Kythuatdien điện tửđiện lạnh

Tài liệu tham khảo cho các bạn học sinh sinh viên ngành điện lạnh. Nội dung cơ bản và hỗ trợ sửa chữa

Biên soạn: Nguyễn Tạo Lập

(Tài liệu lưu hành nội bộ)

Nam Định, tháng 01 năm 2013

LỜI NÓI ĐẦU

Kỹ thuật điện là ngành kỹ thuật ứng dụng các hiện tượng điện từ để biến đổi năng lượng, đo lường, điều khiển, xử lý tín hiệu, bao gồm việc tạo ra, biến đổi và sử dụng điện năng, tín hiệu điện từ trong các hoạt động thực tế của con người

Điện năng có ưu điểm nổi bật là có thể sản xuất tập trung với nguồn công suất lớn, có thể truyền tải đi xa và phân phối tới nơi tiêu thụ với tổn hao tương đối nhỏ Điện năng dễ dàng biến đổi thành các dạng năng lượng khác Mặt khác, quá trình biến đổi năng lượng và tín hiệu điện từ dễ dàng tự động hoá và điều khiển từ xa, cho phép giải phóng lao động chân tay và cả lao động trí óc của con người

Năm 1875 Ch.Coulomb nghiên cứu các định luật về tĩnh điện Năm 1800 A.Volta dựa trên cơ sở phát minh của L.Galvani đã chế tạo ra chiếc pin đầu tiên Năm

1819 C.H.Oersted nghiên cứu tác dụng cơ học của dòng điện Năm 1826 G.S.Ohm tìm

ra quan hệ giữa dòng điện và điện áp trong mạch không phân nhánh Mốc quan trọng nhất phải kể đến là năm 1831 M.Faraday phát minh ra định luật cảm ứng điện từ, năm

1833 H.Lentz tìm ra chiều của dòng điện cảm ứng Định luật cảm ứng điện từ là cơ sở

lý luận cho sự xuất hiện của các loại máy điện và các thiết bị điện Năm 1847 G.R.Kirchhoff phát biểu định luật về dòng điện và điện áp trong mạch phân nhánh Năm 1896 A.S.Popov chế tạo máy thu vô tuyến đầu tiên, ngành kỹ thuật điện tử ra đời

Từ những năm 50 của thế kỉ 20 với sự hoàn thiện của kỹ thuật bán dẫn và vi điện tử ngành kỹ thuật điện tử và tin học có bước phát triển nhảy vọt góp phần thúc đẩy quá trình nghiên cứu biến đổi năng lượng điện từ Gần đây ngành điện tử công suất một lĩnh vực hội tụ của kỹ thuật điện và kỹ thuật điện tử đẫ phát triển mạnh mẽ, ở đó kỹ thuật điện và điện tử hoà nhập

Giáo trình Điện kỹ thuật được viết dựa trên chương trình khung của Tổng cục

Dạy nghề dành cho ngành Điện tử công nghiệp

Nội dung của giáo trình được đúc rút từ kinh nhiệm làm việc thực tế cũng như giảng dạy tại Trường và tham khảo các tài liệu khác

Do kiến thức có hạn nên giáo trình còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được phản hồi của đồng nghiệp và người đọc đề lần chỉnh sửa sau được tốt hơn

