -11-
C¸c ®Æc ®iÓm tÝch ®iÖn cña tô ®iÖn Khi ®Æt mét ®iÖn ¸p cña dßng ®iÖn mét chiÒu vµo tô ®iÖn ®· phãng ®iÖn hoµn toµn, dßng ®iÖn sÏ b¾t ®Çu ch¹y ë mét tèc ®é nhanh. Sau khi tô ®iÖn b¾t ®Çu tÝch ®iÖn, dßng ®iÖn sÏ gi¶m xuèng. Cuèi cïng, khi dung lîng tÜnh ®iÖn (kh¶ n¨ng tÝch ®iÖn cña tô ®iÖn) cña tô ®iÖn ®· ®¹t ®îc, dßng ®iÖn sÏ dõng ch¹y. §iÖn ¸p cña tô ®iÖn ë thêi ®iÓm nµy b»ng ®iÖn ¸p ®Æt. (1/1) §ång hå ®o ®iÖn Toyota Tªn cña c¸c bé phËn Cã thÓ sö dïng ®ång hå ®o ®iÖn Toyota ®Ó ®o dßng, ®iÖn ¸p vµ ®iÖn trë cña mét m¹ch ®iÖn, còng nh ®Ó kiÓm tra th«ng m¹ch cña mét m¹ch ®iÖn vµ thö c¸c ®ièt. (1/1) -12-
Chän ph¹m vi ®o Cã thÓ thùc hiÖn c¸c phÐp ®o sau ®©y b»ng c¸ch vËn hµnh c«ng t¾c chän chøc n¨ng. §o ®iÖn ¸p cña dßng ®iÖn xoay chiÒu Môc ®Ých: §Ó ®o ®iÖn ¸p cña c¸c ®êng d©y cung cÊp ®iÖn ë hé gia ®×nh hoÆc nhµ m¸y, c¸c m¹ch ®iÖn cã ®iÖn ¸p xoay chiÒu, vµ c¸c ®iÖn ¸p ®Çu ra cña m¸y biÕn ¸p c«ng suÊt. Ph¬ng ph¸p ®o: §Æt c«ng t¾c chän chøc n¨ng vµo ph¹m vi ®o ®iÖn ¸p cña dßng xoay chiÒu vµ nèi c¸c ®Çu d©y thö. C¸c cùc cña ®Çu dß cã thÓ thay thÕ lÉn nhau. -13-
§o ®iÖn ¸p cña dßng mét chiÒu Môc ®Ých: §Ó ®o ®iÖn ¸p cña c¸c lo¹i ¾c quy, thiÕt bÞ ®iÖn, vµ c¸c m¹ch tranzito, vµ c¸c ®iÖn ¸p vµ møc sôt ®iÖn ¸p trong c¸c m¹ch. Ph¬ng ph¸p ®o: §Æt c«ng t¾c chän chøc n¨ng vµo ph¹m vi ®o ®iÖn ¸p cña dßng ®iÖn mét chiÒu. §Æt ®Çu ®o ©m, mµu ®en vµo ®iÖn thÕ tiÕp ®Êt, ®Çu ®o d¬ng, mµu ®á vµo khu vùc ®îc thö, vµ ®äc gi¸ trÞ ®o. §o ®iÖn trë Môc ®Ých: §Ó ®o ®iÖn trë cña mét biÕn trë, th«ng m¹ch cña mét m¹ch ®iÖn, ®o¶n m¹ch (0 ), m¹ch hë ( ∞ ). Ph¬ng ph¸p ®o: §Æt c«ng t¾c chän chøc n¨ng vµo vÞ trÝ ®o ®iÖn trë/th«ng m¹ch. (NÕu mµn h×nh thÓ hiÖn “ “ vµo thêi ®iÓm nµy, ®ång hå ®o ®ang ë chÕ ®é thö th«ng m¹ch. Do ®ã bÊm c«ng t¾c chän chÕ ®é / mµu xanh /.))) ®Ó chuyÓn ®ång hå ®o vµo chÕ ®é kiÓm tra ®iÖn trë). Sau ®ã ®Æt ®Çu thö vµo mçi ®Çu cña mét ®iÖn trë hoÆc mét cuén d©y ®Ó ®o ®iÖn trë. Ph¶i b¶o ®¶m r»ng kh«ng ®Æt ®iÖn ¸p vµo ®iÖn trë ë thêi ®iÓm nµy. Kh«ng thÓ ®o ®îc ®i èt trong ph¹m vi nµy, v× ®iÖn ¸p ®îc sö dông cña ®ièt thÊp. -14-
