Giáo trình Linh kiện điện tử (Nghề Điện tử dân dụng Trung cấp)

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUNTên mô đun: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ Mã mô đun: MĐ11 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: + Vị trí của mô đun: Mô đun được bố trí dạy sau khi học xong các môn học

NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI

GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ NGHỀ: ĐIỆN TỬ DÂN DỤNG TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP

Ban hành kèm theo Quyết định số:764/QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày 22 tháng 11 năm 2022

của Trường Cao đẳng Cơ giới

Quảng Ngãi

LỜI GIỚI THIỆU

Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử dân dụng ở trình

độ Trung Cấp Nghề, giáo trình Linh kiện điện tử là một trong những giáo trìnhmôn học đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trìnhkhung nghề Điện tử dân dụng Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợpkiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc

Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới

có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo,nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trongsản xuất đồng thời có tính thực tiển cao Nội dung giáo trình được biên soạn vớidung lượng thời gian đào tạo 75 giờ

Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học vàcông nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiến thức mớicho phù hợp Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài

để người học củng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng

Tuy nhiên, tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường

có thể sử dụng cho phù hợp Giáo trình này được nghiên cứu, thu thập tài liệu vàbiên soạn nhằm mục đích phục vụ giảng dạy trong nhà trường Mặc dù đã cốgắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránhđược những khiếm khuyết Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy,

cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn

Quảng Ngãi Tham gia biên soạn

1 Phan Ngọc Bảo Chủ biên

2

12 Bài 3: Khái niệm về chất bán dẫn, Điốt bán dẫn, các Điốt đặc biệt 51

21 1 Cấu tạo, kí hiệu quy ước, nguyên lý hoạt động của Transistor lưỡng cực 71

24 Bài 5: Các kiểu mạch định thiên cho Transistor lưỡng cực 86

29 1 Cấu tạo, kí hiệu quy ước, nguyên lý hoạt động của Transistor trường 95

32 Bài 7: Các kiểu mạch định thiên (phân cực) Transistor trường (JFET) 107

34 2 Mạch định thiên hồi tiếp điện áp (hồi tiếp song song) 112

38 1 Cấu tạo, kí hiệu quy ước, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của

Thyristor (SCR)

120

39 2 Cấu tạo, kí hiệu quy ước, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của TRIAC 125

40 3 Cấu tạo, kí hiệu quy ước, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của DIAC 129

41 4 Cấu tạo, kí hiệu quy ước, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của điốt 4

lớp

131

43 1 Cấu tạo, kí hiệu quy ước, chức năng và ứng dụng của điện trở quang 141

44 2 Cấu tạo, kí hiệu quy ước, nguyên lý hoạt động của LED hồng ngoại 143

45 3 Cấu tạo, kí hiệu quy ước, nguyên lý hoạt động LED bảy đoạn, mặt chỉ

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN

Tên mô đun: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ

Mã mô đun: MĐ11

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

+ Vị trí của mô đun: Mô đun được bố trí dạy sau khi học xong các môn học

cơ bản chuyên môn như Điện kỹ thuật, Kỹ thuật an toàn điện, Tín hiệu vàphương thức truyền dẫn, học trước khi học các mô đun chuyên sâu như Kỹthuật mạch điện tử, điện tử công suất, điện tử nâng cao, Kỹ thuật số,

+ Tính chất: Mô đun Linh kiện điện tử là mô đun chuyên môn nghề

+ Ý nghĩa và vai trò của mô đun:

Linh kiện điện tử là tập hợp tất cả các vật liệu, linh kiện cần thiết đểtạo nên các mạch điện tử, bằng cách ghép nối các linh kiện trong một mạchđiện tử và làm cho nó hoạt động Vì thế, việc hiểu nguyên lý làm việc củavật liệu, linh kiện, đánh giá đầy đủ các đặc tính, ứng dụng các giá trị củachúng là việc đầu tiên một người thợ sửa chữa, lắp ráp thiết bị điện tử phảitìm hiểu

Đối với học viên thì cuốn sách này sẽ giúp tìm hiểu các thông số kỹthuật, tính năng và ứng dụng của các vật liệu, linh kiện điện tử