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

MỤC LỤC 3

Chương 1: TĨNH ĐIỆN 6

1 Khái niệm về điện trường 6

1.1 Điện tích 6

1.2 Khái niệm về điện trường 7

2 Điện thế - Hiệu điện thế 8

2.1 Công của lực điện trường 8

2.2 Điện thế 8

2.3 Hiệu điện thế 8

3 Tác dụng của điện trường lên vật dẫn và điện môi 8

3.1 Vật dẫn trong điện trường 8

3.2 Điện môi trong điện trường 9

4 Bài tập, thí nghiệm chương 1 11

Chương 2: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU 13

1 Khái niệm dòng điện một chiều và mạch điện 13

1.1 Dòng điện và dòng điện một chiều 13

1.2 Qui ước của dòng điện 14

1.3 Cường độ và mật độ dòng điện 14

2 Mạch điện và các phần tử của mạch điện 16

2.1 Mạch điện 16

2.2 Các phần tử cấu thành mạch điện 17

3 Các định luật và các biểu thức cơ bản trong mạch điện một chiều 17

3.1 Định luật Ohm 17

3.2 Công suất và điện năng trong mạch điện một chiều 19

3.3 Định luật Joule – lenz 19

3.4 Định luật Faraday 20

3.5 Hiện tượng nhiệt điện 22

3.6 Định luật Kirchoff 23

4 Các phương pháp giải mạch một chiều 26

4.1 Phương pháp biến đổi điện trở 26

4.2 Phương pháp xếp chồng dòng điện 31

4.3 Phương pháp áp dụng định luật Kirchooff 32

5 Bài tập chương 2 35

Chương 3: TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 40

1 Đại cương về từ trường 40

1.1 Tương tác từ 40

1.2 Khái niệm về từ trường 41

1.3 Đường sức từ 42

2 Từ trường của dòng điện 42

2.1.Từ trường của dây dẫn thẳng 42

2.2 Từ trường của vòng dây, ống dây 43

3 Các đại lượng đặc trưng của từ trường 44

3.1 Sức từ động 44

3.2 Cường độ từ trường 44

3.3 Cường độ từ cảm 45

3.4 Vật liệu từ 46

4 Lực từ 49

4.1 Công thức Amper 49

4.2 Qui tắc bàn tay trái 50

4.3 Lực từ tác dụng lên hai dây dẫn thẳng song song 50

5 Hiện tượng cảm ứng điện từ 51

5.1 Từ thông 51

5.2 Công của lực điện từ 52

5.3 Hiện tượng cảm ứng điện từ 53

5.4 Sức điện động cảm ứng 55

6 Hiện tượng tự cảm và hỗ cảm 56

6.1 Từ thông móc vòng và hệ số tự cảm 56

6.2 Sức điện động tự cảm 58

6.3 Hệ số hỗ cảm 59

6.4 Sức điện động hỗ cảm 59

6.5 Dòng điện Foucault 60

7 Câu hỏi ôn tập 62

Chương 4: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN 63

1 Khái niệm về dòng điện xoay chiều 63

1.1 Dòng điện xoay chiều 63

1.2 Chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều 65

1.3 Các đại lượng đặc trưng 66

2 Giải mạch điện xoay chiều không phân nhánh 70

2.1 Giải mạch xoay chiều thuần trở, thuần cảm, thuần dung 70

2.2 Giải mạch xoay chiều RLC 75

2.3 Công suất và hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều 76

2.4 Cộng hưởng điện áp 82

3 Mạch xoay chiều 3 pha 85

3.1 Hệ thống 3 pha cân bằng 85

3.2 Các đại lượng trong mạch điện xoay chiều ba pha 87

3.3 Sơ đồ đấu dây trong mạng 3 pha 88

3.4 Công suất mạng 3 pha 94

3.5 Phương pháp giải mạch 3 pha cân bằng 95

4 Giải mạch xoay chiều phân nhánh 97

4.1 Giải mạch bằng phương pháp đồ thị 97

4.2 Cộng hưởng dòng điện 107

4.3 Phương pháp nâng cao hệ số công suất 109

5 Ứng dụng của mạch điện xoay chiều trong công nghiệp 112

6 Câu hỏi và bài tập chương 4 115

Chương 5: MẠCH ĐIỆN PHI TUYẾN 118

1 Mạch điện phi tuyến 118

1.1 Khái niệm 118

1.2 Một số linh kiện phi tuyến thường gặp 119

2 Mạch có dòng điện không sin 124

2.1 Khái niệm 124

2.2 Nguyên nhân 124

3 Mạch lọc điện 125

3.1 Khái niệm 125

3.2 Các dạng mạch lọc thông dụng 125

DANH MỤC HÌNH VẼ 129

TÀI LIỆU THAM KHẢO 130

Chương 1: TĨNH ĐIỆN

1 Khái niệm về điện trường

1.1 Điện tích

Môn khoa học nghiên cứu sự tương tác giữa các điện tích đứng yên gọi là Tĩnh

điện học.Điện tích là một thuộc tính cơ bản của vật chất

a) Khái quát:

Điện tích là một tính chất cơ bản và không đổi của một số hạt hạ nguyên tử, đặc

trưng cho tương tác điện từ giữa chúng Điện tích tạo ra trường điện từ và cũng như chịu sự ảnh hưởng của trường điện từ Sự tương tác giữa một điện tích với trường điện

từ, khi nó chuyển động hoặc đứng yên so với trường điện từ này, là nguyên nhân gây

ra lực điện từ, một trong những lực cơ bản của tự nhiên

Điện tích còn được hiểu là "hạt mang điện"

Theo quy ước, có hai loại điện tích: điện tích âm và điện tích dương Điện tích

của electron là âm, ký hiệu là -e còn điện tích của proton là dương, ký hiệu là +e với e

là giá trị của một điện tích nguyên tố

Các hạt mang điện cùng dấu (cùng dương hoặc cùng âm) sẽ đẩy nhau Ngược lại, các hạt mang điện khác dấu sẽ hút nhau

b)Tính chất:

Điện tích là một đại lượng bất biến tương đối tính, điều đó có nghĩa là vật (hoặc hạt) mạng điện tích q khi đứng yên, thì vẫn sẽ mang điện tích q như vậy khi chuyển động Điều này đã được kiểm chứng trong một thực nghiệm, ở đó điện tích của một hạt nhân heli (gồm 2 proton và 2 neutron, hạt nhân này di chuyển rất nhanh) được quan sát là gấp đôi điện tích của một hạt nhân deuteri (gồm 1 proton và 1 neutron, được xem là chuyển động rất chậm so với hạt nhân helium)

Điện tích tuân theo định luật bảo toàn điện tích: Tổng điện tích của một hệ kín

là không thay đổi theo thời gian, không phụ thuộc vào các biến đổi trong hệ

Hình 1.1 Thí nghiệm về điện tích 1

=>Hai mảnh nilông không hút hay đẩy nhau

- Trải hai mảnh nilông xuống mặt bàn, dùng miếng len cọ xát chúng nhiều lần Cầm thân bút chì nhấc lên, quan sát xem chúng hút nhau hay đẩy nhau

Kết luận: Hai vật giống nhau, được cọ xát như nhau thì mang điện tích cùng loại

và khi được đặt gần nhau thì chúng đẩy nhau

Thí nghiệm 2:

Hình 1.1 Thí nghiệm về điện tích 2

Bố trí thí nghiệm như hình, hai thanh nhựa sẫm màu giống nhau Đặt một trong hai thanh này lên trục nhọn để nó có thể quay dể dàng trong đó thanh nhựa sẫm màu được cọ xát bằng vải khô và được dặt vào trục quay Đưa đầu thanh hủy tinh đã được

cọ xát bằng mảnh lụa lại gần đầu đã được cọ xát của thanh nhựa sẫm màu Quan sát xem chúng đẩy hay hút nhau

=>Thanh nhựa bị thanh thủy tinh hút thanh nhựa sẫm màu và thanh thủy tinh sau khi cọ xát thì chúng hút nhau do chúng mang điện tích khác loại

1.2 Khái niệm về điện trường

a) Khái niệm: vật lý học hiện đại cho thấy rằng xung quanh điện tích có một môi

trường vật chất gọi là điện trường Một tính chất cơ bản của điện trường là khi có một điện tích đăẹt trong điện trường thì điện tích đó chịu tác dụng của lực điện Nhờ có điện trường mà hai điện tích tác dụng được vào nhau Tác dụng đó xảy ra như sau: mỗi điện tích xung quanh có một điện trường và điện trường của điện tích này tác dụng vào

điện tích kia một lực Chính dựa vào tính chất cơ bản này của điện trường mà ta biết được sự có mặt của nó và nghiên cứu được các đặc trưng của nó

Điện trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh điện tích và tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó

b) Cường độ điện trường

Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vật lý đặc trưng cho điện trường về phương diện tác dụng lực, được đo bằng thương số của lực điện trường tác dụng lên một điện tích thử đặt tại điểm đó và độ lớn của điện tích thử đó

2 Điện thế - Hiệu điện thế

Thực nghiệm chứng tỏ rằng trường tĩnh điện có tính chất thế Nghĩa là nếu dịch

chuyển một điện tích điểm trong một điện trường bất kỳ không phụ thuộc vào đường cong dịch chuyển mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của dịch chuyển, nếu đường dịch chuyển là đường cong khép kín thì công của lực tĩnh điện để di chuyển điện tích đó bằng không

2.1 Công của lực điện trường

Điện trường tác dụng lực lên các điện tích có thể làm cho điện tích di chuyển trong điện trường, khi đó lực điện thực hiện một công gọi là công của lực điện trường

2.3 Hiệu điện thế

Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là một đại lượng về trị số bằng

công của lực tĩnh điện để dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ điểm đầu đến điểm cuối Hay là giá trị sô sánh giữa điện thế tại hai điểm đó