KiÓm tra th«ng m¹ch Môc ®Ých: §Ó kiÓm tra th«ng m¹ch cña mét m¹ch ®iÖn. Ph¬ng ph¸p ®o: §Æt c«ng t¾c chän chøc n¨ng vµo ph¹m vi ®o th«ng m¹ch. (B¶o ®¶m r»ng mµn h×nh hiÖn “ ” vµo thêi ®iÓm nµy. NÕu kh«ng nh vËy, bÊm c«ng t¾c chän chÕ ®é ®Ó chuyÓn ®ång hå nµy sang chÕ ®é ®o th«ng m¹ch). Nèi c¸c ®Çu thö vµo m¹ch ®iÖn cÇn thö. Chu«ng b¸o sÏ kªu lªn nÕu m¹ch ®iÖn th«ng m¹ch. Thö ®i èt Môc ®Ých: §Ó thö mét ®i èt. Ph¬ng ph¸p ®o: §Æt c«ng t¾c chän chøc n¨ng vµo chÕ ®é thö ®ièt. KiÓm tra th«ng m¹ch cña c¶ 2 chiÒu. NÕu ®ièt nµy cã th«ng m¹ch ë mét chiÒu vµ kh«ng cã th«ng m¹ch khi tr¸o ®æi c¸c ®Çu thö, ®ièt nµy ®îc x¸c ®Þnh lµ b×nh thêng. NÕu ®ièt cã th«ng m¹ch ë c¶ 2 chiÒu, th× nã ®· bÞ ®o¶n m¹ch. NÕu nã kh«ng th«ng m¹ch vÒ 1 trong 2 chiÒu, th× nã bÞ hë m¹ch. -15-
§o cêng ®é cña dßng ®iÖn mét chiÒu Môc ®Ých: §Ó ®o møc tiªu thô cêng ®é cña c¸c thiÕt bÞ lµm viÖc víi dßng ®iÖn mét chiÒu. Ph¬ng ph¸p ®o: §Æt c«ng t¾c chän chøc n¨ng vµo ph¹m vi ®o cêng ®é dßng ®iÖn. Chän mét khu vùc ®Ó c¾m ®Çu thö d¬ng cã ph¹m vi thÝch hîp. §Ó ®o cêng ®é cña mét dßng ®iÖn, ph¶i m¾c ampe kÕ nèi tiÕp víi m¹ch ®iÖn nµy. Do ®ã, h·y t¸ch mét khu vùc trong m¹ch ®iÖn ®Ó nèi c¸c ®Çu thö nµy. Nèi ®Çu thö d¬ng vµo phÝa cã ®iÖn thÕ cao h¬n vµ ®Çu thö ©m vµo phÝa cã ®iÖn thÕ thÊp h¬n, vµ ®äc gi¸ trÞ ®o. (1/1) C¸c h háng cña m¹ch ®iÖn M¹ch hë Mét thiÕt bÞ ®iÖn ho¹t ®éng b×nh thêng nÕu kh«ng cã c¸c sù cè trong m¹ch cña nã. Cã thÓ ®o ®iÖn ¸p ë c¸c gi¾c nèi nh thÓ hiÖn ë s¬ ®å nµy. Tuy nhiªn nÕu mét thiÕt bÞ ®iÖn kh«ng lµm viÖc b×nh thêng, m¹ch cña nã cã thÓ ®· bÞ háng theo c¸ch nµo ®ã. Trong trêng hîp nµy, cã thÓ x¸c ®Þnh khu vùc cã sù cè b»ng c¸ch ®o c¸c gi¾c nèi. -16-
X¸c ®Þnh khu vùc cã sù cè Gi¶ sö mét bãng ®Ìn kh«ng s¸ng lªn (hoÆc mét thiÕt bÞ ®iÖn kh«ng lµm viÖc b×nh thêng) nh thÓ hiÖn trong s¬ ®å nµy. B»ng c¸ch ®o ®iÖn ¸p ë mçi khu vùc, cã thÓ thÊy râ r»ng kh«ng cã ®iÖn ¸p ë sau ®Çu nèi A (hoÆc C). §iÒu nµy cho thÊy r»ng d©y dÉn bÞ gi¸n ®o¹n ë gi¾c nèi A (hoÆc C), nã sÏ lµm ngõng dßng ®iÖn. Lo¹i h háng nµy ®îc gäi lµ m¹ch hë. (1/1) M¹ch kÐm NÕu kh«ng cã h háng trong m¹ch, bãng ®Ìn trong m¹ch sÏ s¸ng lªn. Tuy nhiªn, nÕu bãng ®Ìn s¸ng lê mê, cã thÓ cã sù cè trong m¹ch nµy. (1/1) -17-
X¸c ®Þnh khu vùc cã sù cè ViÖc kiÓm tra ®iÖn ¸p ë mçi ®Çu cña bãng ®Ìn trong m¹ch nµy ®· ph¸t hiÖn ®îc 9V. Trong m¹ch nµy, ®iÖn ¸p b×nh thêng t¹i mçi ®Çu cña bãng ®Ìn s¸ng lµ 12V. V× ®©y lµ dßng ®iÖn mét chiÒu, hiÖn tîng nµy cho thÊy cã mét ®iÖn trë ngoµi bãng ®Ìn nµy. Sau ®ã kiÓm tra ®iÖn ¸p t¹i mçi ®Çu cña c«ng t¾c ®· ph¸t hiÖn 3V. §iÒu nµy cho thÊy r»ng c«ng t¾c nµy cã ®iÖn trë, cã thÓ do tiÕp xóc kÐm. (1/1) §o¶n m¹ch/ng¾n m¹ch Gi¶ sö r»ng cÇu ch× ®· bÞ ch¸y trong m¹ch ®îc thÓ hiÖn trong s¬ ®å, h·y kiÓm tra nguyªn nh©n cña cÇu ch× bÞ ch¸y. X¸c ®Þnh khu vùc cã sù cè Chøc n¨ng cña cÇu ch× lµ ®Ó tr¸nh cho d©y ®iÖn hoÆc thiÕt bÞ kh«ng bÞ h háng b»ng c¸ch lµm hë m¹ch do cÇu ch× bÞ nãng lªn vµ ch¶y ra khi cêng ®é qu¸ møc ch¹y qua nã. V× lý do nµy, cã thÓ cho r»ng cêng ®é qu¸ møc ®· ch¹y qua m¹ch ®iÖn nµy. V× ®©y lµ m¹ch cña dßng ®iÖn mét chiÒu, trong ®ã ®iÖn ¸p kh«ng thay ®æi, cã thÓ cã ®o¶n m¹ch gi÷a d©y dÉn vµ nèi m¸t g©y ra cêng ®é qu¸ møc cña dßng. Sau khi ®o ®iÖn trë gi÷a c¸c gi¾c nèi vµ ®iÓm nèi m¸t, ®· ph¸t hiÖn ®iÖn trë 0 t¹i gi¾c nèi B. §iÒu nµy cho thÊy gi¾c nèi B ®· nèi t¾t víi phÇn tiÕp ®Êt, g©y ra cêng ®é qu¸ møc ch¹y qua m¹ch ®iÖn nµy. (1/1) -18-
Nguyªn lý vÒ ph¸t ®iÖn C¶m øng ®iÖn tõ Mét d©y dÉn cã thÓ chuyÓn ®éng tù do ®îc ®Æt gi÷a c¸c cùc (nam ch©m) N vµ S cña mét nam ch©m ®îc thÓ hiÖn trong s¬ ®å. Sau ®ã, m¾c mét ®iÖn kÕ vµo d©y dÉn ®Ó thµnh mét m¹ch kÝn. Khi dÞch chuyÓn d©y dÉn nµy gi÷a c¸c cùc tõ nh thÓ hiÖn trong s¬ ®å, kim chØ cña ®iÖn kÕ sÏ xoay ®i. Nh vËy, khi d©y dÉn ®îc dÞch chuyÓn gi÷a c¸c cùc tõ, d©y dÉn nµy sÏ ®i qua vµ c¾t tõ th«ng sÏ sinh ra mét dßng ®iÖn. V× vËy nÕu dÞch chuyÓn d©y dÉn song song víi tõ th«ng, sÏ kh«ng sinh ra dßng ®iÖn. HiÖn tîng sinh ra dßng ®iÖn nµy ®îc gäi lµ c¶m øng ®iÖn tõ, vµ dßng ®iÖn ch¹y qua d©y dÉn ®îc gäi lµ dßng c¶m øng. Dßng c¶m øng nµy ®îc t¹o ra bëi lùc ®iÖn ®éng ®îc t¹o thµnh trong d©y dÉn do kÕt qu¶ cña c¶m øng ®iÖn tõ. Do ®ã lùc ®iÖn ®éng nµy ®îc gäi lµ lùc ®iÖn ®éng c¶m øng. (1/1) ChiÒu cña lùc ®iÖn ®éng S¬ ®å nµy cho thÊy mèi quan hÖ gi÷a chiÒu cña tõ trêng, chiÒu cña lùc ®iÖn ®éng c¶m øng, vµ chiÒu di chuyÓn cña d©y dÉn. Mèi quan hÖ nµy nãi chung ®îc hiÓu lµ quy t¾c bµn tay ph¶i cña Fleming. Theo quy t¾c nµy, khi ngãn tay c¸i, ngãn trá vµ ngãn gi÷a cña bµn tay ph¶i më ra ®Ó t¹o thµnh c¸c gãc vu«ng: (1/1) -19-
§é lín cña lùc ®iÖn ®éng §¹i lîng cña lùc ®iÖn ®éng c¶m øng tû lÖ thuËn víi sè ®êng ®iÖn th«ng mµ d©y dÉn c¾t trong mét ®¬n vÞ thêi gian. Lùc ®iÖn ®éng c¶m øng nµy cña mét d©y dÉn dÞch chuyÓn víi mét tèc ®é kh«ng ®æi theo chiÒu gi÷a c¸c ®êng ®iÖn th«ng cã cïng mËt ®é nh nhau ë bÊt kú ®iÓm nµo. Tuy nhiªn, nÕu chiÒu chuyÓn ®éng cña d©y dÉn kh«ng gièng nhau, lùc ®iÖn ®éng sÏ thay ®æi kÓ c¶ khi tèc ®é kh«ng thay ®æi vµ tõ th«ng cã cïng mËt ®é. Trong s¬ ®å nµy, d©y dÉn quay ngîc chiÒu kim ®ång hå quanh ®iÓm 0, gi÷a c¸c cùc tõ. Khi d©y dÉn ë vÞ trÝ 0 vµ 6, chiÒu cña tõ th«ng vµ chiÒu chuyÓn ®éng cña d©y dÉn song song víi nhau. Do ®ã, nã sÏ kh«ng t¹o ra lùc ®iÖn D©y dÉn chuyÓn ®éng víi tèc ®é kh«ng ®æi vÒ mét chiÒu, ®éng. Ngîc l¹i khi d©y dÉn ë c¸c vÞ trÝ 3 vµ 9, gi÷a c¸c ®êng tõ th«ng cã cïng mËt ®é. chiÒu chuyÓn ®éng cña d©y dÉn sÏ c¾t tõ D©y dÉn chuyÓn ®éng víi tèc ®é kh«ng ®æi theo quü ®¹o th«ng theo chiÒu vu«ng gãc. §iÒu nµy t¹o cña vßng trßn gi÷a c¸c ®êng tõ th«ng cã cïng mËt ®é. nªn ®¹i lîng lùc tõ th«ng lín nhÊt. §å thÞ h×nh sin bªn tr¸i thÓ hiÖn mèi quan hÖ gi÷a chiÒu chuyÓn ®éng cña d©y dÉn vµ ®¹i lîng cña lùc ®iÖn ®éng. (1/1) Nguyªn lý vÒ m¸y ph¸t ®iÖn Khi mét d©y dÉn ®¬n quay trong mét tõ trêng nh tr×nh bµy trong s¬ ®å nµy, mét lùc ®iÖn tõ c¶m øng sÏ ®îc t¹o ra qua c¶m biÕn ®iÖn tõ. Khi d©y dÉn nµy bÞ uèn cong vµ quay nh thÓ hiÖn trong s¬ ®å, hai ®¹i lîng cña lùc ®iÖn ®éng c¶m biÕn sÏ ®îc t¹o ra. Khi d©y dÉn ®îc t¹o thµnh mét cuén d©y nh thÓ hiÖn trong s¬ ®å th× sÏ t¹o ra mét lîng lùc ®iÖn ®éng c¶m biÕn lín h¬n. Theo c¸ch nµy, viÖc quay d©y dÉn trong tõ trêng sÏ t¹o ra mét lùc ®iÖn ®éng c¶m øng. Sè vßng d©y trong d©y dÉn cµng nhiÒu th× ®¹i lîng lùc ®iÖn ®éng c¶m øng sinh ra cµng lín. (1/1) -20-