Nếu mục đích của công việc là có kiến thức và kỹ năng để sửa chữa thìviệc làm hiệu quả nhất của học viên là hiểu rõ các tính năng, thực hiện đượccách đo kiểm tra các thông số các vật liệu, linh kiện, ứng dụng thực tế vàthay thế các vật liệu, linh kiện đã bị hỏng

Hy vọng rằng cuốn giáo trình này đề cập đựơc phần lớn những lĩnhvực mà học viên cần biết để sao cho những mạch điện tử trở thành đối tượng

dễ hiểu, dễ lắp ráp, sửa chữa và đem lại cho học viên những thông tin cầnthiết trước khi vào học những mô đun chuyên sâu khác

+ Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Điện

tử dân dụng

Mục tiêu của mô đun:

+ Kiến thức:

A1 Phân tích được cấu tạo nguyên lý các linh kiện kiện điện tử thông dụng

A2 Nhận dạng chính xác ký hiệu của từng linh kiện, đọc chính xác trị số củachúng

+ Kỹ năng:

B1 Đo, kiểm tra được hư hỏng của các linh kiện điện tử

B2 Thay thế được những linh kiện điện tử hỏng

Thời gian đào tạo (giờ)

Tổng số

Trong đó

Lý thuyết

Thực hành/

thực tập/thí nghiệm/

II chuyên môn ngành, nghề Các môn học, mô đun 77 1645 524 1053 68

MĐ 10 Đo lường Điện- Điện tử 3 60 27 30 3

MĐ 19 Hệ thống âm thanh- máy thu hình 6 120 40 77 3

MĐ 21 Sửa chữa thiết bị điện gia dụng 6 120 40 77 3

g số

Lý thuyế t

Thự c hành

Kiể m tra*

3 Khái niệm về chất bán dẫn Điốt bán dẫn, Các điốt đặc biệt 11 3 7 1

5 Các kiểu mạch định thiên cho transistor lưỡng cực 10 3 6 1

7 Các kiểu mạch định thiên (phân cực) transistor 10 3 6 1

trường (JFET)

3 Điều kiện thực hiện môn học:

3.1 Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn

3.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ

3.3 Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình thực hành,

bộ dụng cụ nghề điện, điện tử,…

3.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về các kinh kiện điện tử cơ

bản trong những mạch điện tử dân dụng và công nghiệp

4 Nội dung và phương pháp đánh giá:

4.1 Nội dung:

- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức

- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập

4.2 Phương pháp:

Người học được đánh giá tích lũy môn học như sau:

4.2.1 Cách đánh giá

- Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy ban hành kèm theo Thông

tư số 04/2022/TT-BLĐTBXH, ngày 30/3/2022 của Bộ trưởng Bộ Lao động –Thương binh và Xã hội

- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Cơ giớinhư sau:

+ Điểm thi kết thúc môn học 60%

Chuẩn đầu

ra đánh giá

Số cột

Thời điểm kiểm tra

Vấn đáp và thựchành trên môhình

A1, A2, B1,B2, C1 1 Sau 60 giờ

5 Hướng dẫn thực hiện mô đun

5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Điện tử dân dụng

5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun

5.2.1 Đối với người dạy

* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu,

thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập cụ thể, câu hỏi thảoluận nhóm…

* Thực hành:

- Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập thực hành theo nội dung đề ra.

- Khi giải bài tập, làm các bài Thực hành, thí nghiệm, bài tập: Giáo viênhướng dẫn, thao tác mẫu và sửa sai tại chỗ cho nguời học

- Sử dụng các mô hình, học cụ mô phỏng để minh họa các đặc tuyến, cáchthức làm việc của những linh kiện điện tử

* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra.

* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong

nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảoluận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm

5.2.2 Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:

- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp Các tài liệu tham khảo sẽđược cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thưviện, tài liệu )

- Sinh viên trao đổi với nhau, thực hiện bài thực hành và báo cáo kết quả

- Tham dự tối thiểu 80% các giờ giảng tích hợp Nếu người học vắng >20%

số giờ tích hợp phải học lại mô đun mới được tham dự kì thi lần sau

- Tự học và thảo luận nhóm: Là một phương pháp học tập kết hợp giữa làmviệc theo nhóm và làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2-3 người học sẽ được cungcấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành Mỗi người học sẽ chịutrách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công đểphát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm

- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ

- Tham dự thi kết thúc mô đun

- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học

6 Tài liệu tham khảo:

[1] Sổ tay linh kiện điện tử cho người thiết kế mạch (R H.WARRING

-[2] Giáo trình linh kiện điện tử và ứng dụng (TS Nguyễn Viết Nguyên - Nhà

Dòng điện của chúng ta ngày nay chính là những phát kiến khác nhau đượcphát triển từ đó

Khi công nghiệp năng lượng phát triển thì cuối thế kỷ 19 ngành điện mớithật sự bùng nổ Con người bắt đầu khai thác và ứng dụng dòng điện vào đa lĩnhvực, từ đời sống cho đến sản xuất

Có đặc tính linh hoạt nên khả năng ứng dụng nó rất phong phú, không dừnglại ở 2 lĩnh vực trên thì nó còn tham gia: khám chữa bệnh, giao thông, giáodục…

Mục tiêu

Học xong bài học này học viên có năng lực:

- Phát biểu đúng các khái niệm cơ bản về điện học như điện tích, điện trường, dòng điện

- Hiểu được về dòng điện một chiều, xoay chiều

- Mắc được nguồn điện một chiều

- Đo được trên VOM, DMM

- Thực hiện được bài tập trên Máy tạo tín hiệu (Signal Generator)

- Nghiêm túc, cẩn thận an toàn cho người và thiết bị

Phương pháp giảng dạy và học tập bài 1

- Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn

giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ các khái

niệm cơ bản về điện học, điện tích, điện trường và dòng điện Nhớ rõ cách thức dòng điện truyền trong các môi trường.

- Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học

Điều kiện thực hiện bài học

- Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học chuyên môn

- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác

- Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài

liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan

- Các điều kiện khác: Không có

Kiểm tra và đánh giá bài học

- Nội dung:

kiến thức

+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.

- Phương pháp:

 Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)

 Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có

 Kiểm tra định kỳ thực hành: không có

Mọi vật liệu (vật chất) được cấu tạo từ nguyên tử và phân tử Nguyên tử làphân tử cơ bản của vật chất Nguyên tử được cấu tạo bởi

hạt nhân mang điện tích dương và các điện tử (electron)

mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân

theo quĩ đạo nhất định

Hạt nhân nguyên tử được tạo từ các hạt prôtron và

nơtron Nơtron là các hạt không mang điện, còn prôtron

có điện tích dương với số lượng bằng z q

Trong đó: - z: số lượng điện tử của nguyên tử đồng thời cũng là số thứ tựcủa nguyên tố nguyên tử đó trong bảng tuần hoàn Menđêlêép

- q: Điện tích của điện tử e ( qe = 1,601.10-19 culông) , prôtron

có khối lượng bằng 9,1 10-31 kg

1.1.2 Cấu tạo phân tử:

Phân tử được tạo nên từ những nguyên tử Trong vật chất tồn tại bốn loạiliên kết sau:

a) Liên kết đồng hóa trị:

Liên kết đồng hóa trị được đặt bởi sự dùng chung những điện tử của cácnguyên tử trong phân tử Khi đó mật độ đám mây điện tử giữa các hạt nhân trởthành bảo hòa, liên kết bền vững

Ví dụ: liên kết đồng hóa trị giữa 2 phân tử clo ( cl2)

b) Liên kết ion:

Liên kết ion được xác định bởi lực hút giữa các ion dương và các ion âmtrong phân tử Liên kết ion là liên kết khá bền vững Do vậy, vật rắn có cấu tạođặc trưng bởi độ bền cơ học và nhiệt độ nóng chảy cao

Ví dụ : Tinh thể ion là các muối Halôgen của các kim loại kìm

NaCl = Na+ + Clc) Liên kết kim loại:

-Dạng liên kết này tạo các tinh thể vật rắn Kim loại được xem như là một

hệ thống cấu tạo từ các ion dương nằm trong môi trường các điện tử tự do Lựchút giữa các ion dương và các điện tử tự do tạo nên tính nguyên khối của kimloại Chính vì vậy liên kết kim loại là liên kết bền vững Kim loại có độ bền cơhọc và độ nóng chảy cao Sự tồn tại các điện tử tự do làm cho kim loại có tínhánh kim và tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao Tính dẻo của kim loại được giải thíchbởi sự dịch chuyển và trượt lên nhau giữa các lớp ion cho nên kim loại dễ cán,kéo thành tấm mỏng

d) Liên kết Vande – vanx:

Liên kết này là dạng liên kết yếu, cấu trúc mạng tinh thể phân tử không vững chắc Do vậy những liên kết phân tử Vande – vanx có nhiệt độ nóng chảy

và độ bền thấp như Parafin

1.1.3 Khái niệm vật liệu điện:

Vật liệu điện là vật chất mà ở trạng thái bình thường có các điện tích tự

do Nếu đặt những vật liệu này vào trong một trường điện, các điện tích sẽchuyển động theo hướng nhất định của trường và tạo ra dòng điện Người ta gọivật liệu có tính dẫn điện

Vật liệu dẫn điện có thể là chất rắn, chất lỏng và trong một số điều kiệnphù hợp có thể ở chất khí

Ở dạng rắn, vật liệu điện gồm có kim loại và hợp kim của chúng, trongmột số trường hợp là những chất không phải là kim loại, chất lỏng dẫn điện vàkim loại ở trạng thái chảy lỏng và những chất điện phân

Khí là hơi có thể trở nên dẫn điện ở cường độ điện trường lớn, chúng tạo nên ion hóa do va chạm hay sự ion hóa quang

q

F

ε  F là lực điện trường tác dụng lên điện tích điểm q

Điện tích điểm vật có kích thước nhỏ so khoảng cách giữa vật và điện tíchgây ra điện trường

vì lực là đại lượng véc tơ nên cường độ địên trường là vectơ Nếu cường độđiện trường ở tất cả các điểm đều bằng nhau cả phương và chiều và trị số thì địên

sinh công Đại lượng đo bằng công dịch chuyển một đơn vị điện tích từ điểm nàyđến điểm kia (từ điểm N đến M) bất kỳ trong điện trường gọi là điện áp ,Ký hiệu

là U

U =UMN =A/qVới từ trường đều A= F.l = .q.l (l là khoảng cách giữa M đến N)

và U =A/q = .q.l/q = .l

Đơn vị U là vôn; l là mét  là vôn/mét

1.4 Điện thế - hiệu điện thế:

Nếu đặt điện tích điểm q trong điện trường và để tự do nó sẽ bị lực điệntrường làm dịch chuyển đến một điểm có cường độ điện trường bằng không Như vậy tại mỗi điểm trong điện trường điện tích q có một thế năng là WN(giả sửxét tại điểm M bất kỳ ) đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điệntrường tại mỗi điểm gọi là điện thế ký hiệu là 

Vậy điện thế của điện trường tại mỗi điểm là thế năng của điện trường truyềncho một đơn vị điện tích điểm tại điểm đó

 = WM /q (N = WN /q)biết công dịch chuyển q từ M đến N bằng độ giảm thế năng từ M đến N

A =WM -WN =q(M -N)

Do đó UMN = A/q = q(M -N)/q = M -N nghĩa là điện áp giữa 2 điểm của điệntrường bắng hiệu điện thế giữa 2 điểm đó vì vậy điện áp còn gọi là hiệu điện thế.Điện áp hay hiệu điện thế còn được hiểu là sự chênh lệch điện thế giữa 2 điểmxét và khi nối 2 điểm có điện áp sẽ có dòng điện chạy qua dây dẫn

1.5 Dòng điện

Đặt vật dẫn trong điện trường dưới tác dụng của lực điện trường các điện tíchdương sẽ di chuyển từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp còn các điệntích âm sẽ di chuyển ngược lại từ nơi có điện thế thấp đến nơi có điện thế cao tạothành dòng điện