3 Tác dụng của điện trường lên vật dẫn và điện môi

3.1 Vật dẫn trong điện trường

Trong các vật dẫn có những hạt mang điện tích có thể chuyển động tự do gọi là

điện tích tự do Trong vật dẫn kim loại đó là các êlectrôn tự do

Dưới đây ta xét những tính chất của vật dẫn trong trạng thái cân bằng điện khi bên trong nó không có dòng điện tích chuyển động

a) Điện trường ở vật dẫn:

Ở mọi điểm bên trong vật dẫn cân bằng điện, cường độ điện trường bằng không Bởi vì, nếu cường độ điện trường tại một điểm nào đó khác không, điện trường sẽ tác dụng lực lên điện tích tự do và gây ra dòng điện

Tại mọi điểm trên mặt vật dẫn cân bằng điện, cường độ điện trường vuông góc với mặt vật dẫn Bởi vì, nếu vectơ cường độ điện trường không vuông góc với mặt vật dẫn, nó sẽ có một thành phần hướng dọc theo mặt vật dẫn, nó sẽ có một thành phần hướng dọc theo mặt vật gây ra lực làm di chuyển các điện tích tự do

b) Điện thế của vật dẫn:

Vì tại mọi điểm bên trong vật dẫn cân bằng điện, cường độ điện trường bằng không nên công của lực điện làm di chuyển một điện tích giữa hai điểm bất kì trong vật dẫn đó bằng không Điều đó có nghĩa là hiệu điện thế giữa hai điểm bất kì trong vật dẫn đó bằng không và điện thế tại mọi điểm trong vật dẫn đó bằng nhau Ta nói rằng vật dẫn cân bằng điện là vật đẳng thể

c) Sự phân bố điện tích ở vật dẫn:

Nếu vật dẫn cân bằng điện có mang điện tích thì điện tích chỉ phân bố trên mặt ngoài của vật Thật vậy nếu ở một điểm nào đó trong vật có một điện tích thừa, nó sẽ gây ra điện trường, do đó gây ra sự di chuyển điện tích

Tuy nhiên sự phân bố điện tích ở mặt ngoài vật dẫn là không đều: điện tích tập trung nhiều ở những chỗ lồi nhất của vật Do đó cường độ điện trường tại các điểm khác nhau trên mặt vật dẫn cũng khác nhau: cường độ điện trường mạnh nhất ở những chỗ lồi nhọn Điều đó giải thích hiện tượng “rò điện” ở các mũi nhọn Hiện tượng “rò điện” được ứng dụng trong việc làm cột trống sét Trong kĩ thuật người ta tìm các biện pháp chống “rò điện” ở các máy móc và dụng cụ hoạt động ở điện thế cao (các thanh kim loại được bịt ở đầu bằng quả cầu kim loại chẳng hạn)

Những tính chất nêu ra ở trên đúng cho vật dẫn ở trạng thái cân bằng điện Các tính chất đó cũng đúng cho cả vật dẫn rỗng nếu trong phần rỗng không có điện tích Tính chất của vật dẫn cân bằng điện được áp dụng để làm màn chắn tĩnh điện Để bảo vệ các dụng cụ đo lường hoặc máy móc chính xác khỏi chịu ảnh hưởng của điện trường ngoài, người ta đặt chúng vào những hộp bằng kim loại gọi là màn chắn tĩnh điện Trong trường hợp thực tế màn chắn tĩnh điện chỉ cần là một cái lưới kim loại, không cần phải kín

3.2 Điện môi trong điện trường

Khác với vật dẫn, trong điện môi hầu như không có điện tích tự do Mọi êlectrôn đều liên kết chặt chẽ với nguyên tử Tuy vậy, do điện môi được cấu tạo bởi các hạt điện (êlectrôn và hạt nhân)nếu nó cũng có những tính chất điện xác định Một biểu hiện rõ mà ta đã biết là: lực tương tác giữa hai điện tích điểm đặt trong điện môi giảm

đi lần so vối trong chân không Đó là vì dưới tác dụng của điện trường do các điện tích

đó gây ra, trong điện môi có những bién đổi, làm xuất hiện một cường độ điện ngược chiều làm giảm cường độ điện trường của các điện tích đó Nếu xét một khối điện môi đặt trong điện trường (điện trường giữa hai tấm kim loại tích điện trái dấu chẳng hạn)

ta thấy rằng nó vẫn chung hoà điện như ở hai mặt điện môi vuông góc với phương cường độ điện trường có xuất hiện những điện tích trái dấu không thể tách riêng ra gọi

là điện tích liên kết Hiện tượng đó gọi là sự phân cực điện môi

Sự phân cực ở các loại điện môi khác nhau xảy ra khác nhau, do đó hằng số điện môi cũng khác nhau

4 Bài tập, thí nghiệm chương 1

Câu 1: Hai quả cầu nhỏ giống nhau ( xem như hai điện tích điểm ) có q1= 3,2 10

-9C và q2 = - 4,8.10-9 C được đặt tại hai điểm cách nhau 10cm

a) Quả cầu nào thừa electron, quả cầu nào thiếu electron Tính lượng electron thừa (hoặc thiếu) của mỗi quả cầu

b) Tính lực tương tác giữa hai quả cầu (có vẽ hình) nếu môi trường tương tác là:

- Chân không

- Dầu hỏa (ε = 2)

c) Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau:

- Tìm điện tích của mỗi quả sau khi tiếp xúc

- Nếu sau khi tiếp xúc ta lại đặt chúng cách nhau 15cm trong dầu hỏa, tìm lực tương tác giữa chúng (có vẽ hình)

Đs: a) thiếu 2.10 10 electron, thừa 3.10 10 electron b) 1,3824.10 -5 N ; 6,912.10 -6 N ( lực hút) c)

1 2 8.10

q q    lực đẩy: 1,28.10 -7 N Câu 2: Xác định lực tương tác (có vẽ hình) giữa hai hai điện tích điểm q1 và q2

cách nhau một khoảng r trong điện môi ε, với các trường hợp sau:

a) q1= 4 10-6C ; q2 = - 8.10-6 C ; r = 4cm ; ε = 2

b) q1= -6μC ; q2 = - 9μC ; r = 3cm ; ε = 5

Đs: 90N và 108N Câu 3: Hai quả cầu nhỏ có điện tích q1 = 2.10-6C và q2 = 5.10-6 C tác dụng với

nhau một lực 36N trong chân không Tính khoảng cách giữa chúng

Đs: 5cm Câu 4: Hai quả cầu có q1= 4 10-6C ; q2 = - 8.10-6 C đặt cách nhau một khoảng 4cm trong dầu hỏa (ε = 2) thì tương tác với nhau bằng một lực F Tìm F

