1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ

59 1,1K 14
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 59
Dung lượng 0,9 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

ĐƯA RA CÁC LÝ THUYẾT THỰC TẾ VÀ BÀI TẬP ỨNG DỤNG VỀ CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA.

Trang 1

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN VÀ NN NAM BỘ

Biên soạn: Hoàng Thanh Dần

Cần Thơ – Năm 2010

Trang 2

Chương 1:

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DÒNG ĐIỆN VÀ MẠCH ĐIỆN

1.1 MẠCH ĐIỆN VÀ KẾT CẤU HÌNH HỌC CỦA MẠCH ĐIỆN

1.1.1 Khái niệm về mạch điện

Mạch điện là tập hợp các thiết bị điện để dòng điện chạy qua Mạch điện gồm 3 phần tử cơ bản: Nguồn điện, vật tiêu thụ điện, dây dẫn điện Ngoài ra, còn có các thiết bị phụ trợ khác: thiết bị đóng cắt, thiết bị đo lường, thiết bị bảo vệ,…

a) Nguồn điện

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

+ Nguồn điện hóa học (pin, ắc quy): biến hoá năng thành điện năng

+ Máy phát điện: biến cơ năng thành điện năng

b) Vật tiêu thụ điện

Vật tiêu thụ điện (phụ tải) là các thiết bị dùng để biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác như: cơ năng (động cơ điện ), nhiệt năng (bàn ủi điện, bếp điện, ), quang năng (đèn điện),

c) Dây dẫn

Dây dẫn dùng để dẫn dòng điện từ nguồn đến nơi tiêu thụ Vật liệu thường được sử dụng làm dây dẫn là đồng và nhôm

d) Các thiết bị phụ trợ

+ Thiết bị đóng cắt và điều khiển mạch điện: công tắc, cầu dao, máy cắt,…

+ Thiết bị đo lường: Ampe kế, Vôn kế,…

+ Thiết bị bảo vệ: Cầu chì, áp tô mát, rơle

1.1.2 Kết cấu hình học của mạch điện

- Nhánh: gồm các thiết bị nối tiếp nhau có cùng dòng điện chạy qua

- Vòng: là nối đi khép kín qua các nhánh

- Nút: là chỗ gặp nhau ít nhất của 3 nhánh trở lên

1.2 DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP

1.2.1 Định nghĩa dòng điện

Trong vật dẫn ở trạng thái bình thường có rất nhiều các điện tích tự do Khi nối vật dẫn với một nguồn điện, dưới tác dụng của lực điện trường do nguồn điện tạo ra trong vật dẫn, các điện tích dương sẽ di chuyển cùng chiều điện trường và các điện tích âm sẽ di chuyển ngược chiều điện trường tạo thành dòng điện

Trang 3

Vậy, dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích dưới tác dụng của lực điện trường

Quy ước: chiều dòng điện là chiều di chuyển của các điện tích dương (ngược với

chiều chuyển động của các điện tích âm)

Dòng điện có chiều và trị số không thay đổi theo thời gian gọi là dòng điện không đổi hay dòng điện một chiều

Dòng điện có chiều và trị số thay đổi theo thời gian gọi là dòng điện biến đổi

1.2.2 Bản chất của dòng điện trong các môi trường

a) Dòng điện trong kim loại và hợp kim

Ở trạng thái bình thường kim loại và hợp kim có chứa rất nhiều các điện tử (electron) tự do, khi đặt vào trong điện trường, dưới tác dụng của lực điện trường, các điện tử tự do chuyển dời có hướng (ngược chiều điện trường) tạo thành dòng điện

Chiều di chuyển của các điện tử ngược với chiều dòng điện theo quy ước

b) Dòng điện trong dung dịch điện phân

Dung dịch điện phân phân li thành các ion dương và âm, khi đặt vào trong điện trường, các ion dương chuyển động cùng chiều điện trường còn các iom âm chuyển động ngược chiều điện trường tạo thành dòng điện

Chiều dòng điện theo quy ước là chiều di chuyển của các ion dương

c) Dòng điện trong chất khí

Chất khí khi bị ion hóa tạo thành các ion dương, ion âm và các electron tự do, khi đặt vào trong điện trường, các ion dương chuyển động cùng chiều điện trường còn các iom âm và các điện tử chuyển động ngược chiều điện trường tạo thành dòng điện

Chiều dòng điện là theo quy ước là chiều di chuyển của các ion dương

1.2.3 Cường độ dòng điện

Đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện gọi là cường độ dòng điện

Cường độ dòng điện là lượng điện tích qua tiết diện thẳng dây dẫn trong một đơn vị thời gian (1s), ký hiệu là I; đơn vị là Ampe (A)

Với dòng điện không đổi: t

Bội số của Ampe: 1kA=1000A=103A

Ước số của Ampe: 1mA=1/1000A=10-3A; 1μA=10-6A

Trang 4

Đơn vị điện áp là vôn (V)

Bội số của vôn: 1kV = 1000V = 103V;

Ước số của vôn: 1mV = 1/1000V = 10-3V, 1μV=1/1000.000V =10-6V

1.3 MÔ HÌNH MẠCH ĐIỆN

1.3.1 Định nghĩa

Mạch điện gồm nhiều thiết bị điện Khi làm việc, nhiều hiện tượng điện từ xảy ra trong các thiết bị và mạch điện Khi tính toán người ta thay thế mạch điện thực bằng mô hình mạch điện (còn gọi là sơ đồ thay thế mạch điện), trong đó kết cấu hình học và quá trình năng lượng giống như ở mạch điện thực Mô hình mạch gồm các thông số sau: nguồn điện, điện trở, điện cảm và điện dung

1.3.2 Các thông số đặc trưng cho mạch điện

a) Điện trở:

Khi dòng điện đi qua điện trở, dòng điện tỏa nhiệt làm nóng điện trở (bàn ủi, mỏ

hàn, đèn sợi đốt…) Như vậy, điện trở đặc trưng cho phần tử tiêu tán, biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác như nhiệt năng, quang năng…

- Công thức tính điện trở của vật dẫn: S

l ρ

R =

Trong đó: ρ - điện trở suất, Ωmm2/m; l – chiều dài vật dẫn, m; S – tiết diện vật dẫn, mm2; R – điện trở, đơn vị đo là Ôm (Ω)

Bội số của ôm: 1kΩ = 103Ω, 1MΩ = 103 kΩ = 106Ω

b) Điện dung - Tụ điện:

Tụ điện là hệ thống gồm hai vật dẫn đặt đối ứng, ở giữa là chất điện môi (chất cách điện) Khi đặt một điện áp uC vào tụ điện, trên các bản cực tụ điện tích lũy điện tích

q Tỉ số giữa điện tích trên bản cực và điện áp giữa hai cực của tụ điện gọi là điện dung tụ điện, kí hiệu là C:

Trang 5

Năng lượng điện trường của tụ điện: WE = ½ CuC2

Như vậy, điện dung (C) là phần tử lý tưởng đặc trưng cho quá trình tích lũy, trao đổi năng lượng dưới dạng điện trường trong mạch điện

- Công thức tính điện dung của tụ phẳng:

π 6 , 3

S- Diện tích hiệu dụng của một má tụ (cm2);

d - Khoảng cách giữa hai má tụ (cm);

C – Điện dung (pF)

c) Điện cảm:

Dòng điện i chạy qua cuộn dây sinh ra từ thông móc vòng qua cuộn dây: ψ = WΦ (W là số vòng của cuộn dây, Φ là từ thông) Tỉ số giữa từ thông móc vòng và dòng điện qua cuộn dây gọi là điện cảm của cuộn dây, kí hiệu là L, đơn vị là henry (H):

i

W i

ψ

Ước số của henry: 1mH = 10-3 H

Năng lượng từ trường của cuộn cảm: WM = ½ Li2

Như vậy, Điện cảm (L) là phần tử lý tưởng đặc trưng cho quá trình tích lũy, trao đổi năng lượng dưới dạng từ trường trong mạch điện

d) Nguồn điện:

- Nguồn điện áp u(t) là phần tử lí tưởng đặc trưng cho khả năng tạo nên và duy trì

một điện áp trên hai cực của nguồn (không phụ thuộc vào nội trở của nguồn) Nguồn điện

áp được biểu diễn bằng một sức điện động e(t) Chiều e(t) được quy định từ điểm có điện thế thấp đến điểm có điện thế cao Chiều của điện áp được quy định từ điểm có điện thế cao đến điểm có điện thế thấp

- Nguồn điện dòng I(t là phần tử lí tưởng đặc trưng cho khả năng của nguồn tạo

nên và duy trì dòng điện cung cấp cho mạch ngoài (không phụ thuộc vào điện áp của nguồn)

1.3.3 Biến đổi tương đương nguồn điện

a) Biến đổi tương đương sang nguồn áp:

Mỗi nguồn điện thực tế được thay thế tương bởi hai phần tử :

Trang 6

- Phần tử chủ động là sức điện động E

có nội trở coi như bằng 0 Chiều của sđđ

hướng từ cực âm đến cực dương của nguồn

- Phần tử thụ động là nội trở ro mắc nối

tiếp với nguồn áp

b) Biến đổi tương đương sang nguồn

dòng :

Nguồn điện thực E và nội trở ro được

thay thế bởi hai phần tử :

- Phần tử chủ động là nguồn dòng điện IN =

0r

a) Ghép điện trở nối tiếp:

Điện trở tương đương của các

điện trở R1, R2 Rn ghép nối tiếp:

Rtđ = R1 + R2 + + Rn

Tổng quát: Rtđ = ∑ R i

Khi có n điện trở bằng nhau

ghép nối tiếp: Rtđ = n.R

b) Ghép điện trở song song:

Điện trở tương đương của các điện trở

R1, R2 Rn ghép song song:

R R

R R

11

11

1

3 2

a) Ghép tụ điện nối tiếp:

Điện dung tương đương của các tụ

điện C1, C2 Cn ghép nối tiếp:

a) b)

Hình 1-1: Sơ đồ tương đương a) nguồn áp b) nguồn dòng

E ro

Trang 7

n 2

1

1

C

1 C

1 C

1

+ + +

b) Ghép tụ điện song song:

Điện dung tương đương của các tụ điện C1, C2 Cn ghép song song:

Ctđ = C1+ C2 + + CnKhi có n tụ điện giống nhau ghép song song: Ctđ = n.C

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

CÂU HỎI

1 Định nghĩa dòng điện, quy ước chiều dòng điện

2 Định nghĩa cường độ dòng điện, mật độ dòng điện

3 Nêu khái niệm về mạch điện và mô hình mạch điện; ý nghĩa của phần tử điện trở, điện cảm, điện dung trong mô hình mạch điện

4 Nêu khái niệm, ký hiệu nguồn điện áp, nguồn điện dòng

BÀI TẬP

1 Tính điện trở tương đương của đoạn mạch

gồm các điện trở ghép với nhau như hình 1-6

Biết: R1= 2Ω; R2= 6Ω; R3= 3Ω; R4= 4Ω;

2 Tính điện trở tương đương của đoạn mạch

gồm các điện trở ghép với nhau như hình 1-7

Biết: R1= 3Ω, R2= 4Ω, R3= 8Ω, R4= 6Ω

3 Tính điện trở tương đương của đoạn mạch

gồm các điện trở ghép với nhau như hình 1-8

Trang 8

Biểu thức tính điện áp trên điện trở: U = I.R

Biểu thức tính dòng điện qua điện trở:

R

U

I =

Trong đó: I là cường độ dòng điện qua mạch: (A)

U là điện áp hai đầu đoạn mạch: (V)

R là điện trở của đoạn mạch: (Ω)

b) Định luật Ôm cho nhánh có nguồn:

- Xét nhánh có E, R hình 2-2

U = U1 + U2 + U3 + U4 = I.R1 – E1 + I.R2 +E2 = (R1+ R2)I – (E1- E2)

Biểu thức tính điện áp: U = (ΣR).I - ΣE

Quy ước dấu như sau: Sức điện động E và

dòng điện I có chiều trùng với chiều điện áp U sẽ

lấy dấu dương, ngược lại sẽ lấy dấu âm

Biểu thức tính dòng điện:

ΣR

EU

I= +Σ

Quy ước dấu như sau: Sức điện động E và

điện áp U có chiều trùng với chiều dòng điện I sẽ

lấy dấu dương, ngược lại sẽ lấy dấu âm

c) Định luật Ôm cho mạch kín (U=0)

( 08 , 0 100

8 R

Trang 9

Áp dụng công thức tính dòng điện của định luật Ôm cho mạch kín, ta có:

A 4 4 2

số dòng điện đi tới nút và một số dòng điện đi ra khỏi

nút Tại một thời điểm bất kỳ, điện tích di chuyển đến

nút phải bằng điện tích rời khỏi nút Vì thế, tổng số học

dòng điện trong các nhánh và chiều vòng tùy ý, nếu

chiều sđđ hay chiều dòng điện trong các nhánh cùng

chiều vòng ta lấy dấu dương và ngược chiều vòng ta lấy

dấu âm thì định luật Kiếchôp II phát biểu như sau:

Theo một vòng kín, tổng đại số các sđđ bằng tổng

đại số các sụt áp: ΣE = ΣI.R

Theo hình 2-5, chọn chiều mạch vòng như hình vẽ,

ta thấy các sđđ E1 và E3 và các dòng điện I2, I3, I4

ngược chiều vòng, nên ở biểu thức chúng mang dấu âm, các sđđ E2 và dòng I1 cùng chiều vòng nên trong biểu thức chúng mang dấu dương Theo định luật Kiếchôp II ta có:

- E1 + E2 - E3 = I1R1 - I2R2 - I3R3 - I4R4

2.1.3 Định luật Jun – Lenxơ

Khi các điện tích chuyển động trong vật dẫn, các điện tích va chạm với các phần tử, truyền bớt động năng, làm cho các phần tử của vật dẫn tăng mức chuyển động Kết quả, vật dẫn nóng lên, điện năng biến thành nhiệt năng Nhiệt lượng sinh ra trên dây dẫn đúng bằng công do dòng điện thực hiện

Q = A = U.I.t =I2.R.t (J)

Định luật: Nhiệt lượng do dòng điện toả ra trên một vật dẫn tỷ lệ với bình phương

cường độ dòng điện qua vật dẫn, với điện trở vật dẫn và thời gian duy trì dòng điện

Đơn vị của nhiệt lượng là Jun (J) Ngoài đơn vị Jun, nhiệt lượng còn được tính bằng calo (cal): 1J= 0,24cal

Trang 10

Do đó, biểu thức tính nhiệt lượng có thể viết: Q = 0,24 I2.R.t (cal)

Tác dụng nhiệt của dòng điện được ứng dụng từ rất sớm để chế tạo các dụng cụ đốt nóng bằng dòng điện như: đèn sợi đốt, bếp điện, mỏ hàn điện, bàn ủi điện,…Mặt khác, mỗi dây dẫn đều có điện trở Rd, khi chạy qua dây dẫn, điện năng tiêu tán dưới dạng nhiệt, gây tổn hao điện năng, làm nóng dây dẫn và có thể làm hỏng cách điện

• Ví dụ: Một vật dẫn có điện trở R = 30Ω được nối vào nguồn điện một chiều có

điện áp 60V Tính nhiệt lượng do dòng điện tỏa ra trong thời gian 30’

Giải

Dòng điện qua vật dẫn là: 2 (A)

30

60 R

U

Nhiệt lượng do dòng điện tỏa ra trên vật dẫn:

Q = I2.R.t = 22.30 30.60 = 216.000J = 216kJ

2.2 CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU

2.2.1 Công của dòng điện

Trong đoạn mạch điện, công của dòng điện là công của điện trường làm chuyển dịch các điện tích trong đoạn mạch đó Giả sử trên đoạn mạch có điện áp là U, cường độ dòng điện là I, trong thời gian t, lượng điện tích chuyển dịch qua đoạn mạch là: q = I.t Công của lực điện trường: A = q.U = U.I.t

Trong đó: U là điện áp 2 đầu đoạn mạch (V); I là cường độ dòng điện (A); t là thời gian duy trì dòng điện (s) A là công của dòng điện, đơn vị là Jun (J)

Bội số của Jun: 1kJ = 1000J = 103J

2.2.2 Công suất của dòng điện

Công mà dòng điện thực hiện được trong một đơn vị thời gian (là 1s) được gọi là công suất của dòng điện, kí hiệu là P, đơn vị đo là Oát (W)

I U t

t I U t

a) Giải thích ký hiệu trên bóng đèn

b) Tính dòng điện qua đèn khi điện áp đặt vào đèn là 12V

c) Tính dòng điện qua và công suất tiêu thụ của đèn khi điện áp đặt vào đèn là 10V (giả thiết điện trở của đèn không đổi)

Giải:

Trang 11

2 đm Đ

Đ

2 đm Đ

đm

=

Theo giả thiết, điện trở của đèn là không đổi, vậy:

4,1

10 R

U I

Đ

=

=

=

Công suất tiêu thụ của đèn là: P = U.I = 10 x 2,44 = 24,4 (W)

2.3 GHÉP NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU

2.3.1 Ghép song song

a) Khái niệm:

Ghép song song các nguồn điện một chiều là đấu các

cực dương lại với nhau thành cực dương của bộ nguồn, các

cực âm lại với nhau thành cực âm của bộ nguồn (Hình 2-6)

Ghép song song được thực hiện khi dòng tiêu thụ lớn hơn

dòng định mức của nguồn thành phần

Khi ghép song song nguồn điện một chiều cần chú là

sức điện động các nguồn thành phần phải bằng nhau:

E1 = E2 = E3= =EnNếu sức điện động các nguồn thành phần không giống nhau thì sẽ gây ra hiện tượng phóng điện nội bộ từ nguồn có sức điện động lớn sang nguồn có suất điện động nhỏ Vì nội trở của nguồn một chiều thường rất nhỏ nên dòng điện cân bằng rất lớn gây nguy hại cho bộ nguồn

b) Đặc điểm:

- Sức điện động của bộ nguồn: Eb = E1 = E2 = E3= = En Trong đó: E1, E2, E3, En là sức điện động của nguồn thành phần

- Dòng điện mạch chính: It = I1 + I2 + +In Trong đó: I1, I2, In là dòng điện qua các nguồn thành phần:

=

n r r

r r r

1

1 1 1 1

3 2 1 tñ

Trang 12

2.3.2 Ghép nối tiếp

a) Khái niệm:

Ghép nối tiếp các nguồn điện một chiều là đấu cực

âm nguồn thứ nhất với cực dương của nguồn thứ hai, cực

âm nguồn thứ hai với cực dương của nguồn thứ ba Cực

dương của nguồn đầu và cực âm của nguồn cuối là hai

b) Đặc điểm:

- Suất điện của bộ nguồn: Eb = E1 + E2 + E3 + + En

- Dòng điện mạch ngoài: I = I1 = I2 = = In

- Nội trở của bộ nguồn: rt = r1+r2 + +rn

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU

2.4.1 Phương pháp biến đổi điện trở

a) Mạch điện gồm các điện trở đấu song song, nối tiếp

Để giải bài toán vừa có các điện trở đấu song song, vừa có các điện trở đấu nối tiếp

ta thực hiện theo các bước sau:

• Bước 1: Thay thế các nhánh song song bằng các điện trở tương đương để đưa

mạch điện phân nhánh về mạch điện không phân nhánh

• Bước 2: Áp dụng định luật Ôm cho mạch điện không phân nhánh để tính dòng

điện mạch chính

• Bước 3: Tính dòng điện ở các nhánh

- Lấy điện trở tương đương của đoạn phân nhánh nhân với dòng điện mạch chính

để tính được điện áp rơi trên đoạn phân nhánh

- Lấy điện áp rơi trên đoạn phân nhánh chia cho điện trở của nhánh nào thì được dòng điện qua nhánh đó

• Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình 2-8

a) Tính dòng điện mạch chính

b) Tính dòng điện qua R2 và R3

Biết: R1= 1Ω; R2= 6Ω; R3= 12Ω; R4= 3Ω ; E = 24V

Hình 2-7: Ghép nối tiếp nguồn điện một chiều

E1 E2 E3

Trang 13

126

3 2

3 2

R R

R R

E

T

=

=

b) Điện áp đặt vào điện trở R2 và R3 là: U2,3 = I.R2,3 = 3x4=12V

Dòng điện qua R2 là: I2= U2,3/R2= 12/6=2A

Dòng điện qua R3 là: I3= U2,3/R3= 12/12=1A

918R

R

RR

4 23

5 , 1 8

12

=

=

b) Điện áp đặt vào điện trở R2 và R3 là: U2,3 = I.R2,3 = 1,5 x 6 = 9V

Dòng điện qua R2 là: I2 = U2,3/R2,3 = 9/18 = 0,5 (A)

Dòng điện qua R4 là: I4 = U2,3/R4 = 9/9 = 1 (A)

b) Biến đổi sao – tam giác

Để giải những bài toán có mạch điện phức tạp, cần đưa nó về dạng mạch đơn giản

bằng các phép biến đổi sao – tam giác, tam giác - sao

Trang 14

• Ghép các điện trở hình sao (hình 2-10a): là cách ghép 3 điện trở có một đầu nối

chung, 3 đầu còn lại nối với 3 điểm khác nhau của mạch điện

• Ghép tam giác (hình 2-10b): là cách ghép 3 điện trở thành một tam giác kín, mỗi

cạnh tam giác là một điện trở, mỗi đỉnh tam giác là một nút của mạch điện nối với các nhánh khác của mạch

Hình 2-10 : a) Ghép điện trở thành hình sao b) Ghép điện trở thành hình tam giác

Biến đổi hình sao thành hình tam giác: Biến đổi hình tam giác thành hình sao:

C

B A B

A AB

R

R R R

R

CA BC

AB

CA AB A

R R

R

R R R

++

A

C B C

B BC

R

R R R

R

CA BC

AB

BC AB B

R R

R

R R R

+ +

B

A C A

C CA

R

R R R

R

CA BC

AB

CA BC C

R R

R

R R R

++

• Trường hợp đặc biệt, các điện trở có giá trị bằng nhau, ta có:

- Biến đổi từ sao sang tam giác: RΔ = 3RΥ

- Biến đổi từ tam giác sang sao: RΥ = RΔ /3

Giải mạch điện bằng các dùng biến đổi sao – tam giác cũng tương tự như dùng biến đổi tương đương Tuy nhiên, các phương pháp biến đổi điện trở chỉ thích hợp cho mạch

Trang 15

Giải:

Áp dụng công thức biến đổi sao - tam giác ta có:

)(61202060

2060R

RR

RRR

3 2 1

2 1

++

×

=++

×

=

)(361202060

12060R

RR

RRR

3 2 1

3 1

++

×

=++

×

=

)(121202060

12020R

RR

RRR

3 2 1

3 2

++

×

=++

×

=

Điện trở RB nối tiếp R4 nên điện trở tương của RB và R4 là:

RB,4 = RB + R4 = 36 + 44 = 80 (Ω) Điện trở RC nối tiếp R5 nên điện trở tương của RC và R5 là:

RC,5 = RC + R5 = 12 + 8 = 20 (Ω) Điện trở RC,5 song song RB,4 nên điện trở tương của RC,5 và RB,4 là:

100

160020

80

2080R

R

RR

C,5 B,4

C,5 B,4

Ω

=

=+

×

=+

×

Điện trở RA nối tiếp ROD nên điện trở tương của RA và ROD là:

RAD = RA + ROD = 6 + 16 = 22 (Ω) Điện trở tương đương toàn mạch: RT = Rn + RAD = 2 +22 = 24 (Ω)

24

48R

EI

Trang 16

2.4.2 Phương pháp xếp chồng dòng điện

a) Nội dung và các bước tiến hành:

Trong mạch điện tuyến tính có nhiều nguồn, dòng điện qua mỗi nhánh bằng tổng đại số dòng điện qua nhánh do tác dụng riêng rẽ của từng sức điện động (lúc đó coi sức điện động khác bằng không) Phương pháp xếp chồng được ứng dụng để giải mạch điện

có nhiều nguồn tác dụng

• Bước 1: Thiết lập sơ đồ mạch điện chỉ có một nguồn tác động

• Bước 2: Tính dòng điện và điện áp trong mạch chỉ có một nguồn tác động

• Bước 3: Lặp lại bước 1 và 2 cho các nguồn khác

• Bước 4: Xếp chồng các kết quả tính dòng điện, điện áp của mỗi nhánh do các nguồn tác dụng riêng rẽ

b) Ví dụ ứng dụng:

• Ví dụ:

Cho mạch điện như hình 2-12a Biết: E 1 = 40V; E 2 = 16V; R1 = 2Ω; R2 = 4Ω;

R3 = 4Ω; Tính dòng điện trong các nhánh và điện áp đặt vào tải R3

3 2R R

.R R + = 2 + 4 4 4

4.10R

R

.RI

3 2 2

'

+

=+ Dòng điện nhánh 2 do nguồn E1 tác động: I’2= I’1 – I’3 = 10 – 5 = 5A

Trang 17

- Giải sơ đồ hình 2-12c:

Điện trở tương đương toàn mạch: Rtđ = R2 + = Ω

+ +

=

16 4 2

2.4 4

R R

.R R

3 1

3 1

Dòng điện nhánh 2 do nguồn E2 tác động: I”2 = 3A

16/3

16R

Etđ

Dòng điện nhánh 3 do nguồn E2 tác động: I”3 = 1A

42

2.3RR

.RI

3 1 1

"

+

=+ Dòng điện nhánh 1 do nguồn E2 tác động: I”1= I” 2 – I”3 = 3 – 1 = 2A

Cho mạch điện như hình 2-13a Biết: E 1 = 45V; E 2 = 30V; R1 = 3Ω; R2 = 3Ω;

R3 = 6Ω; Tính dòng điện trong các nhánh và điện áp đặt vào tải R3

2.4.3 Phương pháp dòng điện nhánh

a) Nội dung và các bước tiến hành:

Phương pháp dòng điện nhánh để giải mạch điện dựa vào hai định luật Kiêchôp để viết các phương trình nút và vòng, biểu diễn mối tương quan giữa các dòng điện trong các nhánh chọn làm ẩn số với các thông số kết cấu mạch đã biết (các s.đ.đ, điện trở, …)

Vì thế, phương pháp này còn gọi là phương pháp hệ phương trình Kiêchôp hay phương pháp hệ phương trình vòng – nút

Ta dễ dàng nghiệm được là nếu mạch có m điểm nút sẽ lập được (m-1) phương trình nút độc lập Nếu lập cả phương trình cho nút cuối cùng thì đó là hệ quả của (m-1) phương trình đã viết Gọi số nhánh của mạch điện là n, thì ta có n ẩn số, vì dòng điện

Trang 18

mỗi nhánh là mỗi ẩn Như vậy, số phương trình còn lại cần lập là: n - (m-1) = M Dùng

lý thuyêt cấu trúc, người ta chứng minh là M cũng là số phương trình độc lập tối đa có thể lập được theo định luật Kiêchôp II và cũng bằng số mắt của mạch Giải mạch điện bằng phương pháp dòng nhánh nói chung gồm các bước sau:

• Bước 1: Quy ước chiều của dòng điện nhánh, mỗi dòng là một ẩn Việc chọn

chiều là tùy ý; nếu kết quả là số âm thì chiều thực của dòng điện ngược với chiều đã

• Bước 3: Giải hệ n phương trình, tìm ra đáp số là các dòng điện nhánh Đối với

đáp số âm thì chiều thực tế ngược với chiều đã chọn ban đầu

b) Ví dụ ứng dụng:

• Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình 2-14, với các giá trị: E1 = 125V, E2 = 90V,

R1 = 3Ω, R2 = 2Ω, R3 = 4Ω Tìm dòng điện trong các nhánh và điện áp đặt vào tải R3

Giải:

Chọn chiều dòng điện và chiều vòng như hình

vẽ Ở đây m = 2, ta viết được một phương trình nút

(viết cho nút A):

1

3 3 1 1

R

R I E I

; R

R I E

Thay các giá trị này vào phương trình (1) ta có: I 0

R

RIER

RI

E

3 2

3 3 2 1

3 3

2

4903

4125

3 3

Suy ra: I3 = 20A; I2 = -5A; I1 = 15A

Như vậy, chiều thực của I2 ngược với chiều đã chọn

Điện áp đặt vào tải R3: UAB = I3R3 =20x4 = 80 (V)

Trang 19

2.4.4 Phương pháp dòng điện vòng

a) Nội dung và các bước tiến hành:

Phương pháp dòng điện vòng dựa vào định luật Kiêchôp II Để hiểu được phương pháp này, ta xét mạch điện được vẽ trên hình vẽ 2-15:

Mạch điện này có 5 nhánh, do đó có 5

ẩn số là 5 dòng nhánh I1, I2, I3, I4, I5 Vì

dòng điện có tính liên tục và mạch tuyến tính

có tính xếp chồng, nên ta coi như trong mạch

có ba dòng điện khép kín trong từng vòng

độc lập với nhau là các dòng điện vòng II, III,

IIII Dòng II chạy trong vòng ADBA qua các

điện trở R1, R4 ; dòng vòng III chạy trong

vòng ABCA qua các điện trở R3, R4, R5, còn

dòng vòng IIII chạy trong vòng BECB qua

các điện trở R2, R5 Nếu biết ba dòng vòng thì

có thể tính được các dòng nhánh

Thực vậy, trên hình 2-15 ta có: I1 = II; I2 = III; I3 = IIII

Dòng I4 là dòng xếp chồng qua hai dòng điện là II và IIII ngược chiều nhau Chọn I4cùng chiều I1, ta có: I4 = II - IIII

Dòng I5 là dòng xếp chồng qua 2 dòng điện là III và IIII cùng chiều nhau, do đó:

IIIr2 + III.r5 + IIIIr5 = E2 (2) Đối với vòng ABCA, có các sụt áp IIIIR3, IIII.R4, IIIR5 ; III R5 cùng chiều dương, còn sụt áp IIR4 ngược chiều dương:

- IIr4 + III.r5 + IIIIr3 + IIIIr4 + IIIIr5 = 0 (3)

Ta sẽ có hệ thống 3 phương trình ba ẩn số (1), (2), (3) Giải hệ này, ta tính được các dòng vòng và từ đó tính được các dòng nhánh

Qua đó, ta thấy đường lối giải mạch điện theo phương pháp dòng vòng gồm các bước sau đây:

• Bước 1: Chọn M mạch vòng (thường là chọn các mắt) mỗi vòng cho một dòng vòng tương ứng, ký hiệu là II, III, …IM [M = n – (m-1) là số mắt của sơ đồ] Chiều

dương của dòng vòng chọn theo chiều dương của mạch vòng (chọn tùy ý)

• Buớc 2: Thành lập hệ M phương trình mạch vòng Đối với mỗi vòng, cần xét tất

cả các sụt áp do tất cả các dòng vòng có đi qua một phần hay toàn bộ sơ đồ gây ra

Trang 20

• Bước 3: Giải hệ M phương trình trên, ta được M dòng vòng Sau đó xếp chồng các dòng vòng cùng đi qua một nhánh ta được dòng nhánh Cụ thể là:

- Nếu nhánh chỉ có một dòng vòng duy nhất đi qua, thì dòng nhánh bằng dòng vòng

- Nếu nhánh có từ 2 dòng vòng đi qua, dòng nhánh bằng tổng đại số các dòng vòng đó

Giải hệ phương trình trên bằng phương pháp thế ta tính được:

IIII = 5,4A; II = 16,86A; III = 17,68A

Dòng điện trong các nhánh:

I1 = II = 16,86A; I2 = III = 17,68A; I3 = IIII = 5,40A;

I4 = II – IIII = 11,46A; I5 = III + IIII = 23,08A

2.4.5 Phương pháp điện thế nút

a) Nội dung và các bước tiến hành:

• Bước 1: Xác định số nút n

• Bước 2: Chọn một nút bất kỳ có điện thế biết trước

• Bước 3: Tính tổng dẫn của các nhánh đối với mỗi nút và tổng dẫn chung của các nhánh giữa hai nút và điện dẫn các nhánh có nguồn

• Bước 4: Lập hệ phương trình điện thế nút

• Bước 5: Giải hệ phương trình điện thế nút

• Bước 6: Sử dụng định luật Ôm tính dòng điện các nhánh

b) Ví dụ ứng dụng:

Cho mạch điện như hình 2-16, với các giá trị: E1 = 4,5V, E2 = 7V, R1 = 470Ω, R2

= 680Ω, R3 =330Ω,R4 =1000Ω, R5 = 100Ω Tìm dòng điện trong các nhánh

Giải:

Chọn điện thế điểm C bằng không: ϕC = 0

Dựa vào định luật Ôm ta có dòng điện các nhánh:

Trang 21

A 2 1

A 1

R I

; R

E

4

B 4 3

B A

R I

; R

5

B 5 5

B 3

A 3 2 1 3

B A 2

A 1

A

R

1R

1R

1R

1R

10

RR

B 5 4 3

A 3 5

B 2 4

B 3

B

R

1R

1R

1R

1R

10

R

ER

0330

1680

1470

1R

1R

1R

1

3 2 1

=+

+

=++

=

A G

- Tổng dẫn của các nhánh đối với nút B:

001403,

0100

11000

1330

1R

1R

1R

1

5 4 3

=+

+

=++

=

A G

300

1 R

1 G

1G

1

1 = =

- Điện dẫn nhánh 5: 100

1R

1G

Trang 22

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 2

CÂU HỎI

1 Viết và giải thích biểu thức định luật Ôm

2 Viết và giải thích biểu thức định luật Kiếchốp

3 Viết và giải thích biểu thức định luật Jun-Lenxơ

4 Trình bày các bước giải mạch điện bằng phương pháp xếp chồng dòng điện

5 Trình bày các bước giải mạch điện bằng phương pháp dòng điện nhánh

6 Trình bày các bước giải mạch điện bằng phương pháp dòng điện vòng

7 Trình bày các bước giải mạch điện bằng phương pháp điện thế nút

Trang 23

Chương 3

TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

3.1 KHÁI NIỆM VỀ TỪ TRƯỜNG

3.1.1 Khái niệm về từ trường

a) Định nghĩa

Hiện tượng đẩy và hút nhau giữa nam châm với nam

châm, nam châm với dòng điện, giữa dòng điện với dòng điện

chứng tỏ xung quanh các nam châm và các dòng điện tồn tại

một dạng vật chất đặc biệt mà biểu hiện của nó là tác dụng

lực lên các nam châm hay dòng điện khác đặt trong nó

Vậy: Từ trường là khoảng không gian bao quanh các

nam châm và các dòng điện trong đó tồn tại từ lực tác dụng

lên các nam châm hay dòng điện khác đặt trong nó

b) Cách biểu diễn từ truờng

Người ta biểu diễn từ trường bằng các đường sức, đường sức từ trường là những đường cong vẽ trong từ trường mà tiếp tuyến của nó tại mỗi điểm trùng với phương của kim nam châm thử đặt tại điểm đó

Để vẽ được các đường sức từ, người ta dùng mạt sắt rắc lên một tấm bìa đặt trong từ trường Khi đó mỗi mạt sắt bị nhiễm từ trở thành một kim nam châm Gõ nhẹ vào tấm bìa, các mạt sắt sẽ sắp xếp lại thành các đường cong xác định, đó chính là các đường sức từ Đặc điểm của các đường sức từ:

- Qua một điểm bất kì trong trường ta luôn vẽ được một và chỉ một đường sức từ

Do đó, các đường sức từ không bao giờ cắt nhau

- Nơi nào từ trường mạnh các đường sức dày, nơi nào từ trường yếu các đường sức thưa

- Chiều của các đường sức tại mỗi điểm được quy ước là chiều từ cực nam đến cực bắc của kim nam châm thử đặt tại điểm đó

- Từ trường có các đường sức song song và cách đều nhau gọi là từ trường đều

3.1.2 Từ trường của một số dây dẫn mang dòng điện

a) Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn

thẳng:

Đường sức từ là những đường tròn đồng

tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây

dẫn có tâm là giao điểm giữa dây dẫn với mặt

phẳng đó

Chiều của đường sức từ trường của dòng

điện trong dây dẫn thẳng được xác định theo

quy tắc vặn nút chai:

Quay cái vặn nút chai sao cho chiều tiến của nó trùng với chiều dòng điện trong dây dẫn thì chiều quay của cái vặn nút chai sẽ chỉ chiều của đường sức từ

Hình 3-1: Từ trường của thanh nam châm

Hình 3-2: Từ trường của dòng điện trong dây dẫn thẳng

Trang 24

b) Từ trường của dòng điện chạy trong vòng dây:

Đường sức từ là những đường cong khép

kín nằm trong mặt phẳng vuông góc với vòng

dây và đi qua tâm vòng dây đó, đường sức đi

qua tâm là đường thẳng trùng với trục vòng dây

Chiều của đường sức từ được xác định

theo quy tắc vặn nút chai: Quay cái vặn nút chai

theo chiều dòng điện trong vòng dây thì chiều

tiến của cái vặn nút chai chỉ chiều đường sức từ

c) Từ trường dòng điện chạy qua của ống dây

hình trụ:

Từ trường bên ngoài ống dây giống như từ

trường của thanh nam châm vĩnh cữu Nếu chiều

dài ống dây khá lớn so với đường kính ống thì

đường sức từ trong lòng ống dây sẽ song song

với nhau

Chiều đường sức từ được xác định theo

quy tắc vặn nút chai: Quay cái vặn nút chai theo

chiều dòng điện trong ống dây thì chiều tiến của

cái vặn nút chai chỉ chiều đường sức từ trong

Cường độ từ trường H là đại lượng véctơ xác định như sau:

- Phương của H là phương của tiếp tuyến với đường sức tại điểm xem xét

- Chiều của vectơ H cùng chiều với đường sức từ qua điểm xét

- Trị số cường độ từ trường tỉ lệ với dòng điện từ hoá và phụ thuộc vào dây dẫn mang dòng điện cũng như vị trí điểm xét

Đơn vị đo của cường độ từ trường là Ampe/m (A/m)

Ngoài ra, người ta còn dùng một đơn vị khác là ơc-stet, với 1ơc-stet = 80 A/m, tuy nhiên đây không phải là đơn vị đo hợp pháp

Hình 3-4: Từ trường dòng điện chạy trong ống dây

Trang 25

trường đã xét tới ảnh hưởng của môi trường, người ta dùng đại lượng là cường độ từ cảm hay còn gọi là cảm ứng từ, kí hiệu là B Cường độ từ cảm là một đại lượng véctơ, được xác định như sau:

- Phương và chiều trùng với cường độ từ trường

- Trị số tỉ lệ với cường độ từ trường có xét tới ảnh hưởng của môi trường:

B = μt.H Đơn vị đo cường độ cảm là tesla (T) Ngoài Tesla, người ta còn dùng đơn vị Gaoxơ: 1 Gaoxơ = 10-4 Tesla