Vậy dòng điện là dòng các điện tích chuyển dời có hướng dưới tác dụng củalực điện trường

Người ta quy ước chiều dòng điện là chiều di chuyển các điện tích dương tức làhướng từ nơi có điện cao đến nơi có điện thế thấp , đó cũng là chiều của điệntrường

Nếu điện tích di chuyển qua dây dẫn không đều theo thời gian sẽ tạo ra dòngđiện có cường độ thay đổi Đơn vị của cường độ dòng điện là A

1.5.3 Phân loại dòng điện

+ Dòng điện một chiều là dòng điện có chiều và trị số không đổi theo thờigian, đồ thị là một đường thẳng song song với trục hoành

+ Dòng điện có chiều hoặc trị số biến đổi theo thời gian được gọi là dòngđiện biến đổi, dòng điện biến đổi có thể là dòng điện không chu kỳ hoặc dòngđiện chu kỳ

+ Dòng điện có chiều và trị số thay đổi tuần hoàn theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều hình sin gọi tắt là dòng điện xoay chiều

2 Dòng điện một chiều

2.1 Khái niện về dòng điện 1 chiều:

* Dòng diện 1 chiều: (hay dòng không đổi) là dòng điện có chiều và trị số không đổi theo thời gian

Là các thiết bị để biến đổi các dạng năng lượng khác thành điện năng, như:

- Biến đổi hoá năng thành điện : pin, ácquy

- Biến đổi cơ năng thành điện : máy phát điện

- Biến đổi nhiệt năng thành điện: cặp nhiệt điện

- Biến đổi quang năng thành điện: pin quang điện

b) Dây dẫn:

Để dẫn dòng điện, chuyển tải điện năng từ nguồn đến nơi tiêu thụ

c) Phụ tải: là thiết bị biến đổi năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác

- Nhiệt năng: bếp điện, lò điện,

- Cơ năng : nam châm điện, động cơ điện

- Hoá năng: mạ điện…

d) Các thiết bị khác như:

- TB đo lường : V-mét, A-mét

- TB đóng cắt: cầu dao, máy cắt

- TB bảo vệ: cầu chì, rơle,…

2.2 Các đại lượng đặc trưng cho quá trình năng lượng:

Là lượng điện tích qua tiết diện dây dẫn trong 1 đơn vị thời gian, hay nó là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện

I = q/t (culông/ s = A)

+ Bội số : KA, MA + Ước số : mA, A

c) Điện áp: (hay hiệu điện thế)

Là độ chênh lệch điện thế giữa 2 điểm trong điện trường

U= U1—U2

+ Đơn vị: V

+ Bội số: KV, MV + Ước số: mV,V

d) Công suất:

Là công sinh ra trong 1 đơn vị thời gian

P = A/t với A = Uit => P = UI

vậy, Csuất trên 1 đoạn mạch tỷ lệ với điện áp 2 đầu đoạn mạch và dòng điện quamạch

2.3 Cách mắc nguồn thành bộ:

2.3.1 Mắc nối tiếp:

Là cách mắc phần dương của phần tử sau nối với cực âm của phần tử trước.Cách đấu này chỉ được dùng khi :Điện áp yêu cầu lớn hơn sức điện động của mỗi phần tử

Uycầu > Eptử

*Sđđộng cả bộ: Eb = n.E0

+ E0, r0 n: số ptử ghép nối tiếp, E0: Sđđ của 1nguồn

* Điện trở trong của cả bộ: Rb = n.r0

* Dòng điện: Ib = I1 = I2 = I3

Dung lượng của cả bộ bằng dung lượng của mỗi phần tử

2.3.2 Mắc song song:

Là cách mắc cực dương của phần tử này với cực dương của phần tử kia, cực

âm của phần tử này với cực âm của phần tử kia

Được dùng khi dòng điện yêu cầu lớn hơn dòng điện phóng của mỗi phần tử.( Iycầu > Ip)

3 Dòng điện xoay chiều

3.1 Định nghĩa dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều hình sin (gọi tắt là dòng điện xoay chiều) là dòng điện xoay chiều có trị

số biến thiên phụ thuộc thời gian theo một hàm số hình sin.