-Nếu vẫn giữ nguyên q1 nhưng giảm điện tích q2 đi hai lần thì để lực tương tác giữa chúng vẫn là F thì phải thay đổi khoảng cách giữa chúng ra sao

Đs: 90N 2 2.cm Câu 5: Cho rằng trong nguyên tử Hydro, electron chuyển động tròn đều quanh

hạt nhân với bán kính quỹ đạo 5.10-9cm (xem rằng hạt nhân có độ lớn điện tích bằng điện tích của electron, nhưng trái dấu)

a) Xác định lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân và electron

b) Xác định tần số chuyển động f của electron

Đs: 0,92.10 -7 N 7,7.10 19 vòng/s Câu 6: Hai điện tích điểm trong chân không cách nhau một khoảng r tác dụng lên

nhau một lực F Khi đặt trong một điện môi có hằng số điện môi bằng 9 đồng thời

giảm khoảng cách giữa chúng so với trong chân không một đoạn 20cm thì lực tương

tác vẫn là F Tìm r Đs: r = 30cm

Câu 7: Hai điện tích điểm trong chân không cách nhau một khoảng r tác dụng lên

nhau một lực F Khi đặt trong một điện môi có hằng số điện môi bằng 16 đồng thời

thay đổi khoảng cách giữa chúng so với trong chân không một đoạn 30cm thì lực

tương tác vẫn là F Tìm r Đs: r = 40cm

Câu 8: Cho hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau trong không khí một khoảng

30cm, thì lực tương tác giữa chúng là F Nếu đặt chúng trong dầu thì lực tương tác này

giảm đi 2,25 lần vậy cần phải dịch chuyển chúng trong dầu lại gần nhau một đoạn

bằng bao nhiêu để lực tương tác giữa chúng vẫn bằng F

Đs: 10cm Câu 9: Nếu tăng đồng thời độ lớn của hai điện tích lên gấp đôi và giảm khoảng

cách giữa chúng đi 3 lần thì lực tương tác giữa chúng thay đổi như thế nào Đs: tăng

36 lần

Câu 10: Hai điện tích q1 và q2 đặt cách nhau 10cm thì tương tác với nhau một lực

F trong không khí và bằng F/4 nếu đặt trong điện môi Để lực tương tác giữa hai điện

tích đặt trong điện môi vẫn bằng F thì hai điện tích đặt cách nhau một khoảng bao

Câu 12: Hai quả cầu nhỏ có điện tích q1= 4.10-7C và q2 đặt cách nhau một

khoảng 3cm trong chân không thì hút nhau một lực bằng 0,2N Xác định q2

-Hai quả cầu nhỏ có điện tích q1= -4.10-7C và q2 đặt cách nhau một khoảng

10cm trong dầu ε = 2 thì đẩy nhau một lực bằng 0,072N Xác định q2

Đs: -5.10 -8 C & -4.10 -7 C

Câu 13: Trong chân không, hai quả cầu nhỏ giống nhau đặt cách nhau 1m hút

nhau bằng một lực F = 1,8N Nếu cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau thì điện tích tổng

cộng của hai quả cầu sau khi tiếp xúc là 10-7C Hỏi dấu và độ lớn của hai quả cầu trước

khi tiếp xúc Hd: giải hệ: q 1 +q 2 =10 -7 & q 1 q 2 = -2.10 -10

Chương 2: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU

1 Khái niệm dòng điện một chiều và mạch điện

1.1 Dòng điện và dòng điện một chiều

Nếu có tổng một lượng điện tích khác không, được chuyển qua một mặt tưởng tượng nào đó thì ta có thể nói rằng có một dòng điện đã chuyển qua mặt đó

Trong tự nhiên và đời sống xung quanh chúng ta tồn tại rất nhiều loại dòng điện khác nhau: dòng cực lớn hàng choc nghàn ampere tạo nên sét, dòng điện não cực bé điều khiển các hoạt động của cơ bắp, dòng điện trong các thiết bị điện,

Để có được dòng điện, vật (hoặc môi trường) phải chứa các hạt tích điện và các hạt tích điện này có thể chuyển động được trong toàn phạm vi giới hạn của vật Những hạt đó được gọi là những hạt mang điện Các hạt này có thể là electron, ion, hoặc các hạt vĩ mô có tích điện như hạt bụi hạt nước,

1.1.1 Khái niệm

Hình 2.1 Khái niệm dòng điện

Khi ta nối một vật tích điện A với một vật chưa tích điện B bằng một dây dẫn ta

có dòng điện tích chuyển dịch từ A  B qua dây dẫn vì giữa 2 đầu dây có một hiệu điện thế (sự chênh lệch điện thế), hiệu điện thế này làm dòng điện tích chuyển dời có hướng

1.1.2 Định nghĩa:

Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện

Sự di chuyển điện tích theo một hướng nhất định với tốc độ không đổi sẽ tạo thành dòng điện một chiều

* Định nghĩa : Dòng điện một chiều là dòng điện có chiều và trị số không đổi

theo thời gian

* Đồ thị dòng điện một chiều: là đường thẳng song song với trục thời gian

Hình 2.2: Đồ thị dòng điện không đổi(a), tắt dần(b),chu kỳ (c) và xoay chiều

Chiều dòng điện đi từ cực dương (+) đến cực âm của nguồn điện (-)

 Điều kiện để có dòng điện:

Điều kiện căn bản để có dòng điện trong các vật dẫn là giữa hai đầu của vật dẫn phải có một hiệu điện thế trong vật dẫn phải có một điện trường

 Điều kiện duy trì dòng điện:

Muốn duy trì dòng điện trong một dây dẫn (làm bằng vật dẫn điện) ta phải duy trì điện áp giữa hai đầu dây ấy bằng cách dùng một nguồn điện như pin, ắc quy, máy phát điện

1.3 Cường độ và mật độ dòng điện

a Cường độ dòng điện:

Sử dụng phạm vi hẹp:

- Đơn vị cường độ dòng điện:

Ampe (A) = culông(c)/giây(s)

Ta muốn đo dòng điện thì phải mắc 1 ampe kế với tải:

1 μA (micro ampe) = 10-3mA = 10-6A

Ví dụ: Trong một thời gian t =0,01s, tụ điện nạp được 10-3 culông trên cực Tìm giá trị trung bình của dòng điện nạp cho tụ

Giải: dt = 0,01s, dq = 10-3c, tìm i = ?

