- Tính chất của môn học: Môn học cơ sở Kỹ thuật điện cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản cần thiết nh: khái niệm, định nghĩa, định luật, hiện tợng, bản chất của các hiện tợng đ
Trang 1chơng trình môN Học cơ sở kỹ thuật điện
Mã số của môn học: MH 08
Thời gian của môn học: 90h; (Lý thuyết: 60h; Thực hành, Bài tập: 30h)
I Vị trí, tính chất của môn học:
- Vị trí: Môn học Cơ sở Kỹ thuật điện là môn học kỹ thuật cơ sở, để đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Đo lờng điện Môn học đợc sử dụng những kiến thức phổ thông nh: Vật lý, toán học
- Môn học trang bị phần lý thuyết cơ sở để phục vụ cho sinh viên tiếp thu những kiến thức về chuyên môn có điều kiện hỗ trợ cho thực tập nghề
- Tính chất của môn học: Môn học cơ sở Kỹ thuật điện cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản cần thiết nh: khái niệm, định nghĩa, định luật, hiện tợng, bản chất của các hiện tợng điện, điện từ để làm cơ sở tiếp thu các môn chuyên môn nh: Khí cụ điện, máy điện, đo lờng điện, hệ thống đo lờng điện
II Mục tiêu của môn học:
Sau khi học xong môn học này, sinh viên nắm đợc:
- Các định nghĩa, khái niệm, biểu thức, đơn vị tính của các đại lợng điện trong mạch điện một chiều và xoay chiều
- Các định luật cơ bản của mạch điện một chiều, xoay chiều một pha và ba pha
để giải đợc một số bài toán cơ bản về mạch điện
- Các định luật về điện, điện từ để giải thích một số hiện tợng xảy ra trong quá trình làm việc của các thiết bị điện, lới điện, hệ thống mạch điện
III Nội dung môn học:
1 Nội dung và phân phối thời gian:
Số
Tổng
số thuyết Lý hành, Thực
Bài tập
Kiểm tra * (LT hoặc TH)
1.1 Những khái niệm cơ bản về
1.2 Mạch điện và các yếu tố cơ bản
1.4 Công, công suất tác dụng của
dòng điện
2.2 Ghép các nguồn Pin và ắc qui 2 1 1
2.4 Giải mạch điện một chiều bằng 3 2 1
Trang 2phơng pháp dòng nhánh
2.5 Giải mạch điện một chiều bằng
phơng pháp điện áp 2 điểm nút 3 2 1
2.6 Giải mạch điện một chiều bằng
2.7 Phơng pháp biến đổi sao - giác 2 2 0
3.2 Các đại lợng đặc trng cho từ
3.5 Hiện tợng cảm ứng điện từ 1 1 0
3.6 Hiện tợng tự cảm và hiện tợng
4 Mạch điện xoay chiều hình sin
4.1 Định nghĩa,nguyên lý tạo ra sức
điện động xoay chiều hình sin
một pha
4.2 Chu kỳ, tần số, pha, góc lệch pha 1 1 0
4.3 Biểu diễn đại lợng hình sin 3 2 1
4.4 Mạch điện xoay chiều thuần điện
4.5 Mạch điện xoay chiều thuần điện
4.6 Mạch điện xoay chiều thuần điện
4.7 Mạch điện xoay chiều không
4.8 Mạch điện xoay chiều phân
4.9 Nâng cao hệ số công suất Cos 1 1 0
4.10 Các phơng pháp phân tích và giải
5 Mạch điện xoay chiều 3 pha 14 10 4 1
5.2 Nối cuộn dây máy phát thành
5.3 Mạch phụ tải 3 pha đấu hình sao 3 2 1
5.4 Mạch phụ tải 3 pha đấu tam giác 3 2 1
5.5 Cách giải mạch điện 3 pha 3 1 2
Trang 35.6 Từ trờng quay 3 pha 1 1 0
1 Ghép nguồn điện một chiều 2 1 1
2 Ghép phụ tải điện một chiều 3 2 1
3 Thí nghiệm xác định chiều đờng
4 Thí nghiệm xác định lực điện từ 3 1 2
5 Thí nghiệm xác định dòng điện,
trong mạch 3 pha phụ tải đối
xứng và không đối xứng
6 Thí nghiệm xác định, điện áp
trong mạch 3 pha phụ tải đối
xứng và không đối xứng
7 Thí nghiệm động cơ 3 pha bị đứt
* Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết đợc tính vào giờ lý thuyết, kiểm tra thực hành đợc tính vào giờ thực hành.