Trị số của đại lượng hình sin ở một thời

điểm t gọi là trị số tức thời và được biểu

diễn dưới dạng tổng quát là :

Hình 1.1

3.2 Các đại lượng đặc trưng

Biên độ của đại lượng hình sin Xm: Giá trị cực đại của đại lượng hình sin, nónói lên đại lượng hình sin đó lớn hay bé Để phân biệt, trị số tức thời được kýhiệu bằng chữ in thường x (i, u, ), biên độ được ký hiệu bằng chữ in hoaXm(Im, Um )

Góc pha (ωtt + ψX) (hay còn gọi là pha) là xác định chiều và trị số của đại lượnghình sin ở thời điểm t nào đó

Pha ban đầu ψX: xác định chiều và trị số của đại lượng hình sin ở thời điểm t = 0.Hình 1.1 vẽ đại lượng hình sin với pha ban đầu bằng 0

Chu kỳ T của đại lượng hình sin là khoảng thời gian ngắn nhất để đại lượng

Tần số f : Số chu kỳ của đại lượng hình sin trong một giây Đơn vị của tần số là

Hertz, ký hiệu là Hz

Tần số góc ωt (rad/s) Tốc độ biến thiên của góc pha trong một giây

Lưới điện công nghiệp của nước ta có tần số f = 50Hz Vậy chy kỳ T = 0,02s

3.2.2 Biểu diễn đại lượng hình sin bằng đồ thị véc-tơ

Đại lượng hình sin tổng quát x(t) = Xmsin (ωtt + ψX ) gồm ba thông số: biên

độ Xm, tần số góc ωt và pha ban đầu ψX Các thông số như thế được trình bàytrên hình bằng một vectơ quay có độ lớn Xm, hình thành từ góc pha (ωtt+ψX )vớitrục hoành Hình chiếu vectơ lên trục tung cho ta trị số tức thời của đại lượnghình sin

CÂU HỎI ÔN TẬP Câu 1: Trình bày cấu tạo nguyên tử? Cấu tạo vật chất?

Câu 2: Trình bày nguồn gốc của dòng điện?

Câu 3: Điện trường là gì? Hiện thế là gì? Hiệu điện thế là gì?

Câu 4: Dòng điện một chiều là gì? Cách mắc nguồn điện một chiều?

Câu 5: Dòng điện xoay chiều là gì? Những đại lượng nào đặt trưng cho dòng

điện xoay chiều hình sin?

BÀI 2: LINH KIỆN THỤ ĐỘNG

Mã bài: MĐ11-02 Giới thiệu

Linh kịên thụ động bao gồm các điện trở, tụ điện, cuộn cảm, biến áp, rơle

là các linh kiện được dùng phổ biến trong các mạch điện tử Các linh kiện nàyđược gọi là linh kiện thụ động vì chúng có chức năng lưu trữ hoặc tiêu thụ nănglượng điện của mạch điện tử Tuỳ theo yêu cầu sử dụng, những linh kiện nàyđược chế tạo để sử dụng cho nhiều loại mạch điện tử khác nhau và có những đặctính kỹ thuật tương ứng với từng loại mạch điện tử

Mục tiêu thực hiện

- Phân biệt được điện trở, tụ điện, cuộn cảm với các linh kiện khác theo cácđặc tính của linh kiện

- Đọc đúng trị số điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo qui ước quốc tế

- Đo kiểm tra chất lượng điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo giá trị của linh kiện

- Thay thế, thay tương đương điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo yêu cầu kỹthuật của mạch điện công tác

- Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo trong học tập

Phương pháp giảng dạy và học tập bài 2

- Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn

giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề, thao tác mẫu, uốn nắn và sửa sai tại chỗ cho người học); yêu cầu người học nhớ các giá trị đại lượng, đơn vị của các đại lượng Nhớ cách đọc, cách đo và mắc các linh kiện thụ động.

- Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học, thực

hiện thao tác theo hướng dẫn.

Điều kiện thực hiện bài học

- Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Xưởng điện tử

- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác, mô hình

thực hành điện tử

- Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài

liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan

- Các điều kiện khác: Không có

- Nội dung:

kiến thức

+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp

+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.

+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.

- Phương pháp:

 Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)

 Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có

 Kiểm tra định kỳ thực hành: 1 điểm kiểm tra (hình thức: thực hành)

Nội dung chính

1 Điện trở

Mục tiêu

+ Biết cách phân loại được điện trở

+ Biệt cách đọc được điện trở

+ Đo được điện trở

+ Hiểu được nguyên lý cách mắc điện trở

1.1 Ký hiệu

Hình 2.1: Ký hiệu điện trở

a Điện trở b Biến trở 3 đầu dây c Biến trở hai đầu dây

1.2 Phân loại

Hình 2.2: Phân loại các loại điện trở

a Điện trở than c Điện trở phun b,l,m,p,e,đ,d) Điện trở dây quấn

g,h,i,k,n) Biến trởMột số loại biến trở thực tế:

Biến trở than: Khi vặn trục chỉnh biến trở, thanh trượt là một lá kim loại quét lên đoạn mặt than giữa hai chân 1 – 3, làm điện trở lấy ra ở chân 1 - 2 và 2 -

3 thay đổi theo

Hình 2.3: Biến trở than Biến trở thanh gạt: Khi thanh gạt được gạt qua, gạt lại làm cho điện trở ở cặp chân 1 - 2 và 2 - 3 sẽ thay đổi tương ứng.

Hình 2.4: Biến trở thanh gạt Loại biến trở dây quấn

Hình 2.5: Hình ảnh biến trở dây quấnLoại biến trở đồng trục

Hình 2.6: Hình ảnh của biến trở có một trục nhưng điều chỉnh độc lập

1.3 Cấu tạo

 Điện trở than: bột than được trộn với keo được ép thành thỏi

 Điện trở than phun: Bột than được phun theo rãnh trên ống sứ

 Điện trở dây quấn : dây kim loại có điện trở cao được quấn trên ống cáchđiện rồi tráng men phủ toàn bộ, hoặc chừa một khoảng để dịch con chạytrên thân điện trở nhằm điều chỉnh chỉ số

1.4 Cách đọc, đo, cách mắc điện trở

1.4.1 Cách đọc trị số điện trở.

Bảng 2.1: Quy ước màu Quốc tế

Vòng thứ 4 chỉ % sai số như sau

- Màu của than điện trở ( không vòng màu) - sai số 20%

 Vòng số 3 là bội số của cơ số 10

 Trị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10 ( mũ vòng 3)

 Có thể tính vòng số 3 là số con số không "0" thêm vào

 Màu nhũ chỉ có ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng số 3 là nhũ thì số

mũ của cơ số 10 là số âm

Ví dụ:

R = 4700Ω

Cách đọc trị số điện trở 5 vòng màu : ( điện trở chính xác

Hình 2.11: Cách đọc trở 5 vạch màu

Cách đọc điện trở có ghi chữ cái trên thân điện trở

Người ta sử dụng cách ghi trực tiếp trên thân điện trở giá trị điện trở được tính theo

Ω Với chữ cái là bội số của Ω

Cách đọc điện trở 6 vòng màu

1.4.2 Cách đo điện trở

Hình 2.13: Hướng dẫn cách đo điện trở

 Trước hết, lấy thang đo Rx1K, chập hai dây đo, chỉnh kim về ngay vị trí 0Ohm.

 Khi đo, dòng điện của nguồn pin 3V trong máy đo sẽ bơm dòng ra ở dây đỏ,dòng qua điện trở Rx=10K trở vào ở dây đen, kim sẽ lên chỉ ngay vạch số 10,

vì điện trở đang đo là 10K Kết luận: điện trở tốt

Dùng ohm kế để đo quang trở

Đo điện áp: Volt kế mắc song song

Đo dòng điện

Trong một mạch điện có 2 tham số trạng thái quan trọng mà chúng ta luônmuốn biết, đó là: Mức áp V trên các đường mạch và cường độ dòng điện I chảyqua các linh kiện Để đo điện áp chúng ta dùng Volt kế cho mắc song song vàohai điểm đo để biết áp, do khi đo áp dùng cách mắc song song nên để máy đo ítảnh hưởng vào hoạt động của mạch ta phải dùng máy đo Volt có nội trở lớn,càng lớn càng tốt Khi đo dòng chúng ta dùng Ampere kế cho mắc nối tiếp vàomạch, do khi đo dòng dùng cách mắc nối tiếp nên để máy đo ít ảnh hưởng vàohoạt động của mạch Bạn phải dùng máy đo Ampere có nội trở nhỏ, càng nhỏcàng tốt

1.4.3 Cách mắc điện trở

Hình 2.14: Hướng dẫn cách mắc điện trởCách 1: Cho mắc nội tiếp, trong hình, người ta dùng một điện trở nối tiếp

để hạn dòng, làm giảm cường độ dòng điện chảy qua Led

Cách 2: Cho mắc song song, trong hình, người ta dùng một điện trở mắcsong song để chia dòng, làm giảm cường độ dòng điện chảy qua bóng đèn

Hình 2.15: Cách mắc nguồn đối xứng và cách mắc tải có tác dụng chia áp

Tùy theo cách đặt đường masse, đường masse là đường có mức áp quiđịnh là 0V Nếu đặt đường masse ở điểm giữa, chúng ta sẽ có nguồn đối xứng,+9V và -9V Với các bóng đèn giống nhau cho mắc nối tiếp, mức áp sẽ chia đềutrên các bóng đèn

Hình 2.16: Cách mắc điện trở nối tiếp song song và cách mắc tương đương

Các hình vẽ này cho thấy cách mắc các bòng đèn tim theo kiểu nối tiếp vàtheo kiểu song song Khi mắc nối tiếp thì dòng chảy qua các bóng đèn sẽ bằngnhau và khi đứt một bóng thì toàn nhánh mất dòng, tất cả các bóng khác đều tắt.Khi mắc song song thì mức áp trên các bóng đèn sẽ bằng nhau, và khi đứt mộtbóng thì các bóng khác vẫn được cấp dòng và vẫn sáng Với cách mắc nối tiếpthì mạch bị mất dòng khi có một linh kiện bị đứt, với cách mắc song song thìmạch sẽ bị mất áp khi có một linh kiện bị chạm

Hình trên cho thấy: Cách mắc các khóa điện theo kiểu nối tiếp và theo kiểu songsong:

* Ở kiểu mắc nối tiếp, thì chỉ khi cả 2 khóa điện cùng kín, đèn mới sáng, chỉ cầncho hở một khóa điện thì đèn sẽ tắt Người ta định nghĩa cách mắc này là cáchmắc theo logic AND

* Ở kiểu mắc song song, thì chỉ khi cả 2 khóa điện cùng hở, đèn mới tắt, chỉ cầncho kín một khóa điện là đèn sẽ sáng Người ta gọi cách mắc này là cách mắctheo logic O

1.5 Các linh kiện khác cùng nhóm và ứng dụng

Hình 2.18: Các linh kiện khác tương đương như điện trở

1.5.1 Ứng dụng của điện trở

a Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp.

Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V, ta có thể đấu nối tiếpbóng đèn với điện trở để sụt áp bớt 3V trên điện trở

Hình 2.19: Mạch khống chế dòng điện cho tải

b Mắc điện trở thành cầu phân áp: để có được một điện áp theo ý muốn từ

một điện áp cho trước

c Phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động

+ Biết cách đọc, đo, cách mắc tụ điện

+ Ứng dụng của tụ điện trong một số mạch thực tế

2.1 Ký hiệu tụ điện

Hình 2.23: Ký hiệu tụ điện

2.2 Cấu tạo của tụ điện

Hình 2.24: Nguyên lý cấu tạo của tụ điện

2.3 Phân loại tụ điện

2.3.1 Tụ gốm

Hình 2.25: Hình ảnh tụ gốm

2.3.2 Tụ không cực tính có điện dung nhỏ hơn 1uF

Hình 2.26: Hình ảnh tụ gốm có điện dung nhỏ hớn uF