Ta áp dụng công thức cường độ dòng điện:

) ( 10 01 0

10 3 1

A dt

1 1



2 Mạch điện và các phần tử của mạch điện

Hình 2.6: Phụ tải

Ngoài hai loại chính trên, trong mạch điện còn có hệ thống dây dẫn nối tử nguồn đến tải để tạo thành một mạch vòng khép kín và để truyền tải điện năng từ nguồn đến tải

2.2 Các phần tử cấu thành mạch điện

Kết cấu hình học của mạch điện bao gồm: Nhánh, vòng và nút

- Nhánh: Là một bộ phận của mạch điện, gồm các phần tử mắc nối tiếp nhau

trong đó có cùng một dòng điện chạy qua Mạch điện ở hình vẽ trên có 3 nhánh được đánh số 1,2,3

- Nút: Là chỗ gặp nhau của ba nhánh trở lên Mạch điện trên có 2 nhánh, kí

Hình 2.7: Sơ đồ định luật Ôm cho toàn mạch điện

Muốn có một dòng điện chảy liên tục trong một đoạn mạch điện thì ta phải duy trì liên tục trong đoạn mạch đó một điện áp giữa hai đầu đoạn mạch, điều này chỉ có

thể thực hiện được khi nối 2 đầu của đoạn mạch điện đó với hai cực của một nguồn điện Tạo thành một mạch điện kín Như vậy một mạch điện kín gồm hai phần:

- Mạch ngoài: Các phụ tải điện, dây dẫn điện, các thiết bị đóng cắt

- Mạch trong: Nguồn điện

Mạch ngoài và mạch trong đều có điện trở vì vậy giữa 2 đầu mạch ngoài và mạch trong khi có dòng điện chay qua thì đều có độ giảm hiệu điện thế

Gọi sức điện động của nguồn là E, độ giảm hiệu điện thế mạch nguồn là Ung, mạch trong là Utr

Khi đó một điện tích q chuyển dời trong mạch thì công của điện trường sinh ra ở mạch ngoài là A1 = q.Ung và mạch trong là A2 = q.Utr và công của nguồn điện sinh ra làm chuyển dời điện tích q trong toàn mạch là A = q.E

Từ biểu thức (**) phát biểu định luật:

Cường độ dòng điện trong một mạch điện kính (toàn mạch) tỷ lệ thuận với sức điện động của nguồn điện, tỷ lệ nghịch với điện trở của toàn mạch điện

b Các trường hợp đặc biệt:

+ Trường hợp mạch hở: (R>>)

E là một đại lượng không đổi; r = const

U thay đổi tuỳ theo mạch điện

r R

E I



 vào (1)

r R

r E

r R

r E E U

Từ (2)  U = E (hoặc từ U = E - I.r vì hở mạch I = 0  I.r = 0  U = E)

Vậy: Khi mạch hở, điện áp trên các cực của nguồn điện chính bằng sức điện động

của nguồn Ta đo gần đúng E bằng cách mắc vôn kế vào hai cực nguồn với điều kiện điện trở vôn kế >> Rv >>

+ Trường hợp đoản mạch (ngắn mạch) R  0

Nối tắt 2 cực của nguồn khi R giảm  I tăng và khi R giảm bằng 0 thì I tăng cực đại

r R

E I

trường hợp này gọi là ngắn mạch

Đơn vị nguồn điện có r << như ắc quy ( r = 0,001  0,1Ω) khi ngắn mạch  I tăng >> làm hỏng bản cực ắc quy, cháy dây dẫn

+ Sức phản điện động:

Nếu trong một mạch điện có máy thu điện

Ví dụ: Động cơ điện, bình điện phân…thì định luật ôm được viết như sau:

U = e + R.I Nếu trong toàn mạch khi có máy thu điện thì định luật ôm có:

E = R.I + e với R: điện trở toàn mạch

R = Rngoài + Rnguồn + Rmáy thu

Với e: gọi là sức phản điện động của máy thu

Tổng quát: Nếu trong mạch điện có máy phát điện, máy thu điện và nhiều điện trở tác dụng khác nhau ta có định luật ôm toàn mạch:

E

.

E: Tổng số sức điện động của các nguồn điện

e: Tổng số sức phản điện động của các máy thu

R: Tổng số các điện trở của toàn mạch I: Cường độ dòng điện trong mạch

3.2 Công suất và điện năng trong mạch điện một chiều

3.3 Định luật Joule – lenz

2.2.1 Sự biến đổi điện năng thành nhiệt năng

Tất cả các phần tử của mạch điện đều có xu hướng chống lại sự chuyển dời có hướng của các điện tích, tức là cản trở lại dòng điện do đó dòng điện chạy trong mạch

đã phải bỏ ra một phần năng lượng để thắng lại sức cản đó Kết quả là dây dẫn và các phần tử của mạch điện bị nóng lên, còn năng lượng ta thu được bị hút đi một phần

bằng số năng lượng đã mất trên đường đi Năng lượng mất đi đó đã biến đổi thành nhiệt năng

2.2.2 Định luật Jun – Lenxơ:

Vào năm 1844 bằng thực nghiệm hai nhà bác học Jun và Lenxơ đã nghiên cứu xác định được nhiệt lượng toả ra trong dây dẫn khi có dòng điện chảy qua theo công thức sau:

t: thời gian dòng điện chảy qua dây dẫn (s)

Từ công thức trên 2 nhà bác học đã xây dựng lên một định luật Jun – Lenxơ:

Trong thực tế, lợi dụng tác dụng nhiệt của dòng điện  người ta làm các lò sấy, bếp điện, lò sưởi, bàn là, đèn điện…làm dây chảy cầu chì, rơle nhiệt để bảo vệ các thiết bị điện được an toàn

3.4 Định luật Faraday

Năm 1831, Michael Faraday đã chứng tỏ bằng thực nghiệm rằng từ trường có thể sinh ra dòng điện Thực vậy, khi cho từ thông gửi qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch xuất hiện một dòng điện Dòng điện đó được gọi là dòng điện cảm ứng Hiện

tượng đó được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ

Thí nghiệm Faraday

Hình 2.8: Sơ đồ thí nghiệm Faraday

Lấy một ống dây điện và mắc nối tiếp nó với một điện kế G thành một mạch kín (hình a) Phía trên ống dây đặt một thanh nam châm 2 cực SN Thí nghiệm cho thấy:

 Nếu rút thanh nam châm ra, dòng điện cảm ứng có chiều ngược lại (hình b)

 Di chuyển thanh nam châm càng nhanh, cường độ dòng điện cảm ứng Ic càng lớn

 Giữ thanh nam châm đứng yên so với ống dây, dòng điện cảm ứng sẽ bằng không

 Nếu thay nam châm bằng một ống dây có dòng điện chạy qua, rồi tiến hành các thí nghiệm như trên, ta cũng có những kết quả tương tự

Từ các thí nghiệm đó, Faraday đã rút ra những kết luận sau đây:

 Từ thông gửi qua mạch kín biến đổi theo thời gian là nguyên nhân sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch đó

 Dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong thời gian từ thông gửi qua mạch kín biến đổi

 Cường độ dòng điện cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc độ biến đổi của từ thông

 Chiều của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào sự tăng hay giảm của từ thông gửi qua mạch (vì ta thấy từ thông ở hai đầu nam châm bao giờ cũng lớn hơn ở vị trí giữa của nam châm)

Ðịnh luật Lenz

Ðồng thời với Michael Faraday, Lenz cũng nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện

từ và đã tìm ra định luật tổng quát giúp ta xác định chiều của dòng điện cảm ứng, gọi

là định luật Lenz Nội dung định luật như sau: Dòng điện cảm ứng phải có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó

Ðiều này có nghĩa là khi từ thông qua mạch tăng lên, từ trường cảm ứng sinh ra

có tác dụng chống lại sự tăng của từ thông: từ trường cảm ứng sẽ ngược chiều với từ trường ngoài Nếu từ thông qua mạch giảm, từ trường cảm ứng (do dòng điện cảm ứng

sinh ra nó) có tác dụng chống lại sự giảm của từ thông, lúc đó từ trường cảm ứng sẽ cùng chiều với từ trường ngoài

Dưới đây, ta hãy vận dụng định luật đó để xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong trường hợp ở trên (hình a), Cực Bắc của thanh nam châm di chuyển vào trong lòng ống dây làm cho từ thông ( gửi qua ống dây tăng lên Theo định luật Lenz, dòng điện cảm ứng phải sinh ra từ trường ngược chiều với từ trường của thanh nam châm để

từ thông Fc sinh ra có tác dụng làm giảm sự tăng của là nguyên nhân sinh ra nó Muốn vậy dòng điện cảm ứng phải có chiều như trên hình vẽ

Bằng lí luận ta nhận thấy nếu dịch chuyển cực Bắc của thanh nam châm ra xa ống dây, dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch sẽ có chiều ngược với chiều của dòng điện cảm ứng trong trường hợp trên

Như vậy, theo định luật Lenz, dòng điện cảm ứng bao giờ cũng có tác dụng chống lại sự dịch chuyển của thanh nam châm Do đó, để dịch chuyển thanh nam châm, ta phải tốn công Chính công mà ta tốn được biến thành điện năng của dòng điện cảm ứng

3.5 Hiện tượng nhiệt điện

Các hiện tượng nhiệt điện ở chỗ tiếp xúc là những thể hiện của hiệu điện thế tiếp xúc

Xét một mạch điện kín gồm hai dây dẫn khác loại 1, 2

Nếu nhiệt độ tại hai dây dẫn và mối hàn ( tại A và B) như nhau thì trong mạch điện không có dòng điện chạy qua, vì vậy suất điện động trong mạch bằng không Thật vậy, trong một mạch điện kín gồm hai kim loại 1 và 2, tổng các hiệu điện thế tiếp xúc nội bằng không:

0

2 1

1 2

1 , 2 2

,

e

W W

e

W

W U

i i

BA

Hiện tượng sẽ khác hẳn đi nếu nhiệt độ của, chẳng hạn, mối hàn A lớn hơn nhiệt độ của mối hàn B Khi đó hiệu điện thế tiếp xúc nội của hai mối hàn sẽ khác nhau

Vật lý lượng tử chứng tỏ rằng mức Fermi WF phụ thuộc vào nhiệt độ Do đó,

trong mạch xuất hiện một suất điện động Suất điện động này được gọi là suất điện động nhiệt điện 

 = (T2 – T1)

Hệ số  không phụ thuộc vào nhiệt độ gọi là suất điện động vi phân

Kết luận: Hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện trong một mạch điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai mối hàn ở hai nhiệt độ khác nhau gọi là Hiện tượng nhiệt điện

3.6 Định luật Kirchoff

3.6.1 Định luật Kirchoff 1:

Xét một nút của mạch điện, có một số dòng điện đi tới nút và một số dòng rời khỏi nút Trong một giây, điện tích di chuyển đến nút phải bằng điện tích rời khỏi nút Thực vậy nếu giả thuyết này không thoả mãn thì điện tích tại nút A sẽ thay đổi (tăng hay giảm) làm điện thế điểm A thay đổi phá vỡ trạng thái cân bằng của mạch Vì thế tổng số học các dòng điện đến một nút phải bằng tổng số các dòng đện rời khỏi nút

Hình 2.9: Sơ đồ định luật Kirchoff 1

Đối với nút A ta có: I1 + I3 + I5 = I2 + I4

- Nếu ta quy định dòng điện hướng tới nút là dương, dòng điện rời khỏi

nút là âm (hay ngược lại) ta có công thức:I1 - I2 + I3 - I4 + I5 = 0

1

0

Phát biểu: Tổng đại số các dòng điện đến một nút = 0

Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ xét tại nút A: theo định luật Kirchhoff 1 ta có:

Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ xét tại nút A: theo định luật Kirchhoff 1 ta có:

3.6.2 Định luật Kirchoff 2:

Ta có mạch như hình vẽ

Hình 2.10: Sơ đồ định luật Kirchoff 2

Xét 1 vòng của mạch điện gồm 4 nhánh AB, BC, CD, DA

+ Nhánh AB có dòng điện I1 hướng từ A  B ngược chiều với sức điện động E1 là vật tiêu thụ điện

UAB = A - B = E1 + I1.R1 (1) + Nhánh BC có dòng điện I2 hướng từ C  B ngược chiều với sức điện động E2

UCB = C - B = E2 + I2.R2 (2)

Từ đó  B - C = - E2 - I2.R2

+ Nhánh CD có I3 hướng từ D  C cùng chiều E3 (sức điện động nguồn)

 Ta có: UCD = C - D = E3 - I3.R3 (3) + Nhánh AD không nguồn

Ta có: UAD = A - D = I4.R4 (4)

 D - A = - I4.R4

Cộng (1) + (2) + (3) + (4) vế với vế ta có:

0 = (E1 + I1.R1) + (-E2 – I2.R2) + (E3 - I3.R3) + (-I4.R4) Chuyển các sức điện động sang một vế

-E1 + E2 - E3 = I1R1 – I2R2- I3R3 – I4R4 (*) Cho mạch vòng một chiều dương như hình vẽ, ta thấy các sức điện động E1 và E2

cũng như các dòng điện I2, I3, I4 ngược chiều dương, nên ở biểu thức (*) trên chúng mang dấu âm Các sức điện động E2 và dòng điện I1, cùng chiều dương nên trong biểu thức chúng mang dấu dương

Quy định một chiều dương cho vòng và theo chiều dương đó, các sức điện động

và sụt áp cùng chiều sẽ mang dấu dương, ngược chiều sẽ mang dấu âm, ta có định luật kiêc hốp 2:

i

E

1 1

.