Trong từ trường đều, cường độ tự cảm của tất cả các điểm đều bằng nhau, tức là vectơ B cùng phương, cùng chiều và cùng trị số

c) Hệ số từ môi:

μt là hệ số từ thẩm tuyệt đối phụ thuộc vào môi trường Trong môi trường chân

μ0 là hệ số từ môi của chân không, đơn vị là H/m (Henri trên mét)

Khi đặt vào môi trường vật chất, do ảnh hưởng của từ trường phân tử, cường độ từ cảm B khác B0 Tỉ số giữa cường độ từ cảm trong môi trường và cường độ từ cảm trong chân không gọi là hệ số từ môi tương đối của môi trường, kí hiệu là μ:

từ, ngược lại μ <1 gọi là chất nghịch từ (như đồng, chì, kẽm, )

Xét mặt phẳng S trong từ trường nằm vuông

góc với đường sức của từ Ta quy ước vẽ mật độ

của đường sức tỉ lệ với độ mạnh yếu của từ trường

Khi đó số đường sức qua mặt phẳng S sẽ tỉ lệ với

S

B

Hình 3-5: Từ thông qua mặt S

Trang 26

3.2.1 Lực của từ trường tác dụng lên dây dẫn có dòng điện chạy qua

a) Dây dẫn thẳng đặt vuông góc các đường sức từ

Khi đặt một dây dẫn thẳng vuông góc với đường sức từ trong từ trường có cảm ứng

từ B, cho dòng điện chạy qua dây dẫn, ta thấy dây dẫn sẽ chuyển động trong mặt phẳng chứa dây dẫn và vuông góc với các đường sức từ Như vậy, từ trường đã tác động lên dây

dẫn có dòng điện chạy qua một lực gọi là lực điện từ

Bằng thực nghiệm, người ta đã xác định được: Lực điện từ tỉ lệ với cường độ từ cảm, cường độ dòng điện, và chiều dài dây dẫn đặt trong từ trường

Trong đó: I là cường độ dòng điện trong dây dẫn (A); B là cảm ứng từ (T)

l là chiều dài dây dẫn nằm trong từ trường (m); F là lực điện từ (N)

Phương và chiều của lực điện từ được xác định bằng quy tắc bàn tay trái:

“Xòe bàn tay trái để cho đường sức từ (hoặc vectơ từ cảm B) xuyên vào lòng bàn tay, chiều bốn ngón tay duỗi thẳng theo chiều dòng điện, ngón tay cái choãi ra chỉ chiều lực điện từ”

Hình 3-7 : Xác định chiều lực điện từ

Trang 27

b) Dây dẫn thẳng đặt không vuông góc các đường sức từ

Trường hợp dây dẫn không đặt vuông góc với vectơ từ cảm B, mà lệch nhau một góc α ≠ 900, ta phân tích vectơ B thành hai thành phần (hình 3-7b): thành phần tiếp tuyến

Bt song song với dây dẫn, và thành phần pháp tuyến Bn vuông góc với dây dẫn Như vậy, chỉ có thành phần Bn gây nên lực điện từ Trong trường hợp này, trị số lực F được xác định bởi công thức:

F = Bn.I.l = B.I.l.sinα Phương và chiều các lực F xác định bằng quy tắc bàn tay trái đối với thành phần Bn

3.2.2 Công của lực điện từ

Khi dây dẫn thẳng đặt vuông góc với các đường sức từ sẽ chịu lực tác dụng:

Vậy, khi dây dẫn chuyển động vuông góc với các đường sức từ, công của lực điện

từ bằng tích của từ thông qua diện tích dây dẫn đã quét qua với dòng điện trong dây dẫn

3.3 HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

3.3.1 Định luật cảm ứng điện từ

a) Thí nghiệm của Farađây

Năm 1831 Farađây làm thí nghiệm gồm có:

một ống dây, hai đầu cuộn dây được nối với một

điện kế G và một thanh nam châm dùng để di

chuyển trong lòng ống dây

Khi nam châm di chuyển trong lòng một ống

dây, trong ống dây sẽ xuất hiện suất điện động có

chiều thay đổi theo chiều chuyển động của nam

châm và trị số tỉ lệ với tốc độ di chuyển của nam châm Nếu giữ nguyên thanh nam châm

và di chuyển ống dây ta cũng được kết quả tương tự

Hiện tượng này được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ và suất điện động được

gọi là suất điện động cảm ứng

b) Giải thích hiện tượng:

Trên dây dẫn có các điện tử tự do, khi có sự di chuyển tương đối giữa nam châm và ống dây thì các điện tử tự do cũng chuyển động tương đối với từ trường của nam châm

Do đó, các điện tử tự do chịu tác dụng của một lực điện từ và di chuyển về một đầu của cuộn dây làm hai đầu cuộn dây dẫn tích điện trái dấu Nghĩa là trên cuộn dây xuất hiện một sức điện động

Hình 3.8: Thí nghiệm của Farađây

S N

Trang 28

c) Định luật cảm ứng điện từ:

Sau nhiều thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ năm 1833 nhà bác học Lenxơ, người Nga đã tìm ra quy luật về chiều của suất điện động cảm ứng Khi đó định luật cảm ứng được phát biểu như sau:

“Khi từ thông qua một vòng dây biến thiên sẽ làm xuất hiện một suất điện động trong vòng dây gọi là Sđđ cảm ứng Sđđ cảm có chiều sao cho dòng điện mà nó sinh ra

có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông đã sinh ra nó”

3.3.2 Sức điện động cảm ứng trong vòng dây

có từ thông biến thiên

Xét một vòng dây có từ thông xuyên qua là

Φ (hình 3-9) Quy ước chiều dương cho vòng

dây như sau: vặn cho cái vặn nút chai tiến theo

chiều đường sức, thì chiều quay của cán là chiều

dương của vòng dây Với quy ước như vậy, sđđ

cảm ứng trong vòng dây thì có từ thông biến

thiên được xác định bởi công thức Mắcxoen:

t nên e = 0; nghĩa là nếu từ thông qua

vòng dây không biến thiên thì không có sđđ cảm ứng qua vòng dây

- Từ thông qua vòng dây tăng dần: >0

Δ

ΔΦ

t , lúc đó e có giá trị âm, tức ngược

chiều dương quy ước (hình 3-9a ) Dòng điện i do sđđ cảm ứng e sinh ra cùng chiều với

e Dòng điện cảm ứng i sinh ra từ thông Φ’ Chiều của Φ’ xác định theo quy tắc vặn nút chai Như trên hình ta có Φ’ có chiều ngược với từ thông ban đầu Φ, tức Φ ’ chống lại sự tăng từ thông qua vòng dây, đúng như định luật về chiều của sđđ cảm ứng

- Từ thông qua vòng dây gỉam dần: <0

từ thông Φ’ của dòng điện cảm ứng có tác dụng chống lại sự giảm của từ thông qua vòng dây đúng như định luật về chiều của sđđ cảm ứng

3.3.3 Sức điện động cảm ứng trong dây dẫn thẳng chuyển động cắt từ trường

Khi dây dẫn thẳng chuyển động cắt vuông góc với từ trường, trong dây dẫn cũng xuất hiện suất điện động cảm ứng Dây dẫn chuyển động càng nhanh, chiều dài dây dẫn

Hình 3.9 : Chiều sđđ cảm ứng trong vòng dây khi từ thông tăng (a), giảm (b)

Trang 29

trong từ trường càng lớn hay cường độ từ cảm B càng lớn thì suất điện động cảm ứng xuất hiện càng lớn và ngược lại

• Giải thích: Giả sử một dây dẫn thẳng có chiều

dài l, chuyển động trong từ trường đều có từ cảm B

với tốc độ v vuông góc với đường sức (hình 3-10)

Ta coi như dây dẫn được khép kín qua một vòng

lớn, với cạnh đối diện với dây dẫn nằm ở vị trí có

cường độ từ cảm B = 0 Trong thời gian Δt, dây dẫn

dịch chuyển một đoạn Δb = v.Δt Như vậy, từ

thông qua vòng kín chứa dây dẫn biến thiên một

lượng là: ΔΦ = B.ΔS = B.l.Δb = B.l.v.Δt

Bvl t

Chiều của suất điện động cảm ứng được xác định

theo quy tắc bàn tay phải:

“Xòe bàn tay phải sao cho các đường sức đâm vào

lòng bàn tay, ngón tay cái choãi ra theo chiều chuyển

động của dây dẫn thì chiều của bốn ngón tay là chiều

của Sđđ cảm ứng”

Trường hợp dây dẫn chuyển động xiên góc với

đường sức từ, góc giữa véctơ B và v là α ≠ 900 ta phân

v làm hai thành phần: thành phần song song với B gọi

là thành phần tiếp tuyến và thành phần vuông góc với

B gọi là thành phần pháp tuyến vn: vn = v.sinα;

Thành phần này là nguyên nhân gây ra sđđ cảm ứng Thay vn vào công thức trên ta có: e = B.l.vn = B.l.v.sinα

3.4 NGUYÊN TẮC CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ MÁY PHÁT ĐIỆN

3.4.1 Nguyên tắc của động cơ điện

a) Nguyên tắc cấu tạo

Nguyên tắc cấu tạo của động cơ điện gồm hai phần là: phần tĩnh (stato) và phần quay (roto) Phần tĩnh là nam châm N-S và phần quay là khung dây quấn trên lõi thép tròn, hai đầu khung dây nối với nguồn điện qua hệ thống vành trượt, chổi điện

b) Nguyên tắc hoạt động

Khi cho dòng điện chạy qua khung dây, từ trường nam châm tác dụng lên các cạnh của khung dây các lực điện từ: F=BIl Các lực F tạo thành mô men quay làm roto quay, điện năng biến thành cơ năng

Hình 3-10: Sđđ cảm ứng trong dây dây dẫn thẳng chuyển động cắt từ trường

Hình 3-11 : Quy tắc bàn tay phải xác định chiều Sđđ cảm ứng

Ngày đăng: 07/08/2014, 10:31

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1-1: Sơ đồ tương đương  a) nguồn áp    b) nguồn dòng - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 1 1: Sơ đồ tương đương a) nguồn áp b) nguồn dòng (Trang 6)
Hình 1-5: Ghép tụ điện song song - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 1 5: Ghép tụ điện song song (Trang 7)
Hình  2-1, biết U = 8V, R = 100 Ω - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
nh 2-1, biết U = 8V, R = 100 Ω (Trang 8)
Hình 3-1: Từ trường   của  thanh  nam châm - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 3 1: Từ trường của thanh nam châm (Trang 23)
Hình 3-3: Từ trường của dòng      điện chạy trong vòng dây - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 3 3: Từ trường của dòng điện chạy trong vòng dây (Trang 24)
Hình 3-6: Xác định từ thông qua  mặt S khi các đường sức không  vuông góc với mặt phẳng S - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 3 6: Xác định từ thông qua mặt S khi các đường sức không vuông góc với mặt phẳng S (Trang 26)
Hình 3-10: Sđđ  cảm  ứng  trong dây dây dẫn thẳng   chuyển động cắt từ trường. - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 3 10: Sđđ cảm ứng trong dây dây dẫn thẳng chuyển động cắt từ trường (Trang 29)
Hình 3-12: Liên hệ từ thông giữa hai cuộn dây để gần nhau - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 3 12: Liên hệ từ thông giữa hai cuộn dây để gần nhau (Trang 31)
Hình 3-13: Sự hình thành dòng điện xoáy - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 3 13: Sự hình thành dòng điện xoáy (Trang 32)
Hình 3-14: Dòng điện xoáy tạo  mômen hãm  trong điện năng kế - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 3 14: Dòng điện xoáy tạo mômen hãm trong điện năng kế (Trang 32)
Hình 4-1:   a) Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện xoay chiều hình sin        b) Đồ thị biểu diễn dòng điện xoay chiều hình sin - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 4 1: a) Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện xoay chiều hình sin b) Đồ thị biểu diễn dòng điện xoay chiều hình sin (Trang 34)
Hình 4-2:   a) Hai  lượng hình sin  đồng pha nhau        b)  Hai  lượng hình  sin ngược pha nhau           c) Hai lượng hình sin lệch pha nhau - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 4 2: a) Hai lượng hình sin đồng pha nhau b) Hai lượng hình sin ngược pha nhau c) Hai lượng hình sin lệch pha nhau (Trang 37)
Hình 4-3: Biểu diễn lượng hình sin bằng véctơ quay - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 4 3: Biểu diễn lượng hình sin bằng véctơ quay (Trang 38)
Hình 4-6: Mạch điện xoay  chiều thuần trở - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 4 6: Mạch điện xoay chiều thuần trở (Trang 39)
Hình 4-5: Cộng (a), trừ (b) các lượng hình sin bằng đồ thị  véctơ Hình 4-4: Cộng trừ các lượng hình sin bằng đồ thị - CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA dành cho TRUNG CẤP NGHỀ
Hình 4 5: Cộng (a), trừ (b) các lượng hình sin bằng đồ thị véctơ Hình 4-4: Cộng trừ các lượng hình sin bằng đồ thị (Trang 39)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w