đáp án mạch điện trung cấp

đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp đáp án mạch điện trung cấp

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ

KỸ THUẬT CễNG NGHỆ T.Q

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

§éc LËp - Tù Do - H¹nh Phóc

Tuyªn Quang, ngµy th¸ng 03 n¨m 2012

ĐÁP ÁN CÂU HỎI VÀ BAREM CHẤM ĐIỂM

MÔN: MẠCH ĐIỆN LỚP: TC K8

ĐỀ 1:

Câu 1 (3 điểm): :

Anh(chị) hãy cho biết mô hình mạch điện gồm những phần tử nào?Những phần

tử đó có quan hệ như thế nào với dòng điện?

Đáp án:

*Mô hình mạch điện gồm những phần tử :

- Phần tử điện trở (R)

Điện trở R đặc trưng cho quá trình tiêu thụ điện năng và biến đổi

điện năng sang 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

uR - được gọi là điện áp rơi trên điện trở

Điện trở đo bằng đơn vị Ω (ôm) và được ký hiệu như hình vẽ

Công suất điện trở tiêu thụ: p = R.i2

(0.5 điểm)

- Phần tử điện cảm (L)

Khi có dòng điện i chạy trong quận dây W vòng sẽ sinh ra từ thông

móc vòng với cuộn dây ψ = Wφ (φ là từ thông)

Điện cảm của cuộn dây được định nghĩa là

L =

i

ψ

=

i

Wφ

Sức điện động tự cảm là: eL = -

dt Ldi

Quan hệ giữa dòng điện và điện áp trên cuộn cảm:

uL = - eL = L

dt di

uL – còn được gọi là điện áp rơi trên điện cảm

Năng lượng từ trường của cuộn dây:

WM = L

2

2

i

* Như vậy, điện cảm L đặc trưng cho hiện tượng tạo ra từ trường và quá

(1 điểm)

i

uL

eL

a)

u(t)

b) e

trình trao đổi, tích luỹ năng lượng từ trường của cuộn dây

Đơn vị của điện cảm là H (henry) Điện cảm L được ký hiệu như hình vẽ

- Phần tử điện dung (C)

Khi đặt điện áp uC lên một tụ điện, sẽ có điện tích q tích luỹ năng lượng

trên bản tụ điện Điện dung C của tụ điện được định nghĩa là:

C =

C

u q

Quan hệ giữa dòng điện và điện áp trên điện dung C là:

i =

dt

dq

=

dt

dCu C

= C

dt

du C

Hoặc viết là uC =

C

1

∫idt

Nếu tại thời điểm t = 0 mà tụ điện đã tích điện thì điện áp trên tụ là:

uC =

C

1

∫idt + uC(0) (uC được gọi là điện áp rơi trên điện dung C) Năng lượng điện trường của tụ điện:

WE =

2

2 C

U C

Đơn vị của điện dung là F (fara) Điện dung được ký hiệu như trên hình vẽ

(1 điểm)

- Phần tử nguồn

a Nguồn điện áp u(t): Nguồn

điện áp đặc trưng cho khả năng tạo

nên và duy trì một điện áp trênhai

cực của nguồn, nguòn điện áp được

ký hiệu như trên hình vẽ a Nguồn

điện áp còn được biểu diễn bằng

một sức điện động e(t) như hình b,

chiều của e(t) từ điểm điện thế thấp

đến điểm điện thế cao Chiều điện

áp theo quy ước từ điểm có điện thế cao đến điểm có điện thế

thấp, vì thế chiều điện áp đầu cực nguồn ngược chiều với chiều sức điện

động(như hình b) Điện áp đầu cực u(t) sẽ bằng sức điện động u(t) = e(t)

b Nguồn dòng điện j(t): Nguồn dòng điện j(t) đặc trưng cho khả

năngcủa nguồn điện tạo nên và duy trì một dòng điện cung cấp cho mạch

ngoài Nguồn dòng điện được ký hiệu như hình vẽ

(0.5 điểm)

i

uC C

J(t)

•

•

^^

Câu 2 (3 điểm) : Anh(chị) hãy trình bày phương pháp đấu dây hình tam giác trong mạng ba pha cân bằng?

Đáp án:

* Định nghĩa.

Nối hình tam giác là nối điểm đầu của pha này nối với điểm cuối

pha kia tạo thành hình tam giác

Ví dụ: nối A với Z ; B nối với X ; C nối với Y

(0.5 điểm)

* Quan hệ về dòng điện và điện áp trên tải.

- Các đại lượng pha và dây được ký hiệu trên hình vẽ như sau:

Từ sơ đồ đấu tam giác ta có: Ud = UP

Quan hệ giữa dòng điện dây và dòng điện pha

(1.25 điểm)

- Về trị số dòng điện Id lớn gấp 3lần dòng điện pha IP

Xét tam giác OEF ta có EF = 2.OE.cos300 = 2.OE

2

3

= 3.OE

Độ dài EF là dòng điện dây

Id, độ dài OE là dòng điện

pha IP Vậy ta có quan hệ

Id = 3IP

- Về pha, dòng điện dây IA,

IB, IC lệch nhau một góc

2 3

và chậm sau dòng điện pha

tương ứng một góc 300

(1.25 điểm)

Câu 3 (4 điểm) : Cho mạch điện với số liệu cho trên hình vẽ

Anh(chị) hãy tính dòng điện chạy trong các nhánh theo phương pháp dòng vòng.

Đáp án:

EB

IP

B

Id IA

IB

IC

IP

IBC

IAB O

300

ICA

IBC

- ICA

IA F E

- Chọn 3 dòng điện vòng chạy trong

ba mắt mạch II; III; IIII quy ước các chiều dòng

vòng như hình vẽ:

(0.5 điểm)

- Viết phương trình KiếcKhốp 2 cho mạch vòng

E1 = II( R1 + R4) - IIII R4 (1)

E2 = III( R2 + R5) + IIII R5 (2)

0 = IIII( R3 +R4 + R5) - II R4 + III R5 (3)

(1 điểm)

Thay số:

II =

4 1

4

1

R R

R

E III

+

Ι +

(*)

III =

5 2

5

2

R R

R

E III

+

Ι

−

(**)

(0.5 điểm)

Thay vào phương trình (3) ta có

( )( )( ) ( 2 5) ( 1 4)

2 4 5 2 4 1 5 4 3

2 1 2 5 5 2 4 1

4

) (

R R R

R R R R R R R R R

R R E R R R R E

I III

+

− +

− + +

+ +

+

− +

=

⇒ Từ IIII thay số vào (*) và (**) ta có III và II

( ) ( ) ( ( )( ) )( ) ( ( ) ( ) )

4 1 5

2

2 4 5 2 4 1 5 4 3

2 1 2 5 5 2 4 1 4

1 4 4 1

1

4

) (

R R R

R R R R R R R R R

R R E R R R R E R

R R R

R

E

I I

+

− +

− + +

+ +

+

− + +

+ +

( ) ( ) ( ( )( ) )( ) ( ( ) ( ) )

4 1 5

2

2 4 5 2 4 1 5 4 3

2 1 2 5 5 2 4 1 5

2 5 5 2

2

4

) (

R R R

R R R R R R R R R

R R E R R R R E R

R R R R

E

I II

+

− +

− + +

+ +

+

− + +

− +

=

(2 điểm)

ĐỀ 2:

Câu 1(3 điểm) : Anh(chị) hãy trình bày khái niệm về dòng điện và chiều quy ước

của dòng điện?

IIII

III

II

R3

I5

I4

I3

Đáp án:

* Khái niệm:

- Trong vật dẫn (kim loại hay dung dịch điện ly) các phần tử tích

điện (điện tử tự do, ion +, ion -) chuyển động vì nhiệt theo mọi hướng và

số phần tử trung bình qua một đơn vị tiết diện thẳng của vật dẫn bằng 0

- Đặt vật dẫn trong một điện trường, thì lực điện trường sẽ sắp xếp

lại sự chuyển rời hỗn loạn làm cho các điện tích chuyển động thành dòng,

tạo thành dòng điện

Cụ thể như: Dòng điện tích (+) cùng chiều điện trường

Dòng điện tích âm (-) ngược chiều điện trường

(0.5 điểm)

* Thí nghiệm: Khi ta nối vật A đang tích điện với vật B không tích điện

bằng vật dẫn D thì các điện tích sẽ chuyển dời từ A qua D sang B tạo

thành dòng điện tích qua vật dẫn D Các điện tích chuyển dời được chính

là do lực điện trường tác dụng lên chúng theo một hướng nhất định

Hướng điện trường là từ A - B

- Khi nối hai bản cực của một tụ điện tích điện (hình 1-b) bằng một

dây dẫn D, tụ điện sẽ phóng điện, các điện tích dương chuyển rời từ bản

cực A qua D về B và các điện tích âm chuyển rời từ B qua D về A

- Như vậy: trong dây dẫn D cũng có dòng điện tích chuyển dời có

hướng dưới tác dụng của lực điện trường

(1 điểm)

* Định nghĩa:

- Dòng điện tích chuyển dời có hướng dưới tác dụng của lực điện

trường gọi là dòng điện

(0.25 điểm)

* Điều kiện duy trì dòng điện:

- Muốn duy trì dòng điện liên tục trong vật dẫn D ta phải đưa các

điện tích từ B về A Khi đó giữa A và B vẫn duy trì một điện trường và

các điện tích lại tiếp tục di chuyển từ A qua D về B

D

+

+ +

-+ + + +

D

- Điều kiện duy trì dòng điện trong vật dẫn là phải duy trì độ chênh

lệch điện thế giữa đầu và cuối vật dẫn tức là phải có một điện áp đặt vào

vật dẫn Thiết bị duy trì độ chênh lệch điện thế tạo ra dòng điện trong

mạch điện gọi là nguồn điện (Hai đầu vật dẫn phải có 1 hiệu điện thế)

(1 điểm)

* Chiều dòng điện:

- Theo quy ước chiều dòng điện là chiều chuyển động của các điện

tích dương Như vậy trong vật dẫn dòng điện sẽ đi từ nơi có điện thế cao

đến nơi có điện thế thấp Ngược lại trong nguồn điện, dòng điện đi từ cực

có điện thế thấp đến nơi có điện thế cao hơn

(0.25 điểm)

Câu 2 (3 điểm): Anh(chị) hãy trình bày phương pháp đấu dây hình sao trong mạng

ba pha cân bằng?

Đáp án:

Mỗi pha của nguồn (hoặc tải) có đầu và cuối, thường ký hiệu pha

đầu là A, B, C, cuối pha là X, Y, Z

* Định nghĩa: Muốn nối máy phát thành hình sao ta nối ba điểm cuối của

ba pha với nhau tạo thành điểm trung tính 0 (N)

- Dây dẫn nối với các điểm đầu A,B,C gọi là dây pha, dây dẫn nối vói

điểm trung tính gọi là dây trung tính

- Mạch điện có cả 4 dây A,B,C,0 gọi là mạch điện 3 pha bốn dây Nếu chỉ

(1.5 điểm)

B

IP

C

UAB

IC

Ud

UA

UP 0

IB

I0

300

300

300

UB

UC

UA

UAB

UCA

0

F H

có 3 dây A,B,C gọi là mạch điện 3 pha 3 dây.

* Quan hệ dây pha:

- Từ sơ đồ nối sao ta có :

Dòng điện pha và dòng điện dây tương ứng bằng nhau: Id = IP

Điện áp dây bằng hiệu hai điện áp pha tương ứng

Điện áp pha:

UA = VA - V0

UB = VB - V0

UC = VC - V0

Điện áp dây:

UAB = VA -VB = (VA - V0) - (VB - V0) = UA - UB

UBC = VB - VC = (VB - V0) - (VC - V0) = UB - UC

UCA = VC -VA = (VC - V0 ) - (VA - V0) = UC -UA

- Nếu điện áp ba pha đối xứng thì từ đồ thị véc tơ ta thấy:

+ Về góc pha: Điện áp dây vượt trước điện áp pha tương ứng một góc 300

+ Về trị số: Xét tam giác vuông OHM, có một góc nhọn 300 nên:

Ud - UAB = 2OH = 2OM.cos300 = 2UP

2

3 = 3UP

Nghĩa là: trong hệ điện áp ba pha đấu sao đối xứng Ud = 3UP

(1.5 điểm)

Câu 3(4 điểm) : Cho m ạch điện với số liệu cho trên hình vẽ

Anh(chị) hãy tính dòng điện chạy trong các nhánh theo phương pháp dòng nhánh

Đáp án:

- Chọn ẩn số là dòng điện nhánh I1, I2, I3

như hình vẽ có 2 nút ( n = 2) viết được 1 phương trình Kiếchốp 1 độc lập

Viết phương trình cho nút A

I1 + I2 - I3 = 0 (1)

(1 điểm)

Có 3 nhánh (m = 3) nên cần viết 2 phương trình Kiếchốp 2

Mắt CABD với chiều dương theo chiều kim đồng hồ

I1.R1 + I3.R3 = E1 (2) (1 điểm)

Mắt ABFE với

chiều dương ngược chiều kim đồng hồ

I2.R2 + I3.R3 = E2 (3)

Giải hệ phương trình (1),(2),(3)

từ (2),(3) rút ra I1 , I2

(1.0 điểm)

I1 =

1

3 3 1

R

R

Ι

− Ε

(*)

thay vào (1) ta có

1

3 3 1

R

R

Ι

− Ε

+

2

3 3 2

R

R

Ι

− Ε

= I3

Vậy: I3=

3 2 2

2 2

2R

R

R + +

Ε + Ε

(1.0 điểm)

ĐỀ 03

Câu 1 (3 điểm): Anh(chị) hãy cho biết Mạch điện là gì? Các phần tử cơ bản của

mạch điện?

áp án:

Đ

Mạch điện là tập hợp các thiết bị điện nối với

nhau bằng dây dẫn (phần tử dẫn) tạo thành những

vòng kín trong đó dòng điện có thể chạy qua

(0.5 điểm)

Mạch điện thường gồm có 4 phần tử cơ bản: Nguồn điện, phụ tải điện, dây điện, sức

điện động của nguồn điện

(0.25 điểm)

a Nguồn điện:

Bao gồm tất cả các thiết bị điện để biến đổi các

dạng năng lương khác nhau như: cơ năng, hoá

năng, nhiệt năng, thuỷ năng, thành điện năng

(0.5 điểm)

b Phụ tải điện:

Gồm tất cả các thiét bị tiêu thụ điện và biến đổi điện năng

thành các dạng năng lượng khác như: cơ năng, nhiệt năng,

quang năng

Ví dụ:

(0.25 điểm)

(0.25 điểm)

*Ví dụ:

- Động cơ điện: Biến đổi điện năng thành cơ năng

- Bàn là, bếp điện: Biến đổi điện năng thành nhiệt năng

- Bóng đèn: Biến đổi điện năng thành quang năng

(0.25 điểm)

- Bình điện phân, mạ điện: Biến đổi điện năng thành hoá năng

Trong lúc tính toán các phụ tải như đèn điện, bàn là.được biểu diễn bằng điện trở

thuần R

(0.25 điểm)

c Dây dẫn:

Làm bằng kim loại: đồng, nhôm, để truyền tải điện năng từ nguồn đến tải

Ngoài các phần tử rên thì mạch điện còn có các phần tử phụ trợ:

- Thiết bị đóng, cắt: cầu dao, máy cắt, áp tô mát

- Thiết bị bảo vệ: cầu trì, áp tô mát, rơle

- Thiết bị đo lường: đông hồ đo

- Các thiết bị biến đổi, điều khiển

(0.5 điểm)

d Sức điện động của nguồn điện.

- Là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của nguồn điện: E = A/q

- Mỗi nguồn điện có 1 sức điện động xác định không đổi, bằng điện áp giữa

hai cực của nguồn điện khi mạch ngoài để hở

(0.5 điểm)

Câu 16 (3 điểm) : Anh(chị) hãy trình bày các biện pháp nâng cao hệ số cosφ và ý

nghĩa của phương pháp này?

Đáp án

rtr

E

-I èn

Đ