- Phát biểu định lụât:

Tổng đại số các sức điện động bằng tổng đại số các sụt áp

Ví Dụ: Cho mạch điện như hình (Hình 2.11)

Hình 2.11 Mạch điện ví dụ

Xét vòng 1 (a,b,c,a) theo định luật Kirchhoff 2 ta có:

Uab + Ubc + Uca = 0

Xét vòng 2 (a,d,b,a) theo định luật Kirchhoff 2 ta có:

Uad + Udb + Uba = 0

Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 2.12)

Uca + Uab + Ubc = 0 (2)

I1R1 + I2 R2 + (- E1) = 0 (2) Khảo sát vòng kín l2 (a, d, b, a) theo định luật Kirchhoff 2 ta có:

Uad + Udb + Uba = 0 (3)

I3R3 + E2 + (- I2R2) = 0 (3) Giải hệ 3 phương trình (1), (2), (3) ta tìm được dòng điện qua các nhánh I1, I2

và I3

4 Các phương pháp giải mạch một chiều

4.1 Phương pháp biến đổi điện trở

Biến đổi tương đương nhằm mục đích đưa mạch điện phức tạp về dạn đơn giản

hơn Khi biến đổi tương đương, dòng điện, điện áp tại các bộ phận không bị biến đổi Dưới đây là một số phép biến đổi tương đương thường gặp:

a, Các điện trở mắc nối tiếp

Điện trở tương đương Rtđ của các điện trở R1, R2,… Rn mắc nối tiếp là

Rtđ = R1 + R2 + … +Rn

Hình 2.13: Mắc điện trở nối tiếp

b, Các điện trở mắc song song

Điện trở tương đương Rtđ của các điện trở R1, R2,… Rn song song là:

n

R

1

1 1 1

2 1









Hình 2.14 : Mắc điện trở song song

Khi chỉ có 2 điện trở R1 và R2 mắc song song thì điện trở tương đương của chúng là:

2 1

2

1

R R

R R

2.18

3 2

3 2 23

R R

R R R

Sau khi tính được R23 ta có mạch điện thay thế đơn giản như hình 2.16

Các điện trở R1, R2, R4 mắc nối tiếp, điện trở tương đương của cả mạch là”

Rtđ = R1 + R23 + R4 = 2,2+1,8+6 = 10

Dòng điện I là:

A R

E I

tđ

1110

Hình 2.15: Mạch điện ví dụ

Hình 2.16: Mạch điện tương đương

c, Biến đổi Sao (Y) thành Tam giác (  ) và ngược lại

- Biến đổi Sao (Y) thành Tam giác (  )

Hình 2.17: Biến đổi Sao (Y) thành Tam giác (  )

Giả thiết có 3 điện trở R1, R2, R3 nối hình Sao Biến đổi hình Sao thành cách

đấu điện trở hình Tam giác (Hình 2.17)

Công thức tính cách nối điện trở hình tam giác là:

3

2 1 2

1 12

R

R R R

R

R   

1

3 2 3 2 23

R

R R R R

R   

1 3 1 3 31

R

R R R R

R   

Khi hình Sao đối xứng R1 = R2 = R3 = R thì ta có:

R12 = R23 = R31 = 3R

- Biến đổi Tam giác (  )thành Sao (Y)

Hình 2.18: Biến đổi Tam giác thành Sao

Giả thiết có 3 điện trở R12, R23, R31 nối hình Tam giác Biến đổi hình Tam

giác thành cách đấu điện trở hình Sao (Hình 2.18)

Công thức tính cách nối điện trở hình Sao là:

31 23

12

31 12 1

.

R R

R

R R R







31 23

12

23 12 2

.

R R

R

R R R







31 23

12

23 31 3

.

R R

R

R R R







Khi tam giác đối xứng: R12 = R23 = R31 = R thì R1 = R2 = R3 = R/3

Ví dụ: Tính dòng điện I chạy qua nguồn của mạch cầu hình biết R1 = 12;

R3 = 6; R4 = 21; R0 = 18; E = 240V; Rn = 2;

Giải:

6 12

0 2

1

2 1

R R

R

R R

18 12

0 2 1

0 1

R R R

R R

6 18

0 2 1

2 0

R R R

R R

4 3

0

R R

R R

R R

R R

R

C B

C B

TĐ

20 12

Hình:2.20 Mạch điện tương đương

4.2 Phương pháp xếp chồng dòng điện

Đây là tính chất cơ bản của mạch điện tuyến tính Trong mạch điện tuyến tính nhiều nguồn, dòng điện qua mỗi nhánh bằng tổng đại số các dòng điện qua nhánh do tác dụng riêng rẽ của từng sức điện động (Lúc đó các sức điện động khác coi như bằng không) Nguyên lý xếp chồng được ứng dụng nhiều để nghiên cứu các mạch điện có nhiều nguồn tác dụng Các bước thực hiện phương pháp như sau:

4.3 Phương pháp áp dụng định luật Kirchooff

4.3.1 Phương pháp dòng điện nhánh

Đây là phương pháp cơ bản để giải mạch điện ẩn số là các dòng điện nhánh Nội dung phương pháp được trình bày qua 3 bước như sau:

Bước1: Qui ước chiều cả dòng điên nhánh, mỗi dòng là một ẩn Việc chọn chiều

là tuỳ ý: nếu kết quả tính ra trị số âm, thì chiều thực của dòng điện ngược với chiều đã chọn;

Bước2: Thành lập hệ phương trình dòng nhánh

- Chọn (m-1) nút để viết các phương trình nút

- Chọn M = n - (m-1) mạch vòng để viết các phương trình vòng cách viết phương trình vòng như sau: chọn một chiều dương tuỳ ý cho vòng Đi theo chiều đó, các sđđ và sụt áp cùng chiều sẽ mang dấu dương, ngược chiều sẽ mang dấu âm

Bước3: Giải hệ n phương trình, tìm ra đáp số là các dòng điện nhánh Đối với đáp

số âm ta hiểu là chiều thực tế ngược với chiều đã chọn ban đầu

4.3.2 Phương pháp dòng điện vòng

Phương pháp dòng điện nhánh giải trực tiếp được các dòng điện trong các nhánh, song số phương trình bằng số nhánh m, tương đối lớn, đòi hỏi nhiều thời gian tính toán giải hệ phương trình Vì thế ở đây đưa ra phương pháp giải mạch sử dụng ẩn số trung gian là dòng điện mạch vòng

Ở phương pháp này, ẩn số trong hệ phương trình không phải là dòng điện các nhánh mà là dòng điện các vòng mang ý nghĩa về toán học, vì nếu biết được chúng, có thể đễ dàng tính dòng điện trong các nhánh Các bước giải mạch như sau:

4.3.3 Phương pháp điện áp hai nút

Phương pháp này dùng cho mạch điện có nhiều nhánh nối song song vào 2 nút Nội dung của phương pháp như sau:

5 Bài tập chương 2

Bài 2.1: Nguồn điện là gì? Tải là gì? Hãy cho các ví dụ về nguồn và tải? Bài 2.2: Phát biểu định luật Ôm?

Bài 2.3: Phát biểu định luật Kirchooff?

Bài 2.4 Các bước giải mạch điện bằng phương pháp dòng điện nhánh? Bài 2.5: Các bước giải mạch điện bằng phương pháp điện áp hai nút?

Bài 2.6: Cho E = 100V; R = 10; I = 5A Tính điện áp U trong hai sơ đồ hình 2.21a và hình 2.21b?

Hình 2.21 Bài tập chương 2

Bài 2.7: Cho E = 50V; R = 5; U = 40V Tình dòng điện I trong hai sơ đồ

hình 2.22a và hình 2.22b?

Hình 2.22 Bài tập chương 2

Bài 2.8: Một tải có điện trở R = 19 đấu vào nguồn điện một chiều có E =

100V, điện trở trong Rtr = 1 Tính dòng điện I, điện áp U và công suất P của tải?

Bài 2.9: Cho nguồn điện một chiều có sức điện động E = 50V; điện trở trong

Rtr = 0,1 Nguồn điện cung cấp điện cho tải có điện trở R Biết công suất tổn

hao trong nguồn điện là 10W Tính dòng điện I, điện áp U giữa hai cực của nguồn điện, điện trở R và công suất P tải tiêu thụ?

Bài 2.10: Bốn điện trở R1, R2, R3, R4 mắc nối tiếp vào nguồn điện áp U 12V (điện trở bằng không) Dòng điện trong mạch i = 25mA, điện áp trên các điện trở

R1, R2, R3 là 2,5V; 3V; 4,5V

Vẽ sơ đồ cách đấu dây, cách mắc Ampe kế, Vôn kế để đo các đại lượng trên Tính điện áp rơi trên điện trở R4 tính giá trị các điện trở R1, R2, R3, R4?

Bài 2.11: Biết số chỉ của một số Ampe kế trên hình 2.23 Xác định chỉ số

của Ampe kế A1 và A2?

Hình 2.23 Bài tập chương 2

Bài 2.12: Dùng phép biến đổi tương đương, tính dòng điện trong các nhánh

trên sơ đồ hình 2.24 Tính công suất nguồn và công suất trên các điện trở Cho U

= 80V; R = 1,25; R1 = 6; R2 = 10?

Hình 2.24 Bài tập chương 2

Bài 2.13: Tính dòng điện I và công suất nguồn trong sơ đồ hình 2.25 Cho U

= 120V; R1 = R2 = R3 = 2; R4 = R5 = R6 = 6?

Tìm dòng điện chạy trong các nhánh I1, I2, I3.?

Bài 1.18: Cho mạch điện như hình (Hình 2.30)

Hình 2.31 Bài tập chương 2

Dùng định luật K1, K2 tính I1, I2 và I3

Đáp số: I1 = 5A; I2 = -11A; I3 = I2 – I1 = -16A

Bài 2.20: Cho mạch điện như hình (Hình 2.32)

Hình 2.32 Bài tập chương 2

Dùng định luật K1, K2 Tìm I1, I2, I3

Đáp số: I1 = 10A ; I3 = 12A; I2 = -2A

Bài 2.21: Cho mạch điện như hình (Hình 2.33)

Hình 2.33 Bài tập chương 2

Dùng định luật K1, K2 Tìm dòng điện qua các nhánh I1, I2, I3

Đáp số: I2 = 2A; I1 = 2I2 = 4A; I3 = 4 + 2 - 5 =1A

Chương 3: TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

1 Đại cương về từ trường

Thực nghiệm chứng tỏ rằng hai thanh nam châm có thể hút hoặc đẩy nhau tùy thuộc vào cực đặt gần nhau của chúng cùng tên hay khác tên Các thanh nam châm lại

có thể hút được sắt vụn Tính chất này của nam châm cũng tương tự như tính chất của tích điện xuất hiện trên đũa thủy tinh khi bị nhiễm điện Các tác dụng của nam châm trên được gọi là tác dụng từ

Thực nghiệm cũng chứng tỏ dòng điện cũng có tính chất từ như nam châm Dùng dây quấn quanh một lõi sắt rồi cho dòng điện đi qua thì cuộn dây sẽ có tác dụng tương tự như tác dụng của một nam châm,

Như vậy, tồn tại một môi trương vật chất đặc biệt baoo quanh nam châm và cuộn dây quấn trên lõi thép khi có dòng điện chạy qua

1.1 Tương tác từ

- Tương tác giữa 2 nam châm:

Hình 3.1 Tương tác giữa hai nam châm

Các nam châm tương tác với nhau (các cực cùng tên đẩy nhau khác tên hút nhau cực nam (S); cực bắc (N) tương tác 2 nam châm với nhau là tương tác từ

- Tương tác của dòng điện lên một nam châm dòng điện cũng có khả năng tác dụng lên nam châm  nam châm (từ), dòng điện có mối liên quan với nhau

Hình 3.2 Tương tác giữa nam châm điện và nam châm vĩnh cửu

- Tương tác giữa 2 dòng điện

Hai dây dẫn mang dòng điện đặt gần nhau chúng sẽ tương tác với nhau (ngược chiều dòng điện đẩy nhau, cùng chiều hút nhau) dòng điện không những tác dụng lên

N

S