GIÁO ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Thời gian thực hiện: 5h Giáo án số: 01 Tên chương: Khái niệm mạch điện. Thực hiện từ ngày :……..….đến ngày:….….…. Tên bài: Khái niệm mạch điện. Mục tiêu của bài: Sau khi học xong bài này người học có khả năng: Xác định và phân biệt được các phần tử cơ bản của 1 mạch điện Đồ dùng và phương tiện dạy học: Bảng, phấn, bản vẽ, máy tính, máy chiếu. Hình thức tổ chức dạy học: Tập trung cả lớp I. Ổn định lớp học: Thời gian:……2’……… Điểm danh lớp. II. Thực hiện bài học: TT Nội dung Hoạt động dạy học Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh 1 Dẫn nhập: Thuyết trình Lắng nghe, Ghi chép 3’ 2 Giới thiệu chủ đề: Đặt câu hỏi, Phân tích các câu trả lời của học sinh, Xác định kiến thức hiện tại. Lắng nghe, Trả lời câu hỏi 3’ 3 Giải quyết vấn đề: 1. Mạch điện. Mạch điện là tập hợp các thiết bị nối với nhau bằng dây dẫn tạo thành dòng kín trong đó dòng điện có thể chạy qua. 2. Các phần tử cấu thành mạch điện. Mạch điện gồm các phần tử sau: + Nguồn điện: là thiết bị phát ra điện năng . Là thiết bị biến đổi các dạng năng lượng khác như cơ năng, hoá năng , nhiệt năng ….thành điện năng. + Tải : là thiết bị tiêu thụ điện năng và biến đổi năng lượng từ điện năng thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng… + Dây dẫn : dây dẫn bằng kim loại dùng để truyền tải điện năng từ nguồn đến tải. Thuyết trình Minh họa bằng hình ảnh Đặt câu hỏi liên quan. Giải thích. Quan sát. Lắng nghe. Trả lời câu hỏi 4h30’ 4 Kết thúc vấn đề: Nhắc lại các kiến thức và nhấn mạnh các điểm chính. Thuyết trình Diễn giải. Lắng nghe. Ghi chép. 5’ 5 Hướng dẫn tự học: Hệ thống lại kiến thức , Hs cần ghi nhớ và trình bày được các ĐN, Khái niệm, phương pháp và các biểu thức trong bài. 2’

Trang 1

Thời gian thực hiện: 5h

Thực hiện từ ngày :…/… /….đến ngày:…./…./…

Tên bài: Khái niệm mạch điện.

Mục tiêu của bài:

Sau khi học xong bài này người học có khả năng:

- Xác định và phân biệt được các phần tử cơ bản của 1 mạch điện

Đồ dùng và phương tiện dạy học:

- Bảng, phấn, bản vẽ, máy tính, máy chiếu

Hoạt động của học sinh

- Xác định kiến thức hiện tại

- Lắng nghe,

- Trả lời câu hỏi

+ Nguồn điện: là thiết bị phát ra

điện năng Là thiết bị biến đổi các

dạng năng lượng khác như cơ

năng, hoá năng , nhiệt năng

- Thuyết trình

- Minh họa bằng hình ảnh

- Đặt câu hỏi liên quan

- Giải thích

- Quan sát

- Lắng nghe

4h30’

Trang 2

….thành điện năng.

+ Tải : là thiết bị tiêu thụ điện

năng và biến đổi năng lượng từ

điện năng thành các dạng năng

lượng khác như cơ năng, nhiệt

năng, quang năng…

+ Dây dẫn : dây dẫn bằng kim loại

dùng để truyền tải điện năng từ

Hướng dẫn tự học: Hệ thống lại kiến thức , Hs cần

ghi nhớ và trình bày được các

ĐN, Khái niệm, phương pháp và các biểu thức trong bài

2’

Ngày ……tháng ……năm……

Trang 3

Thời gian thực hiện: 3hGiáo án số: 02 Tên chương: Dòng điện xoay chiều hình sin

Thực hiện từ ngày :…/… /….đến ngày:…./…./…

Tên bài: Khái niệm về dòng điện xoay chiều hình sin.

Mục tiêu của bài:

- Phân biệt chính xác các đặc điểm cơ bản giữa dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều

- Tính toán các thông số chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều

- Biểu diển một đại lượng hình sin dưới dạng vector

- Xác định các đại lượng đặc trưng, pha và sự lệch pha từ biểu thức ban đầu

Đồ dùng và phương tiện dạy học:

Hình thức tổ chức dạy học:

- Tập trung cả lớp

- Điểm danh lớp

- Kiểm tra bài cũ

II Thực hiện bài học:

Hoạt động dạy học Thời

gian

Hoạt động của giáo viên

- Lắng nghe,

3’

3 Giải quyết vấn đề:

1 Khái niệm về dòng điện xoay

chiều

1.1 Dòng điện xoay chiều hình

sin Dòng điện xoay chiều hình sin

là dòng điện biến thiên một cách

chu kỳ theo quy luật hình sin

đối với thờ gian, được biều diễn

bằng đồ thị hình sin thời gian

1.2 Các đại lượng đặc trưng

- Trị số của dòng điện, điện áp sin

- Thuyết trình

- Giải thích

- Quan sát

- Lắng nghe

2h30’

Trang 4

ở một thời điểm t gọi là trị số tức thời và được viết theo biểu thức.

) sin(

ϕ ω

i, u – trị số tức thời của dòng điện

Imax, Umax – trị số cực đại của dòng điện và điện áp

) (

),

( ωt+ ϕi ωt+ ϕu

- góc pha của dòng điện và điện áp

ω

- tần số góc của dòng điện hình sin đơn vị là (rad/s)

Đối với dòng điện biến đổi chu kỳ

để tính các tác dụng ta cần tính trị

số trung bình bình phương dòng điện trong một chu kỳ Ví dụ khi

Trang 5

tính công suất tác dụng P của dòng điện qua điện trở R, ta phải tính trị số trung bình công suất điện trở tiêu thụ trong thời gian là một chu kỳ T.

Công suất tác dụng được tính như sau

2 2

0

1

RI dt i T R dt Ri

Đối với dòng điện hình sin

U U

hay điện áp, có gốc trùng với gốc tọa độ (oxy) được chọn và hợp với trục ox một góc bằng

Trang 6

góc pha ban đầu của dòng điện

hoặc điện áp Bằng cách biểu diễn

ấy mỗi đại lượng hình sin

được biểu diễn bởi một véc tơ,

ngược lại mỗi véc tơ biểu diễn

một đại lượng hình sin tương ứng

- Ví dụ biểu diễn đại lượng hình

sin sau

) sin(

2 ) sin(

- Biểu diễn dòng điện sin bằng véc

tơ sẽ thuận tiện cho việc so sánh

hay thực hiện các phép tính cộng,

trừ dòng điện, điện áp Khi thực

hiện cộng hay trừ các đại lượng sin

cùng tần số tương ứng với việc

công hay trừ các các véc tơ biểu

diễn chúng

-Sau khi biểu diễn các đại lượng

hình sin băng véc tơ, hai địn luật

kiếchốp được viết như sau

Định luật kiếchốp 1 :

∑I= 0 Định luật kiếchốp 2 :

∑U= 0

- Dựa vào cách biểu diễn các đại

lượng và hai định luật kiếchốp

Trang 7

2’

Trang 8

Thời gian thực hiện:3h

Giáo án số: 03 Tên chương: Dòng điện xoay chiều hình sin

Thực hiện từ ngày :……….đến ngày:…… Tên bài: Giải mạch điện xoay chiều không phân nhánh

Mục tiêu của bài:

- Giải mạch xoay chiều thuần trở

- Giải mạch xoay chiều thuần cảm

- Giải mạch xoay chiều thuần dung

Đồ dùng và phương tiện dạy học:

1

Dẫn nhập:

Thuyết trình

- Lắng nghe,

- Ghi chép

2’

câu hỏi,

- Phân tích các câu trả lời của học sinh,

- Xác định kiến

- Lắng nghe,

3’

Trang 9

thức hiện tại.

2.Giải mạch xoay chiều không phân nhánh

2.1 Giải mạch xoay chiều thuần trở,thuần cảm và

i= maxsin ω

qua điện trở R điện áp rơi trên điện trở là :

t U

t RI

RI U

R R

- Từ đó rút ra :

+ Quan hệ giữa trị số hiệu dụng của dòng và áp là :

RI

U R =

+ Dòng điện và điện áp có cùng tần số và trùng pha

nhau Đồ thị véc tơ dòng điện và điện áp được biểu

diễn như hình vẽ

- Biểu diễn dưới dạng số phức

+ Phức dòng điện I =I∠0=I + j0



+ Phức điện áp U =U∠0=U + j0



+ Phức tổng trở Z =Z∠0=R+ j0

Công suất tức thời của điện trở là :

) 2 cos 1 ( sin

- Giải thích

- Quan sát

- Lắng nghe

2h30’

Trang 10

2 0

1

RI I U dt t I

U T dt

p

T

Đơn vị của công suất tác dụng là W(oát)

DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN TRONG NHÁNH THUẦN CẢM

- Khi có dòng điện

t I

i = maxsin ω

đi qua điện cảm L điện

áp trên điện cảm là :

) 2 sin(

cos

sin )

( = = max ω =LωImax ωt=U max ωt+π

dt

t dI

L dt

L

I X

Đồ thị véc

tơ dòng điện và điện áp biểu diễn như hình vẽ

+ Phức dòng điện I =I∠0= I+ j0



+ Phức điện áp U =U∠90 =0+ jU

0



Trang 11

+ Phức tổng trở Z =Z∠90=0+ jX L

- Công suất tức thời của điện cảm :

t I

U t t

I U i

u

t

2 sin(

)

- Công suất tác dụng trên điện cảm :

0 )

I

U

- Đơn vị của công suất phản kháng là VAr

DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN TRONG NHÁNH THUẦN DUNG

- Khi có dòng điện

t I

i= maxsin ω

qua điện dung điện áp rơi trên điện dung là :

) 2 sin(

cos

1 sin

1 1

C dt

max

1

I X I

C

ω

I X

+ Quan hệ giữa trị số hiệu dụng của dòng điện và điện

áp là :

I X

Trang 12

và điện áp được biểu diễn như hình sau.

+ Phức dòng điện I =I∠0= I+ j0

Z = ∠ 90 = 0 −

+ Công suất tức thời của điện dung :

t I

U t t

I U i u t

2 sin(

)

+ Công suất tác dụng :

0 ) (

=∫T C

C p t dt P

+ Để biểu thị cho cường độ quá trình chao đôit năng

lượng của điện dung, ta đưa ra khái niệm công suất

phản kháng QC của điện dung

2

I X I U

- Diễn giải

Lắng nghe

Ghi chép

3’

5

thức , Hs cần ghi nhớ và trình bày được các ĐN, Khái niệm, phương pháp và các biểu thức trong bài

2’

Trang 13

Trang 14

Thực hiện từ ngày :…/… /….đến ngày:…./…./….Tên bài: Giải mạch R-L-C mắc nối tiếp

- Giải mạch xoay chiều có R-L-C mắc nối tiếp

- Tính được công suất và hệ số công suất trong mạch xoay chiều

Hình thức tổ chức dạy học:

Hoạt động dạy học

Thời gian

Hoạt động của học sinh1

Dẫn nhập:

Thuyết trình

Lắng nghe, Ghi chép

2’

2

hỏi, Phân tích các câu trả lời của học sinh, Xác định kiến thức hiện tại

Lắng nghe,Trả lời câu hỏi

i= maxsin ω

đi qua mạch điện

Điện áp rơi trên cuộn cảm, tụ điện và điện trở là:

- Thuyết trình

- Minh họa bằng hình

- Quan sát

- Lắng nghe

- Trả lời

7h30’

Trang 15

R R C

Z

ϕ ϕ

−

=

+ Phức dòng điện I = I∠0=I + j0



+ Phức điện áp U =U∠ ϕ =Ucos ϕ + jUsin ϕ

+ Phức tổng trở

) (X L X C j

R Z

- Giải thích

câu hỏi

Trang 16

S S

P

0 0

1 ) ( 1

Thay giá trị của u,i vào ta có

ω ω

Công suất tác dụng P có thể tính bằng tổng công suất tác dụng trên các điện trở của các nhánh mạch điện