2 Nội dung chi tiết:
I Phần I: Kỹ thuật điện cơ bản
Chơng 1: Mạch điện một chiều
Mục tiêu:
- Trình bày đợc khái niệm và các đại lợng vật lý đặc trng của điện trờng,
điện thế, hiệu điện thế
- Trình bày đợc ý nghĩa, biểu thức, đơn vị của các đại lợng vật lý đặc trng cho dòng điện 1 chiều
- Hiểu và vận dụng đợc các định luật cơ bản để giải các bài tập về mạch điện 1 chiều
Nội dung: Thời gian thực hiện: 04h (LT: 04h; TH, BT: 0h)
1.1 Những khái niệm cơ bản về mạch điện
1.1.1 Các đại lợng đặc trng trong mạch điện
1.1.2 Bản chất của dòng điện trong các môi trờng
Thời gian: 01h
1.2 Mạch điện và các yếu tố cơ bản của mạch điện
1.2.2 Nguồn điện
1.2.2 Dây dẫn điện
1.2.3 Thiết bị tiêu thụ điện
1.2.4 Ký hiệu các phần tử trên sơ đồ
Thời gian: 01h
1.3 Định luật Ôm
1.3.1 áp dụng cho một đoạn mạch
1.3.2 áp dụng cho mạch kín
1.3.3 Tổn thất điện áp trên đờng dây
Thời gian: 01h
Trang 41.3.4 Bài tập áp dụng
1.4 Công, công suất tác dụng của dòng điện
1.4.1 Công của dòng điện
1.4.2 Công suất tác dụng của dòng điện
1.4.3 Tác dụng nhiệt của dòng điện
Thời gian: 01h
Chơng 2: Giải mạch điện một chiều
Mục tiêu:
- Trình bày đợc nội dung của các định luật, các phơng pháp giải và giải đợc các mạch 1 chiều
- Hiểu đợc khái niệm, ý nghĩa của tổn thất điện áp trên đờng dây và cách tính tổn thất điện áp
Nội dung: Thời gian thực hiện: 15h (LT: 11h; TH, BT: 04h)
2.1 Ghép nối tiếp và ghép song song các điện trở
2.1.1 Ghép nối tiếp
2.1.2 Ghép song song
2.1.3 Mạch ghép hỗn hợp
2.1.4 Bài tập áp dụng
Thời gian: 01h
2.2 Ghép các nguồn Pin và ắc qui
2.2.1 Ghép nối tiếp
2.2.2 Ghép song song
2.2.3 Ghép hỗn hợp
2.2.4 Bài tập áp dụng
Thời gian: 02h
2.3 Định luật Kiếc Khốp
2.3.1 Khái niệm
2.3.2 Định luật Kiếc Khốp II
Thời gian: 01h
2.4 Giải mạch điện một chiều bằng phơng pháp dòng nhánh
2.4.1 Các bớc giải
2.4.2 Bài tập áp dụng
Thời gian: 03h
2.5 Giải mạch điện một chiều bằng phơng pháp điện áp 2
điểm nút
2.5.1 Các bớc giải
2.5.2 Bài tập áp dụng
Thời gian: 03h
2.6 Giải mạch điện một chiều bằng phơng pháp dòng vòng
2.6.1 Các bớc giải
2.6.2 Bài tập áp dụng
Thời gian: 03h
2.7 Phơng pháp biến đổi sao - tam giác
2.7.1 Cách nối và ký hiệu
2.7.2 Công thức biến đổi
Thời gian: 02h
Chơng 3: Điện từ và cảm ứng điện từ.
Trang 5Mục tiêu:
- Hiểu đợc các khái niệm, cách biểu diễn các đại lợng đặc trng cho từ trờng
- Vận dụng đợc các công thức, tính chất của lực điện từ
- Trình bày đợc các hiện tợng cảm ứng điện từ, tự cảm, hỗ cảm, dòng điện xoáy
- Hiểu đợc đặc tính của vật liệu sắt từ, ý nghĩa của đờng cong chu trình từ hoá
Nội dung: Thời gian thực hiện: 07h (LT: 07h; TH, BT: 0h)
3.1 Đại cơng về từ trờng
3.1.1 Từ trờng, bản chất của từ trờng
3.1.2 Từ trờng của nam châm vĩnh cửu
3.1.3 Từ trờng của dòng điện
Thời gian: 01h
3.2 Các đại lợng đặc trng cho từ trờng
3.2.1 Cờng độ từ cảm
3.2.2 Từ thông
3.2.3 Cờng độ từ trờng
3.2.4 Hệ số thẩm từ
Thời gian: 01h
3.3 Lực điện từ
3.3.1 Lực điện từ của từ trờng tác dụng lên dây dẫn có
dòng điện
3.3.2 Lực điện từ tác dụng giữa các dây dẫn mang dòng
điện
Thời gian: 01h
3.4 Vật liệu từ
3.4.1 Phân loại
3.4.2 Vật liệu sắt từ
3.4.3 ứng dụng
Thời gian: 01h
3.5 Hiện tợng cảm ứng hiện từ
3.5.1: Định luật cảm ứng điện từ
3.5.2: Định luật Len xơ
3.5.3: Sức điện động cảm ứng- quy tắc bàn tay phải
3.5.4: ứng dụng
Thời gian: 01h
3.6 Hiện tợng tự cảm và Hiện tợng hỗ cảm
3.6.1 Hệ số tự cảm, sức điện động tự cảm
3.6.2 Hiện tợng tự cảm khi đóng cắt mạch
3.6.3 Hệ số hỗ cảm, sức điện động hỗ cảm
3.6.4 ứng dụng
Thời gian: 01h
3.7 Dòng điện xoáy
3.7.1 Sự sản sinh ra dòng điện xoáy
3.7.2 Tác dụng của dòng điện xoáy
Thời gian: 01h
Chơng 4: Mạch điện xoay chiều hình sin một pha
Mục tiêu:
Trang 6- Trình bày đợc các định và các đại lợng đặc trng cho dòng điện xoay chiều hình sin
- Biểu diễn cộng trừ các đại lợng xoay chiều hình sin dới dạng đờng cong, véc tơ và số phức
- Hiểu đợc mối quan hệ dòng điện, điện áp và đặc điểm của mạch xoay chiều thuần trở, thuần cảm, thuần dung mạch xoay chiều có R, L, C ghép nối tiếp và song song
- Hiểu đợc ý nghĩa, cách xác định các thành phần của tam giác điện áp, tam giác tổng trở, tam giác công suất
- Trình bày đợc các biện pháp nâng cao cos
- Biết cách phân tích và giải mạch điện xoay chiều 1 pha
Nội dung: Thời gian thực hiện: 20h (LT: 17h; TH, BT: 03h)
4.1 Định nghĩa, nguyên lý tạo ra sức điện động xoay chiều
hình sin một pha
4.1.1 Định nghĩa
4.1.2 Nguyên lý tạo ra sức điện động xoay chiều hình sin
Thời gian: 01h
4.2 Chu kỳ, tần số, pha, góc lệch pha
4.2.1 Chu kỳ, tần số
4.2.2 Pha, góc lệch pha
Thời gian: 01h
4.3 Biểu diễn đại lợng hình sin
4.3.1 Phơng trình biểu diễn
4.3.2 Biểu diễn dới dạng đờng cong
4.3.3 Biểu diễn dới dạng véc tơ
4.3.4 Biểu diễn dới dạng số phức
Thời gian: 03h
4.4 Mạch điện xoay chiều thuần điện trở
4.4.1 Hiện tợng vật lý, quan hệ dòng áp
4.4.2 Công suất
4.4.3 Bài tập áp dụng
Thời gian: 02h
4.5 Mạch điện xoay chiều thuần điện cảm
4.5.1 Hiện tợng vật lý, quan hệ dòng áp
4.5.2 Định luật ôm cảm kháng
4.5.3 Công suất
4.5.4 Bài tập áp dụng
Thời gian: 02h
4.6 Mạch điện xoay chiều thuần điện dung
4.6.1 Hiện tợng vật lý, quan hệ dòng áp
4.6.2 Định luật ôm dung kháng
4.6.3 Công suất
4.6.4 Bài tập áp dụng
Thời gian: 02h
4.7 Mạch điện xoay chiều không phân nhánh
4.7.1 Mạch có R- L- C mắc nối tiếp
Thời gian: 04h
Trang 74.7.2 Các trờng hợp riêng
4.7.3 Cộng hởng điện áp
4.8 Mạch điện xoay chiều phân nhánh
4.8.1 Mạch có R- L- C mắc song song
4.8.2 Các trờng hợp riêng
4.8.3 Cộng hởng dòng điện
Thời gian: 03h
4.9 Nâng cao hệ số công suất Cos
4.9.1 Định nghĩa
4.9.2 ý nghĩa
4.9.3 Biện pháp nâng cao Cos
Thời gian: 01h
4.10 Các phơng pháp phân tích và giải mạch điện
4.10.1 Phơng pháp biến đổi tơng đơng
4.10.2 Phơng pháp dòng điện nhánh
4.10.3 Phơng pháp dòng điện vòng
4.10.4 Phơng pháp điện áp 2 điểm nút
4.10.5 Phơng pháp xếp chồng
4.10.6 Phơng pháp giải mạch có nguồn chu kỳ không sin
Thời gian: 01h
Chơng 5: Mạch điện xoay chiều 3 pha
Mục tiêu:
- Hiểu đợc nguyên lý tạo ra sức điện động xoay chiều 3 pha Đặc điểm của hệ thống 3 pha so với 1 pha
- Trình bày đợc sơ đồ nối nguồn và phụ tải 3 pha theo hình sao hoặc tam giác,
đặc điểm của từng sơ đồ
- Biết tính toán đợc các thông số chính của mạch điện xoay chiều 3 pha
- Hiểu đợc nguyên tắc tạo ra từ trờng quay 3 pha và ứng dụng của từ trờng
Nội dung: Thời gian thực hiện: 14h (LT: 10h; TH, BT:04 h)
5.1 Hệ thống điện ba pha
5.1.1 Định nghĩa
5.1.2 Nguyên lý tạo ra sức điện động xoay chiều 3 pha
5.1.3 ý nghĩa hệ thống điện 3 pha
Thời gian: 02h
5.2 Nối cuộn dây máy phát thành hình sao
5.2.1 Các định nghