Giáo trình MACH ĐIEN

Giáo trình mạch điện, kỹ thuật điện Giáo trình mạch điện, kỹ thuật điện Giáo trình mạch điện, kỹ thuật điệnGiáo trình mạch điện, kỹ thuật điện Giáo trình mạch điện, kỹ thuật điện Giáo trình mạch điện, kỹ thuật điện Giáo trình mạch điện, kỹ thuật điện

MỤC LỤC

Lời giới thiệu

1.3 Từ trường của một số dây dẫn mang dòng điện 26

1.5 Lực tác dụng giữa hai dây dẫn có dòng điện 28

1.1 Định nghĩa và nguyên lý tạo ra dòng điện xoay chiều hình sin 371.2 Cách biểu diễn đại lượng xoay chiều hình sin 40

1.3 Mạch điện xoay chiều thuần trở 41

1.6 Mạch điện xoay chiều có điện trở, điện cảm, điện dung mắc nối tiếp 421.7 Mạch điện xoay chiều có điện trở, điện cảm, điện dung mắc song song.43

MÔN HỌC MẠCH ĐIỆN

Mã số môn học: MH 08

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: Môn học được bố trí sau khi

học sinh học xong các môn học chung, trước các mô đun nghề Đây là môn học

lý thuyết cơ sở giúp cho học sinh có khái niệm ban đầu về chuyên ngành điện.Môn học cung cấp những kiến thức cơ bản về các bộ phận cấu thành mạch điệnmột chiều và xoay chiều, những phương pháp biểu diễn và giải mạch điện từđơn giản đến phức tạp bằng các phương pháp khác nhau dựa trên những cơ sở lýthuyết khác nhau Học tốt môn học này, học sinh sẽ có cơ sở để tiếp thu tốt hơncác môn học cơ sở và chuyên ngành khác của chương trình đào tạo chuyênngành Điện dân dụng

- Giải thích được một số hiện tượng điện từ trong các thiết bị điện dân dụng

- Kiên nhẫn, tập trung, tỷ mỷ, chính xác, có tư duy sáng tạo, trách nhiệm

Nội dung môn học:

Số

Thời gian Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành Bài tập

Kiểm tra *

(LT hoặc TH)

- Khái niệm dòng điện và mạch điện 2 2 0 0

- Các định luật cơ bản về mạch điện 3 2 1 0

- Phương pháp giải mạch điện phức

CHƯƠNG 1 MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU

Mã chương: MH08.01 Giới thiệu:

Khái niệm, định nghĩa về dòng điện, mạch điện, nguồn điện là nhữngkhái niệm, định nghĩa cơ bản nhất trong ngành điện Khi tìm hiểu và giải cácmạch điện, chúng ta không thể bỏ qua các định luật cơ bản về mạch điện Từ đó

áp dụng các định luật cơ bản này để giải các mạch điện từ đơn giản đến phức tạpbằng các phương pháp thích hợp khác nhau, tùy theo đặc điểm của từng mạch cụthể Chương đầu tiên này sẽ cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản vềnhững điều đã đề cập ở trên

Mục tiêu:

- Trình bày được các khái niệm về dòng điện, mạch điện, nguồn điện vàcác phương pháp giải mạch điện một chiều

- Giải được các mạch điện một chiều phức tạp

- Tuân thủ các bước giải mạch điện

- Tỉ mỉ, chính xác, có tư duy logic, trách nhiệm trong công việc

Nội dung chính:

1 Khái niệm dòng điện và mạch điện

Mục tiêu:

- Trình bày được khái niệm dòng điện và mạch điện

- Xác định được số nhánh, nút, mạch vòng của một mạch điện đã cho

1.1.Dòng điện

1.1.1 Khái niệm về dòng điện

Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích trong điện trường.Tùy theo từng môi trường khác nhau mà bản chất dòng điện trong đó sẽ khácnhau Ví dụ: Nếu trong kim loại thì dòng điện là dòng chuyển dời có hướng củacác electron tự do; trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của cácion dương và ion âm; trong không khí là dòng chuyển dời có hướng của các điệntích dương và điện tích âm

1.1.2 Tác dụng của dòng điện

Dòng điện có các tác dụng:

- Tác dụng nhiệt: Khi có dòng điện chạy qua các vật dẫn thì các vật dẫn bị

phát nóng Người ta sử dụng tác dụng nhiệt của dòng điện để chế tạo các thiết bịnhư máy sấy, nồi cơm điện, lò nướng điện

- Tác dụng quang: Khi có dòng điện chạy qua các vật dẫn thì các vật dẫn bị

phát sáng Người ta sử dụng tác dụng quang của dòng điện để chế tạo bóng đènsợi nung

- Tác dụng hóa học: Khi có dòng điện chạy qua các dung dịch hóa học sẽ làm

cho tính chất hóa học của chúng thay đổi Người ta sử dụng tác dụng hóa họccủa dòng điện để điện phân, nạp ắc quy

1.1.3 Cường độ và mật độ dòng điện

Người ta biểu diễn độ “mạnh”, “yếu” của dòng điện thông qua tham số cường

độ dòng điện.

Phụ tảiNguồn điện

Dây dẫnHình 1.1: Mạch điện

Cường độ dòng điện là trị số của dòng điện tính bằng tốc độ biến thiên củalượng điện tích q qua tiết diện ngang của vật dẫn, đơn vị tính của cường độ dòngđiện là Ampe (A):

vị tính của mật độ dòng điện là A/mm2

Nếu tiết diện ngang của vật dẫn là S thì mật độ dòng điện  được tính:

A/mm2 (1- 2)1.2.Mạch điện

1.2.1 Khái niệm về mạch điện

Mạch điện là tập hợp các thiết bị điện nối với nhau bằng các dây dẫn tạothành mạch kín theo một quy luật đã được thiết kế trước, trong đó có dòng điệnchạy qua Mạch điện thường bao gồm các phần tử: nguồn điện, phụ tải, dây dẫn.Hình 1- 1 là một ví dụ về mạch điện

- Nguồn điện: Nguồn điện là thiết bị biến đổi các dạng năng lượng khác

như cơ năng, nhiệt năng, hóa năng thành điện năng

- Tải: Tải là các thiết bị tiêu thụ điện năng và biến đổi điện năng thành

các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng

- Dây dẫn: Dây dẫn làm bằng vật liệu dẫn điện tốt (đồng,nhôm ) dùng để

truyền tải điện năng từ nguồn đến tải

1.2.2 Mô hình mạch điện

Để tiện lợi khi tính toán thiết kế và khảo sát các quá trình điện từ xảy ratrong mạch điện người ta sử dụng mô hình mạch điện Mạch điện thực tế với cácthiết bị điện được thay thế bằng mô hình mạch với các phần tử lý tưởng đặctrưng cho một quá trình nào đó Mô hình mạch bao gồm:

- Các phần tử tích cực: nguồn áp u(t), nguồn dòng i(t) lý tưởng;

- Các phần tử thụ động: điện trở R, điện cảm L, điện dung C lý tưởng;

- Dây dẫn lý tưởng

1 Nguồn áp u(t)

Nguồn áp u(t) hay máy phát điện áp, còn được gọi là nguồn sức điện độnge(t) đặc trưng cho khả năng tạo nên và duy trì một điện áp không đổi trên haicực của nguồn Đặc tính quan trọng của nguồn áp là có điện trở nội r = 0 , hiệu

điện thế trên hai cực của nguồn là không đổi và không phụ thuộc vào giá trị phụtải Ký hiệu quy ước của nguồn áp như hình 1-2, a Ta có giá trị của nguồn áp:

u(t) = - e(t) (1-3)

2 Nguồn dòng điện i(t).

Nguồn dòng điện i(t) hay máy phát dòng, đặc trưng cho khả năng tạo nên

và duy trì một dòng điện không đổi trong mạch Đặc tính quan trọng của nguồndòng là có nội trở r = ∞  và giá trị của dòng điện trong mạch không phụ thuộcvào phụ tải Ký hiệu quy ước của nguồn dòng chỉ ra trên hình 1- 2, b

Trên thực tế, các bộ nguồn đều có một nội trở hữu hạn nào đó Do vậy,khi thay thế trong mô hình mạch, chúng được biểu diễn ở dạng một nguồn sứcđiện động e(t) mắc nối tiếp với một một điện trở r (hình 1- 2 c), hoặc ở dạng mộtnguồn dòng điện i (t) mắc song song với một điện trở r (hình 1- 2 d)

Hình 1- 2 Ký hiệu quy ước nguồn áp và nguồn dòng

a, b – Nguồn áp và nguồn dòng lý tưởng; c, d – Nguồn áp và nguồn dòng thực tế

3 Điện trở R.

Điện trở R đặc trưng cho vật dẫn về mặt cản trở dòng điện Về mặt nănglượng điện trở R đặc trưng cho quá trình tiêu thụ điện năng và biến điện năngthành các dạng năng lượng khác như nhiệt năng, quang năng, cơ năng, …

Quan hệ giữa dòng điện và điện áp trên điện trở là: uR = R.i (1-4)

Công suất thoát ra trên điện trở: p = R.i2 (1-5)

Trong hệ đơn vị SI đơn vị điện trở là ôm ()

Ký hiệu:

4 Cuộn dây L.

Là phần tử có khả năng tích – phóng năng lượng dưới dạng từ trường.Một cuộn dây có dòng điện i chạy qua sẽ sinh ra từ trường Từ thông gửi qua nvòng của cuộn dây là  = n. Điện cảm của cuộn dây được định nghĩa là:

Trong hệ đơn vị SI đơn vị điện cảm (L) là henri (H)

Năng lượng từ trường được tích lũy trên cuộn cảm:

WM =

Quan hệ giữa dòng và áp trên cuộn cảm: (V)

Cr R

Trong hệ đơn vị SI đơn vị điện dung (C) là fara (F)

Năng lượng điện trường được tích lũy trên tụ điện:

Ví dụ: Ta xét một mạch điện thực tế gồm một máy phát cung cấp điện cho

phụ tải là một bóng đèn mắc song song với một cuộn dây theo sơ đồ hình 1-3, a.Khi chuyển sang sơ đồ thay thế đối với dòng điện xoay chiều, máy phát điệnđược thay thế bằng (Ef ,Lf ,Rf) Phụ tải là bóng đèn thay thế bằng Rz, còn cuộndây bằng L, R; dây dẫn nối giữa các phần tử được thay bằng phần tử tập trung

Ld , Rd (hình 1-3, b) Tuy nhiên khi chuyển sang sơ đồ thay thế đối với dòng

C r

điện một chiều, do các phần tử kháng bằng không nên sơ đồ thay thế có dạngđơn giản hơn (hình 1-3, c)

1.2.3 Nhánh, nút và mạch vòng của mạch điện:

Nhánh (n): Là một đoạn của mạch điện chỉ bao gồm các phần tử của mạch

điện mắc nối tiếp với nhau và có dòng điện đi qua

Nút (d): Là nơi giao nhau của từ 3 nhánh mạch điện trở lên.

Mạch vòng (c) - còn được gọi là “mắt”: Là lối đi khép kín qua các nhánh

của mạch điện

Ví dụ: Cho mạch điện như trên hình 1-4:

Hình 1- 4 Mạch điện và các nhánh, nút, mạch vòngMạch bao gồm 5 nhánh (n = 5) AB, AC, CB, CD và BD; kết nối với nhau tạothành 4 nút (d = 4) A, B, C và D; mạch có 3 mạch vòng (ACBA), (BCDB) và(ACDBA)

2 Các định luật cơ bản về mạch điện

Mục tiêu:

- Trình bày được nội dung các định luật đã học

- Áp dụng được các định luật để giải các bài toán về mạch điện thông thường

Hình 1- 3 Mạch điện và mô hình mạch điện

IU

Hình 1.5: Định luật Ôm cho đoạn mạch

Rtm

IE

Hình 1.6: Định luật Ôm cho toàn mạch

2.1.Định luật Ôm

2.1.1 Định luật Ôm cho đoạn mạch:

Xét một đoạn mạch như trên hình 1.5:

Điện áp đặt lên hai đầu đoạn mạch có giá trị U, điện trở tương đương củađoạn mạch có giá trị là R, dòng điện chạy trong đoạn mạch có giá trị là I

Định luật Ôm cho đoạn mạch phát biểu như sau:

Trong một đoạn mạch kín, dòng điện đi qua đoạn mạch tỷ lệ thuận với điện

áp đặt trên hai đầu đoạn mạch và tỷ lệ nghịch với điện trở của đoạn mạch đó.

2.1.2 Định luật Ôm cho toàn mạch:

Xét một mạch điện như trên hình 1.6:

Nguồn điện của mạch có giá trị sức điện động (s.đ.đ) là E, điện trở tươngđương của toàn mạch có giá trị là Rtm, dòng điện chạy trong mạch chính có giátrị là I

Định luật Ôm cho toàn mạch phát biểu như sau:

Trong một mạch điện kín, dòng điện đi qua mạch chính tỷ lệ thuận với s.đ.đ

bộ nguồn của mạch điện và tỷ lệ nghịch với điện trở của toàn mạch.

Ví dụ: Cho mạch điện như hình 1.6 Biết E = 24 V, Rtm = 12  Tính giá trị dòngđiện I

Giải: Theo định luật Ôm cho toàn mạch, ta có:

Đáp số: I = 2A

2.2 Định luật Jun - Lenxơ (Joule -Lenzo ):

Đây là định luật cơ bản về mối quan hệ giữa điện và nhiệt, sử dụng để tínhtoán nhiệt lượng cung cấp (hoặc tỏa ra) cho các thiết bị khi có dòng điện đi qua.2.2.1 Định luật Jun - Lenxơ:

Nội dung định luật: Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn

và thời gian dòng điện chạy qua.

Biểu thức của định luật Jun –Len-Xơ: Q = I 2 Rt

Trong đó: I: Tính bằng ampe (A); R: Tính bằng ôm ()

t: Tính bằng giây (s) thì Q đo bằng jun (J)

Hình 1.7: Định luật KI

Ai4

qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng toả ra môi trường Tính thời

gian đun sôi nước, biết nhiệt dung riêng của nước c = 4200J/kg.K.

Để giải bài toán này ta áp dụng định luật bảo toàn năng lượng và định luật Jun

2.3.1 Định luật Kiếc - khốp 1 (Định luật dòng điện điểm nút - KI)

Nội dung định luật: Trong mạch điện, tổng đại số các dòng điện tại một nút bằng không: ∑i = 0

Trong đó quy ước các dòng điện có chiều đi tới nút sẽ mang dấu dương,cácdòng điện có chiều rời khỏi nút sẽ mang dấu âm

Ví dụ: Tại nút A hình 1.7, định luật Kiếc khốp 1 được viết:

i 1 + i 2 – i 3 – i 4 = 0

2.3.2 Định luật Kiếc - khốp 2 (Định luật thế mạch vòng - KU)

Nội dung định luật: Trong một mạch vòng khép kín, theo chiều đã chọn, tổng đại số các điện áp rơi trên các phần tử R, L, C bằng tổng đại số các nguồn s.đ.đ có trong mạch vòng đó

Trong đó những sức điện động và dòng điện có chiều trùng với chiều củamạch vòng sẽ mang dấu dương, ngược lại mang dấu âm (chiều điện áp rơi trêncác phần tử trùng với chiều dòng điện đi qua phần tử đó)

Ví dụ: Đối với vòng kín C trong hình 1.8, định luật Kiếc - khốp 2 sẽ được viết:

6721000

Biểu thức của định luật Kiếc – khốp theo cách phát biểu thứ 2 của mạch vòng đãchọn trên hình 1.8 được viết:

Biết: E1 = 200V, E2 = 600V

R1 = 2, R2 = 10, R3 = 20Xác định số nhánh, nút, mạch vòng củamạch điện và dùng định luật Kiếc - khốp

E2

Hình 1.3 BT

- Trình bày được khái niệm các loại nguồn điện một chiều, xoay chiều.

- Đấu ghép được nguồn thành bộ để có bộ nguồn đạt các yêu cầu kỹ thuật.3.1 Khái niệm nguồn điện:

Là thiết bị tạo ra điện năng Về nguyên lý, nguồn điện là thiết bị biến đổicác dạng năng lượng như cơ năng, hóa năng, nhiệt năng,… thành điện năng

Ví dụ: - Máy phát điện,

Hình 1.9: Máy phát điện là nguồn điện

- Ắc quy,

Hình 1.10: Ắc - quy là nguồn điện

- Pin mặt trời …

+ - +

E(t) RA

B

E(t)

RAA

Hình 1.11: Pin mặt trời là nguồn điện3.2 Nguồn điện một chiều

Là loại nguồn điện cung cấp dòng điện một chiều cho phụ tải Nguồn điệnmột chiều có thể là máy phát điện một chiều, ắc – quy, pin mặt trời

Hình 1.12: Một số loại nguồn điện một chiều thông dụng3.3 Đấu ghép nguồn thành bộ:

Nguyên tắc đấu ghép nguồn thành bộ (ta sẽ dùng ký hiệu của nguồn điệntrong quá trình khảo sát việc đấu ghép nguồn thành bộ):

3.3.1 Đấu ghép nối tiếp các nguồn áp thực tế:

Hình 1.13: Đấu ghép nối tiếp các nguồn ápXét trường hợp có n nguồn áp (khi mắc nguồn thành bộ nên chọn cácnguồn có giá trị s.đ.đ và dung lượng nguồn giống nhau) có giá trị s.đ.đ củanguồn là e(t), nội trở của nguồn là r, mắc nối tiếp với nhau như ở hình 1.13 Khi

đó ta sẽ được một nguồn điện tương đương có giá trị s.đ.đ là E(t), nội trở củanguồn tương đương là R Trong đó:

Từ các biểu thức trên ta thấy:

Khi mắc nối tiếp các nguồn áp, s.đ.đ tương đương của bộ nguồn tăng lên,đồng thời nội trở tương đương của bộ nguồn cũng tăng lên, do vậy dung lượng(số A.h) của bộ nguồn không tăng

3.3.2 Đấu ghép song song các nguồn áp thực tế:

A

Hình 1.14: Đấu ghép song song các nguồn ápXét trường hợp có n nguồn áp (khi mắc nguồn thành bộ nên chọn cácnguồn có giá trị s.đ.đ và dung lượng nguồn giống nhau) có giá trị s.đ.đ củanguồn là e(t), nội trở của nguồn là r, mắc song song với nhau như ở hình 1.14.Khi đó ta sẽ được một nguồn điện tương đương có giá trị s.đ.đ là E(t), nội trởcủa nguồn tương đương là R Trong đó:

Từ các biểu thức trên ta thấy:

Khi mắc nối tiếp các nguồn áp, s.đ.đ tương đương của bộ nguồn khôngthay đổi, nhưng nội trở tương đương của bộ nguồn giảm đi n lần, do vậy dunglượng (số A.h) của bộ nguồn sẽ được tăng lên

Kết luận:

Khi cần tăng s.đ.đ của bộ nguồn ta thực hiện mắc nối tiếp các bộ nguồn,khi cần tăng dung lượng cho bộ nguồn ta thực hiện mắc song song các nguồn ápvới nhau Khi cần tăng cả giá trị s.đ.đ và dung lượng của bộ nguồn ta thực hiệnmắc hỗn hợp các nguồn áp với nhau

3.3.3 Bài tập ứng dụng:

- Bài 1: Một ắc quy có Udm = 12 V, dung lượng 5 A.h; hãy tiến hành đấu

ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 60 V, cung cấp cho tải có dòngtải định mức là 3 A

- Bài 2: Một ắc quy có Udm = 12 V, dung lượng 3 A.h; hãy tiến hành đấu

ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 48 V, cung cấp cho tải có dòngtải định mức là 2 A

- Bài 3: Một ắc quy có Udm = 20 V, dung lượng 45 A.h; hãy tiến hành đấu

ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 60 V, cung cấp cho tải có dòngtải định mức là 25 A

- Bài 4: Một ắc quy có Udm = 20 V, dung lượng 2 A.h; hãy tiến hành đấu

ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 20 V, cung cấp cho tải có dòngtải định mức là 30 A

- Bài 5: Một ắc quy có Udm = 12 V, dung lượng 3 A.h; hãy tiến hành đấu

ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 12 V, cung cấp cho tải có dòngtải định mức là 20 A

- Bài 6: Một ắc quy có Udm = 12 V, dung lượng 3 A.h; hãy tiến hành đấu

ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 60 V, cung cấp cho tải có dòngtải định mức là 15 A

R5=2Ω

R4=1Ω R3=2Ω

- Bài 7: Một ắc quy có Udm = 12 V, dung lượng 3 A.h; hãy tiến hành đấu

ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 48 V, cung cấp cho tải có dòngtải định mức là 25 A

- Bài 8: Một viên pin Cd-Ni có Udm = 1,2 V, dung lượng 500 mA.h; hãy

tiến hành đấu ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 3,6 V, cung cấpcho tải có dòng tải định mức là 1,5 A

- Bài 9: Một viên pin có Udm = 1,5 V, dung lượng 150 mA.h; hãy tiến

hành đấu ghép để được một bộ nguồn một chiều có Udm = 12 V, cung cấp chotải có dòng tải định mức là 1 A

4 Phương pháp giải mạch điện phức tạp

Mục tiêu:

- Trình bày được nội dung và đặc điểm của các phương pháp giải mạch điện

- Vận dụng để giải được các bài tập mạch điện phức tạp

4.1 Phương pháp dòng điện nhánh

4.1.1 Phương pháp giải:

Phương pháp dòng nhánh áp dụng định luật Kiếc khốp 1 và 2 để viết cácphương trình với các ẩn số là dòng điện các nhánh Các bước giải:

1 – Xác định số nhánh, nút và mạch vòng của mạch điện đã cho

2 – Viết (d-1) phương trình định luật Kiếc khốp 1 (KI)

3 - Viết (n-d+1) phương trình định luật Kiếc khốp 2 (KU)

4 – Giải hệ n phương trình để tìm ra các dòng điện nhánh và các đại lượngkhác theo yêu cầu

Ví dụ: Tìm dòng điện i(t) trong mạch hình 1-15 bằng phương pháp dòng điện

nhánh Với giá trị các điện trở cho trên hình và e(t) = 6sin (100t) (V)

Hình 1.15: Giải mạch điện bằng phương

- Viết n – d + 1 phương trình định luật KU: Ta xác định và chọn các mạchvòng I, II, III thuận chiều kim đồng hồ như trên hình 1.15

+ Cho mạch vòng I: i(t).R – i1.R1 + i3.R3 = e(t) (4)+ Cho mạch vòng II: i1.R1 – i2.R2 + i5.R5 = 0 (5)+ Cho mạch vòng III: i2.R2 – i3.R3 – i4.R4 = 0 (6)

40 10

3 2A

20V

- u1 +

8

4 6

R

25V

Giải hệ 6 phương trình (1), (2), (3), (4), (5), (6) tìm ra i(t) ta được:

i(t)  2,24 sin (100t) A4.1.2 Bài tập ứng dụng:

Bài 4.1.1 Tìm dòng điện trong các nhánh ở mạch điện hình 1.6BT

4.2.1 Phương pháp giải:

Phương pháp dòng điện vòng áp dụng định luật Kiếc khốp 2 để viết các

i(t) e(t)

R5=2Ω

R4=1Ω R3=2Ω

R1=2Ω

R2=1Ω R=1Ω

Ic3

0,4V

40 10

1 – Xác định số nhánh, nút và mạch vòng của mạch điện đã cho

2 – Chọn (n – d + 1) mạch vòng độc lập, chọn chiều mạch vòng, gán chochúng những dòng điện vòng tương ứng

3 - Viết (n-d+1) phương trình định luật Kiếc khốp 2 (KU) cho các mạchvòng đã chọn theo dòng điện vòng

4 – Giải hệ (n – d + 1) phương trình để tìm ra các dòng điện vòng

5 – Từ các dòng vòng tìm được, tìm ra các dòng điện nhánh theo quy ước:Dòng trong các nhánh bằng tổng đại số các dòng vòng qua nó, những dòng vòngnào cùng chiều dòng nhánh sẽ mang dấu dương, còn những dòng vòng nàongược chiều dòng nhánh sẽ mang dấu âm Tìm các đại lượng khác theo yêu cầu

Ví dụ: Tìm dòng điện i(t) trong mạch hình 1-16 bằng phương pháp dòng điện

vòng Với giá trị các điện trở cho trên hình và e(t) = 6sin (100t) (V)

Hình 1.16: Giải mạch điện bằng phương pháp dòng điện vòng

Giải:

- Xác định số nhánh, nút, mạch vòng: n = 6; d = 4; c = 7

- Chọn chiều các dòng điện nhánh và 3 mạch vòng độc lập tương ứng với cácdòng vòng Ic1, Ic2, Ic3 như trên hình 1.16

- Viết n – d + 1 phương trình định luật KU theo các dòng vòng:

+ Cho mạch vòng I: Ic1.(R + R1 + R3) – Ic2.R1 – Ic3.R3 = e(t) (1)+ Cho mạch vòng II: Ic2.(R1 + R2 + R5) – Ic1.R1 – Ic3.R2 = 0 (2)+ Cho mạch vòng III: Ic3.(R2 + R3 + R4) – Ic1.R3 – Ic2.R2 = 0 (6)

- Giải hệ 3 phương trình (1), (2), (3), tìm ra các dòng vòng:

Ic1  2,24 sin (100t) A; Ic2  1,17 sin (100t) A; Ic3  1,37 sin (100t) A

- Từ sơ đồ mạch điện đã xác định, ta có i(t) = Ic1 nên cuối cùng:

i(t) = 2,24 sin (100t) A4.2.2 Bài tập ứng dụng:

Bài 4.2.1 Tìm dòng điện I1, I2, I3 trong mạch điện hình 1.11BT bằng phương

pháp dòng điện vòng

5A

20

1 4

3 2A

20V

- u1 +

8

4 6

Bài 4.2.5 Cho mạch điện hình 1.15BT Bằng phương pháp dòng điện vòng,

hãy xác định R để cho I = 2A

1V 0,4V

0,03A 20

40 10

I3 I4

38V

5A

20

1 4

3 2A

này sử dụng để giải các mạch điện có nhiều nhánh phức tạp nhưng số nút củamạch điện lại ít Các bước giải như sau:

1 – Xác định số nhánh, nút và mạch vòng của mạch điện đã cho

2 – Gán cho các nút các thế Vi tương ứng và chọn một nút làm nút gốc(gán cho thế của nút đó Vx = 0V) Để thuận tiện trong quá trình giải mạch điện,nên chọn những nút có nhiều nhánh của mạch điện đi tới làm nút gốc Nếu cácnút có số nhánh đi tới bằng nhau thì chọn những nút nào phù hợp với quy luật tựnhiên hơn, ví dụ như các nút phía dưới, các nút nối với âm nguồn điện áp

3 - Viết (d – 1) phương trình định luật Kiếc khốp 1 (KI) cho các nút củamạch điện (nên trừ nút gốc), chuyển thành dạng điện thế của các nút

4 – Giải hệ (d – 1) phương trình để tìm ra thế của các nút Vi

5 – Từ thế của các nút tìm được, tìm ra các dòng điện nhánh và các đạilượng khác theo yêu cầu

Ví dụ: Tìm dòng điện I1, I2, I3 trong mạch điện hình 1.17 bằng phương pháp

8Ω 6Ω 12Ω

12Ω 4Ω

Khi tìm đáp ứng của mạch với một nguồn kích thích độc lập nào đó phảitriệt tiêu các nguồn độc lập khác bằng cách:

+ Nguồn áp thì ngắn mạch (đoản mạch) đoạn mạch chứa nguồn

+ Nguồn dòng thì hở mạch đoạn mạch chứa nguồn

4.4.2 Phương pháp giải:

Phương pháp điện thế nút dựa trên cơ sở của nguyên lý xếp chồng và chỉ

sử dụng cho mạch điện tuyến tính, trong mạch có nhiều nguồn tác động Cácbước giải như sau:

1V 0,4V

0,03A 20

40 10

I3

40 0,4V

0,03A 20

40 I1

I3

I1J

1 – Xác định số nguồn tác động của mạch điện đã cho

2 – Lần lượt cho từng nguồn tác động, sử dụng các phương pháp giải đãbiết (dòng điện nhánh, dòng điện vòng ) thích hợp để giải mạch điện tìm rađáp ứng yêu cầu của mạch điện dưới tác động của nguồn thành phần đã chọn

3 - Tìm đáp ứng theo yêu cầu theo nguyên lý xếp chồng đã xác định

Ví dụ: Tìm dòng điện I1 trong mạch điện hình 1.18 bằng phương pháp sử

- Cho nguồn E1 tác động, khi đó mạch điện còn lại là:

Gọi dòng điện I1 dưới tác động của nguồn E1 là I1E1, dùng các biến đổi tươngđương điện trở, ta tìm được

- Cho nguồn E2 tác động, khi đó mạch điện còn lại là:

Gọi dòng điện I1 dưới tác động của nguồn E2 là I1E2, I2 dưới tác động củanguồn E2 là I2E2, dùng các biến đổi tương đương điện trở, ta tìm được:

và I1E2 = 0,014 A

- Cho nguồn J tác động, khi đó mạch điện còn lại là:

20

20 10

I3 I4

38V

5A

20

1 4

3 2A

8Ω 6Ω 12Ω

6V 4Ω

Bài 4.4.1 Tìm dòng điện I1, I2, I3, I4 trong mạch điện hình 1.21BT bằng

Bài 4.4.4 Tính I trong các nhánh của mạch điện cho ở hình 1.24BT bằng

phương pháp dùng nguyên lý xếp chồng Biết: E1 = 25,2V, E2 = 42V, E3 = 25,2V;

R1 = 3, R2 = 6, R3 = 5, R4 = 4, R5 = 6

6A I

3

+ Uo

18

18 12 12

Hình 1.24BT

Bài 4.2.5 Cho mạch điện hình 1.25BT Bằng phương pháp dùng nguyên lý

xếp chồng, hãy xác định giá trị I và Uo

Hình 1.25BT

CHƯƠNG 2

TỪ TRƯỜNG - CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Mã chương: MH08.02 Giới thiệu:

Từ trường, là một trong những đặc tính quan trọng của dòng điện, xungquanh dòng điện luôn có từ trường Từ trường có mối liên hệ đặc biệt đến ngànhđiện, để giải thích một số hiện tượng điện, nguyên lý làm việc của các thiết bịđiện ta phải hiểu khái niệm từ trường Nội dung của chương 2 này đề cập đến từtrường: Giới thiệu khái niệm về từ trường, đường cảm ứng từ, mạch từ, từtrường của một số dây dẫn mang dòng điện, các tác dụng của từ trường lên dòngđiện và hiện tượng cảm ứng điện từ

Mục tiêu:

- Trình bày được các khái niệm về từ trường, lực từ, mạch từ, các định luật

về mạch từ, định luật cảm ứng điện từ, suất điện động cảm ứng, hiện tượng tựcảm, hiện tượng hỗ cảm, dòng điện xoáy

- Giải được một số bài toán về mạch từ

- Thực hiện đúng các bước giải bài toán

- Có tính tư duy, tinh thần trách nhiệm trong công việc

- Xác định được phương, chiều từ trường của một số dây dẫn mang dòng điện

- Xác định được phương, chiều và giá trị lực tương tác giữa các dây dẫn códòng điện đi qua

1.1 Khái niệm từ trường, đường cảm ứng từ

1.1.1.Khái niệm từ trường

Khảo sát hiện tượng:

Khi đặt hai kim nam châm thử gần nhau thì ta thấy hai kim lệch khỏi vị tríban đầu Khi thay một trong hai kim nam châm bằng một dây đẫn có dòng điệnthì ta thấy kim nam châm còn lại cũng bị lệch khỏi vị trí ban đầu Tiếp tục thaythế kim nam châm còn lại bởi một dây dẫn mang dòng điện khác thì cũng có lựctương tác giữa hai dây đẫn đó

Tương tác giữa hai kim nam châm, kim nam châm với dây dẫn mang dòng điện,hay giữa hai dây dẫn mang dòng điện với nhau được gọi là tương tác từ

Định nghĩa từ trường: Từ trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh hạt

mang điện chuyển động và tác dụng lực từ lên hạt mang điện tích khác đặt trongnó

Tính chất: Tính chất cơ bản của từ trường là tác dụng lực từ lên các hạt

mang điện chuyển động đặt trong phạm vi ảnh hưởng của nó

1.1.2 Đường cảm ứng từ:

Là đường cong vẽ trong từ trường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nótrùng với trục của nam châm thử đặt tại điểm đó Quy ước đường cảm ứng từcủa nam châm thẳng đi ra từ cực Bắc đi vào cực Nam (Hình 2.1.a, b)

Các đường cảm ứng từ của một từ trường thì không cắt nhau và tập hợplại thành từ phổ của từ trường đó (Hình 2.1.c)

Với quy ước trên, đường cảm ứng từ của nam châm là những đường congkhép kín, không cắt nhau, phía ngoài đi từ Bắc đến Nam, trong lòng đi từ Namđến Bắc

Ha

F Lực từ hóa của một cuộn dây được xác định:

F = I.W (A.vòng)Trong đó: F là sức từ động, I là cường độ dòng điện đi qua cuộn dây, còn W là

sức từ tại điểm đang xét được gọi là cường độ từ trường – kí hiệu là H

Như vậy H được xác định:

H = F/l (A/m)Trong đó: F là s.t.đ, l là chiều dài đường sức từ trường chứa điểm đang xét.Cường độ từ trường có phương trùng với tiếp tuyến của đường sức từ tại điểmđang xét, còn chiều trùng với chiều của đường sức từ

Đặc điểm của cường độ từ trường:

Xét từ trường của một dây dẫn thẳng có dòng điện I chạy qua

Hình 2.2: Cường độ từ trường.

Coi dây dẫn là một vòng dây ta có: F = I.W = I

- Xét một điểm A cách trục dây dẫn một khoảng là a Khi đó chiều dài củađường sức từ l = 2.a Từ đó từ trường tại điểm A bên ngoài dây dẫn được tính:

Như vậy cường độ điện trường ở một điểm bất kỳ bên ngoài dây dẫn tỉ

lệ nghịch với khoảng cách từ điểm đó đến tâm dây dẫn

- Xét điểm B bên trong, cách tâm dây dẫn một khoảng b < r bán kính dây dẫn.Khi đó chiều dài của đường sức từ l = 2.b Từ trường tại điểm B bên trong dâydẫn được tính theo định luật toàn dòng điện là:

H =

Trong đó:

Như vậy cường độ điện trường ở một điểm bất kỳ bên trong dây dẫn tỉ

lệ thuận với bình phương khoảng cách từ điểm đó đến tâm dây dẫn

- Xét điểm C ngay trên bề mặt dây dẫn dẫn (a = r), khi đó từ trường có giá trị lớn

nhất H max =

1.2.3 Cường độ từ cảm:

Tính chất cơ bản của từ trường là tác dụng lực từ lên các điện tíchchuyển động trong lòng từ trường Để đặc trưng cho phương diện tác dụng lựccủa từ trường trong các môi trường khác nhau ta có khái niệm cường độ từ cảmhay cảm ứng từ B Cảm ứng từ B là một đại lượng có cùng phương, chiều vàđiểm đặt với cường độ từ trường H tại điểm khảo sát Về giá trị:

B = 0..H (N/A.m hay Tesla-T)Trong đó:

-  là hệ số từ môi (độ từ thẩm) của môi trường mà từ trường tác dụng

- 0 là hệ số từ môi của không khí 0 = 125.10-8 (H/m)

Đơn vị của cường độ từ cảm B đôi khi người ta còn dùng Gauss (G) = 10-4 T1.2.4 Từ thông:

Từ thông của từ trường qua một mặt phẳng S đặt trong từ trường () là đạilượng đo bằng tích hình chiếu véc tơ cường độ từ cảm B lên phương vuông gócvới mặt phẳng S (Bn) và diện tích của mặt phẳng S đó

BBn

Với từ trường không đều: Ta chia mặt S thành những phần nhỏ dS mà trên

đó có thể coi từ trường là đều Lúc đó từ thông có thể tính:

d = Bn.dS = B.dS.cos (Wb)

1.3 Từ trường của một số dây dẫn mang dòng điện

1.3.1 Từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng

Đường sức từ của dây dẫn thẳng mang dòng điện là những đường trònđồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc dây dẫn có tâm tại trục dây dẫn, chiềuxác định theo quy tắc vặn nút chai (Hoặc quy tắc bàn tay phải nắm)

Quy tắc: Vặn cho mũi của cái vặn nút chai tiến theo chiều dòng điện thì chiềuquay của cán vặn nút chai sẽ là chiều đường sức từ (Hình 2.4.a)

Hoặc: Dùng bàn tay phải nắm quanh dây dẫn, xòe ngón cái ra vuông góc với bàntay để chỉ chiều dòng điện chạy trong dây dẫn, khi đó chiều của các ngón tayđang nắm sẽ chỉ chiều của đường sức của từ trường (Hình 2.4 b)



a) b)Hình 2.4: Từ trường của dây dẫn có dòng điện đi qua.

1.3.2 Từ trường của dòng điện trong ống dây hình trụ

Hình 2.5: Từ trường của ống dây hình trụ

Nếu chiều dài ống dây đủ lớn so với đường kính của nó thì đường sức từtrong lòng ống dây sẽ song song với nhau Phía bên ngoài, từ trường ống dâygiống như từ trường của nam châm vĩnh cửu thẳng

Chiều đường sức từ trong lòng ống dây được xác định theo quy tắc vặnnút chai như sau: Quay cho cán cái nút chai tiến theo chiều dòng điện trong cácvòng dây của ống dây thì chiều của đường sức từ tạo ra trong lòng ống dây làchiều tiến của mũi cái nút chai như hình 2.5 ở trên

1.3.3 Từ trường của dòng điện trong khung dây tròn

Từ trường của dòng điện trong khung dây tròn là những đường khép kín.Tại mỗi cạnh của dây, từ trường giống như của dây dẫn thẳng Phần chung giữa

2 cạnh đường sức từ trường như trên hình 2.6

Xác định chiều của đường sức từ trường trong lòng khung dây theo quytắc vặn nút chai như ở mục 1.3.1 và 1.3.2

Phương pháp xác định lực điện từ F như sau:

- Về trị số: Lực điện từ tỉ lệ thuận với cường độ từ cảm B, độ dài dây dẫnđặt trong từ trường l và cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn đó

F = B.l.I (N)

- Điểm đặt: Tại trọng tâm của đoạn dây

- Phương và chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái:

Xòe bàn tay trái sao cho đường sức từ trường hoặc véc tơ cảm ứng từ B xuyênqua lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều dòng điện thì chiềucủa ngón cái xòe ra vuông góc (900) sẽ là chiều của lực từ F (Hình 2.8)

Hình 2.8: Quy tắc bàn tay trái

Khi dây dẫn không tạo thành góc 900 với đường sức của từ trường mà tạothành góc  với đường sức của từ trường thì lực điện từ được tính:

F = B.l.I.sin (N)

Ví dụ: Một dây dẫn đặt xiên góc 300 trong từ trường đều có cảm ứng từ là 0,7T,chiều dài nằm trong miền tác dụng của từ tường là 0,5m Xác định lực tác dụnglên đoạn dây biết cường độ dòng điện qua dây dẫn là 100A

l S

C

D B

A

I

F N

Dòng điện

Đ ư ờn

g sứ

c từ Lực

điện từ

Giải: Áp dụng công thức F = B.l.I.sin để tính.

F = 0,7.0,5.100.sin300 = 17,5 (N)1.5 Lực tác dụng giữa hai dây dẫn có dòng điện

1.5.1 Hai dây dẫn song song có dòng điện cùng chiều

Xét hai thanh dẫn mang dòng điện cùng chiều đặt song song cách nhau mộtkhoảng cách là a

+ B1 là cường độ từ cảm do I1 tạo ra tại vị trí đặt dây dẫn có dòng điện I2.+ B2 là cường độ từ cảm do I2 tạo ra tại vị trí đặt dây dẫn có dòng điện I1 Các trị số đó được xác định:

Chiều của B được xác định theo quy tắc vặn nút chai

Khi đó từ trường do dây dẫn 1 sẽ sinh ra một lực điện từ F2 trên dây dẫn 2

và ngược lại từ trường do dây dẫn 2 sẽ sinh ra một lực điện từ F1 trên dây dẫn 1

Trị số của lực điện từ được xác định:

Hình 2.9: Lực điện từ giữa hai dây dẫn song song

Như vậy: Nếu hai dây dẫn song song có dòng điện đi qu cùng chiều nhau thìlực điện từ sẽ làm cho chúng “hút” nhau

1.5.2 Hai dây dẫn song song có dòng điện ngược chiều

Bằng phương pháp tính toán tương tự ta có hai lực điện từ tác động lên haidây dẫn sẽ làm cho hai dây dẫn “đẩy” nhau (hình 2.9.b)

2 Mạch từ

Mục tiêu:

- Trình bày được khái niệm mạch từ

- Trình bày được định luật dòng điện toàn phần và áp dụng được định luậtdòng điện toàn phần để tính toán các đại lượng: Dòng điện, từ thông, số vòngdây của mạch từ

2.1 Khái niệm mạch từ

2.1.1 Khái niệm:

Khi đặt một loại vật liệu vào môi trường có tác dụng của từ trường ngoài mà

nó trở nên có từ tính thì vật liệu đó được gọi là vật liệu từ hay từ môi

Sắt từ là vật liệu có hệ số từ môi  lớn, cùng một từ trường thì thì cảm ứng từbên trong chất sắt từ lớn hơn nhiều so với môi trường chân không Đặc tính nàyđược gọi là từ tính của chất sắt từ

2 1

F2 F1

3

F

Trong chất sắt từ thì các mômen từ được phân thành các miền nhỏ gọi làđômen từ hóa tự nhiên hay đômen từ Dưới tác dụng của từ trường ngoài thì chấtsắt từ bị từ hóa và xảy ra hai hiện tượng:

+ Quá trình dịch chuyển mặt phân cách của các đômen từ

+ Quá trình định hướng của các đômen

Mạch từ được chia làm hai phần chính: Phần sinh từ và phần dẫn từ

Phần sinh từ: Bao gồm các cuộn dây có dòng điện để tạo từ trường

Phần dẫn từ: Bao gồm các vật liệu dẫn từ để từ thông xuyên qua.

Mạch từ là tập hợp bao gồm nguồn sinh từ trường (cuộn dây) và vật dẫn từ(chất sắt từ) ghép với nhau tạo thành mạch kín để từ thông xuyên qua

Phần từ thông khép kín mạch bên ngoài lõi thép được gọi là từ thông tản, cógiá trị rất nhỏ so với phần từ thông xuyên qua lõi thép

2.1.2 Phân loại mạch từ:

Theo các tiêu chí phân loại khác nhau, ta có những tên gọi khác nhau củamạch từ

- Theo đường đi của từ thông ta có:

+ Mạch từ không phân nhánh: Là mạch từ mà từ thông chỉ có một conđường đi duy nhất (Hình 2.10.a) Từ thông ở mọi nơi trong mạch từ không phânnhánh đều bằng nhau

- Theo vật liệu dẫn từ ta có:

+ Mạch từ đồng nhất: Mạch từ đồng nhất là mạch từ chỉ được cấu tạo bởiduy nhất một vật liệu dẫn từ, như lõi thép của các thiết bị điện không có khe hởkhông khí

+ Mạch từ không đồng nhất: Mạch từ không đồng nhất là mạch từ đượccấu tạo từ hai hay nhiều vật liệu dẫn từ, như lõi thép của các thiết bị điện có khe

hở không khí

- Theo hình dáng bên ngoài: ta có mạch từ hình chữ U-I; hình E-I; hình vànhkhuyên; hình xuyến, hình chữ X

2.2 Định luật dòng điện toàn phần

2.3 Tương quan B, H và đường cong từ hoá

2.3.1 Tương quan B, H của các vật liệu sắt từ:

Gọi B0 là từ cảm ban đầu trong chân không chưa chịu tác dụng của từ trườngngoài Bđ là từ cảm tổng của các đômen từ trong chất sắt từ đã định hướng khichịu tác dụng của từ trường ngoài

Bd C

OA

B

GD

Bmax

-Bmax

+ - - +

Khi đó từ cảm tổng trong chất sắt từ là: B = B0 + Bđ (T)

Khi tất cả các đô men từ đã định hướng thì từ cảm Bđ không tăng nữa cho dù

từ trường ngoài vẫn tiếp tục tăng Hiện tượng này gọi là bão hòa từ

Sau khi thôi tác động từ trường ngoài thì một phần các đômen từ vẫn giữnguyên hướng cũ nên chất sắt từ vẫn còn tồn tại một giá trị từ cảm gọi là từ dư

Br Đây là cơ chế để chế tạo nam châm vĩnh cửu

Hiện tượng kích thước của chất từ môi bị thay đổi dưới tác dụng của từtrường ngoài gọi là hiện tượng từ dảo

2.3.2 Đường cong từ hoá và chu trình từ hóa sắt từ:

Qua khảo sát quá trình từ hóa, người ta thấy: Quan hệ B = f (H) không phải làquan hệ tuyến tính mà có mối quan hệ phi tuyến đa trị Nghĩa là ứng với mỗi giátrị của cường độ từ trường H thì lại có các giá trị khác nhau của cảm ứng từ B.Quá trình từ hóa chất sắt từ được tiến hành như sau:

Cho chất sắt từ vào lòng cuộn dây sao cho cách điện với nó, dòng điện mộtchiều qua cuộn dây có thề đổi chiều và điều chỉnh được

+ Khi tăng dòng điện I thì H = I.W/l tăng theo, lúc đó theo thực nghiệm

đo được cảm ứng từ B tăng theo (đoạn thẳng OA trên hình 2.11)

+ Tiếp tục tăng giá trị dòng điện I thì độ từ cảm B tăng chậm dần theođoạn AB (trên hình 2.11), nếu từ điểm B tiếp tục tăng I thì độ từ cảm B khôngtăng nữa ta nói chất sắt từ đã bão hòa Nếu lúc đó ta giảm I thì độ từ cảm B giảmtheo đoạn BC Tại điểm C cường độ từ trường H = 0 thì trong lõi thép vẫn còntồn tại một giá trị từ cảm Bd gọi là từ dư

Để khử từ dư của chất sắt từ ta đổi chiều dòng điện qua cuộn dây và tăng dầntrị số theo hướng ngược lại, ta được quan hệ B = f(H) là đoạn CD Tại điểm Dcường độ từ cảm trong chất sắt từ B = 0 nhưng trường ngoài có giá trị là -Hk tagọi là từ trường khử từ (hình 2.11)

Nếu tiếp tục tăng I ta sẽ được quan hệ B = f(H) là đoạn DE, từ điểm E, tiếptục tăng giá trị dòng điện I thì B không tăng nữa, ta nói chất sắt từ bão hòa.Tương tự như vậy, nếu ta lại tiếp tục đổi chiều dòng điện I và tăng dần giá trịcủa nó thì sẽ được quan hệ B = f(H) là đoạn EFGB (trên hình 2.11) và lúc đóđường cong khép kín OA-BCDEFGB gọi là chu trình từ hóa của chất sắt từ.Diện tích giới hạn bởi chu trình từ hóa gọi là mắc từ trễ (hay lá từ trễ)

Hình 2.11: Chu trình từ hóa sắt từ

Trong các loại vật liệu sắt từ, người ta phân thành:

- Sắt từ cứng: Là loại vật liệu sắt từ có chu trình từ hóa ngắn và rộng, trị

số từ dư lớn, mắc từ trễ lớn; thường dùng để chế tạo nam châm vĩnh cửu Vậtliệu sắt từ cứng được chế tạo từ hợp kim Fe-W-Cr-C-Al-Ni

- Sắt từ mềm: Là loại vật liệu sắt từ có chu trình từ hóa dài và hẹp, mắc từtrễ bé, trị số từ dư nhỏ Thường được dùng để chế tạo nam châm điện, lõi thépcủa các máy điện hoặc các khí cụ điện Vật liệu sắt từ mềm được chế tạo từ sắttinh khiết, thép lá ít Cácbon (0,04%C), tôn Silic, hợp kim Sắt-Niken, hoặc hợpkim Sắt-Silic-Nhôm.

- Vật liệu sắt từ công dụng đặc biệt: Nó là Ôxít Sắt hay còn gọi là Pherit,các hợp kim Sắt-Niken có  lớn 10  50 lần so với thép lá kỹ thuật hoặc bột ÔxítSắt, Kẽm có ρ lớn, cho phép làm việc ở tần số cao Hoặc một số hợp kim được

sử dụng rộng rãi trong chế tạo linh kiện điện tử, khuếch đại từ

3 Cảm ứng điện từ

Mục tiêu:

- Trình bày được khái niệm cảm ứng điện từ, tự cảm, hỗ cảm

- Trình bày chính xác định luật cảm ứng điện từ

- Áp dụng được định luật để tính toán các s.đ.đ cảm ứng, tự cảm và hỗ cảm.3.1 Định luật cảm ứng điện từ

3.1.2 Định luật cảm ứng điện từ

Định luật cảm ứng điện từ được phát biểu như sau:

Khi từ thông xuyên qua một vòng dây biến thiên thì sẽ làm xuất hiện một suất điện động trong nó được gọi là suất điện động cảm ứng Suất điện động cảm ứng này có chiều sao cho dòng điện do nó sinh ra có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông sinh ra nó.

3.2 Suất điện động (s.đ.đ) cảm ứng

Khi có từ thông biến thiên qua một diện tích S giới hạn bởi một mạch điệnkín thì trong mạch sẽ xuất hiện một s.đ.đ cảm ứng, được kí hiệu là E, tỷ lệ vớitốc độ biến thiên của từ thông 

3.2.1 Xét trường hợp một dây dẫn thẳng có chiều dài l nằm trong lòng từtrường và chuyển động vuông góc với đường sức của một từ trường đều B (từthông ) với vận tốc v – hình 2.13.a