∑

n

n I R P

= +

n Cn n

Ln C

Q

Công suất biểu kiến

Ngoài công suất tác dụng P và công suất phản kháng

Q ra người ta còn đưa ra khái niệm công suất toàn phần được định nghĩa là :

Trang 17

P UI

Đo công suất P

Để đo công suất tác dụng P người ta thường dùng oát

kế kiểu điện động Về cấu tạo gồm hai cuộn

dây Cuộn phần tĩnh có tiết diện lớn mắc nối tiếp với

phụ tải còn gọi là cuộn dòng điện Cuộn phần động

có tiết diện nhỏ số còng nhiều mắc song song với

mạch cần đo còn gọi là cuộn điện áp Dòng điện qua

ui k kii

M

v

v = = '

=

Mômen quay tỷ lệ với công suất tiêu thụ của tải,

dụng cụ để đo công suất tác dụng

Khi sử dụng oát kế cần chú ý nối các cực cùng tính

của cuận dây nếu oát kế chỉ ngược cần đổi lại cực

tính của cuộn dòng điện hoặc cuộn điện áp

gọi là hệ số công suất hệ số công suất cos ϕ

là chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng có ý nghĩa rất lớn về

kinh tế

Nâng cao cos ϕ

sẽ tăng khả năng sử dụng của nguồn

Nâng cao cos ϕ

sẽ gảm tiết diện dây dẫn, giảm tổn hao trên đường dây

Trong sinh hoạt và trong công nghiệp tải thường có

tính chất điện cảm nên cos ϕ

thấp ể nâng cao cos ϕ

ta dung tụ điện nối song song với tải

Lắng nghe

3’

Trang 18

Diễn giải Ghi

chép

5

thức , Hs cần ghi nhớ và trình bày được các ĐN, Khái niệm, phương pháp

và các biểu thức trong bài

2’

Trang 19

Thời gian thực hiện: 5hGiáo án số: 05 Tên chương: Dòng điện xoay chiều ba pha

Thực hiện từ ngày :…/… /….đến ngày:…./…./….Tên bài: Mạch xoay chiều ba pha cân bằng và sơ đồ đấu dây

- Trình bày được định nghĩa hệ thống 3 pha cân bằng

- Vẽ được sơ đồ nguyên lý hệ thống 3 pha cân bằng

- Vẽ được các sơ đồ đấu dây cơ bản trong mạch xoay chiều 3 pha

Thời gian

- Lắng nghe,

- Giải thích

- Quan sát

- Lắng nghe

Trang 20

3.2 Sơ đồ đấu dây trong mạch xoay chiều 3 pha.

Nếu các dây quấn AX ; BY ; CZ của nguồn điện ba pha nối riêng rẽ với các tải cótổng trở

Nếu các dây quấn AX ; BY ; CZ của nguồn điện ba pha nối riêng rẽ với các tải cótổng trở ZA ; ZB ;

ZC , ta có hệ ba pha gồm ba mạch một pha không liên hệ nhau

Mỗimạch điện gọi là một pha của mạch điện ba pha

Sđđ , điện áp , dòng điện mỗi pha của nguồn (tải) gọi là sđđ pha ký hiệu EP ; điệnáp pha ký hiệu UP ; dòng điện pha ký hiệu IP

Nếu tổng trở phức tải bằng nhau ( A Z = B Z = C Z ) thì ta có tải ba

Trang 21

pha đối xứng

Mạch điện ba pha gồm nguồn , tải

và đường dây đối xứng gọi là

mạch điện ba pha đốixứng Nếu

không thỏa điều kiện đó, ta có

mạch ba pha không đối xứng

Dòng điện chạy trên đường dây

pha từ nguồn đến tải gọi là dòng

điện dây ký hiệu Id, điện áp giữa

các đường dây pha ấy là điện áp

dây ký hiệu Ud

Có 2 cách nối ba pha của nguồn

cũng như ba pha của tải là : nối

hình sao (Y) vànối hình tam giác

Trang 22

Thực hiện từ ngày :…/… /….đến ngày:…./…./….Tên bài: Công suất mạch ba pha và phương pháp giải mạch ba pha cân bằng

- Vận dụng các phương pháp cơ bản để tính công suất mạch 3 pha

- Lựa chọn và vận dụng các phương pháp phù hợp cho việc giải mạch 3 pha cân bằng

Thờ

i gian

Hoạt động của học sinh1

Dẫn nhập:

Thuyết trình

- Lắng nghe,

- Ghi chép

2

- Phân tích các câu trả lời của học sinh,

- Lắng nghe,

3.3 Công suất mạch 3 pha

Công suất tác dụng P của mạch ba pha bằng

tổng công suất tác dụng của các pha

Gọi PA , PB và PC lần lượt là công suất tác

dụng của pha A , pha B và pha C , ta có :

- Thuyết trình

- Giải thích

- Quan sát

- Lắng nghe

- Trả lời câu

Trang 23

Khi mạch ba pha đối xứng :

Trong đó RP là điện trở pha

Thay đại lượng pha bằng đại lượng dây :

- Đối với cách nối sao :

- Đối với cách nối tam giác :

Ta tính được công suất tác dụng ba pha theo

đại lượng dây , áp dụng chung cho cả

trường hợp đấu sao và đấu tam giác :

P = 3 Ud.Id.cosj

3.4 Phương pháp giải mạch 3 pha cân

bằng

Đối với mạch ba pha đối xứng , dòng và áp

các pha có trị số bằng nhau và lệch pha

nhau một góc 2π/3 Vì vậy , khi giải

mạch đối xứng , ta tách ra một pha để tính

- Cách nối sao:

hỏi

Trang 24

Các dây từ nguồn đến tải AA’ , BB’ , CC’ gọi

là dây pha Dây OO’ gọi là dây

trung tính Mạch điện có dây trung tính gọi là mạch điện ba pha 4 dây , mạch điện không

có dây trung tính gọi là mạch điện ba pha 3 dây

Đối với mạch đối xứng , ta luôn luôn có :

Vì thế dây trung tính không có tác dụng , có thể bỏ dây trung tính Điện thế điểm trungtính của tải đối xứng luôn luôn trùng với điện thế điểm trung tính của nguồn

Gọi EP = EA = EB = EC là sđđ các pha của nguồn ; Ud = UAB = UBC = UCA là điện ápdây và UP = UA = UB = UC là điện áp pha của mạch điện ba pha , ta có :

* Điện áp pha phía đầu nguồn là :

UP = EP

* Điện áp dây phía đầu nguồn la

- Cách nối tam giác:

Điện áp pha phía đầu nguồn là : UAB = UBC

= UCA = UP = EP , cũng chính là điện ápdây phía đầu nguồn , do đó : Ud = UP = EP

Trang 25

Điện áp đặt vào mỗi pha của tải là

với Ud là điện áp dây của mạchđiện ba pha Tổng trở mỗi pha của tải là :

với RP và XP là điện trởvà điện kháng mỗi pha của tải

Dòng điện qua mỗi pha của tải là

Góc lệch pha giữa điện áp phavà dòng điện pha là

Vì tải đấu sao nên dòng điện dâychính là dòng điện pha : Id = IP

Đồ thị vectơ như hình trên

b) Có xét tổng trở đường dây pha

Trang 26

Cách tính toán cũng tương tự , nhưng phải gộp tổng trở đường dây với tổng trở pha

tải để tính dòng điện pha và dòng điện dây :

Trong đó Rd , Xd là điện trở , điện kháng đường dây

- Giải mạch điện ba pha tải đấu tam giác đối xứng

a) Bỏ qua tổng trở đường dây

Điện áp pha tải bằng điện áp dây :

UP = Ud

Dòng điện pha tải :

Góc lệch pha giữa điện áp pha và dòng điện pha tương ứng :

Dòng điện dây

b) Có xét tổng trở đường dây

Tổng trở mỗi pha của tải khi đấu tam giác :

Trang 27

Biến đổi sang hình sao

Tổng trở tương đương của mỗi pha :

Từ đó , ta tính được dòng điện dây

Dòng điện qua mỗi pha của tải đấu tam giác

5

Hs cần ghi nhớ và trình bày được các ĐN, Khái niệm, phương pháp và các biểu thức trong bài

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	655,97 KB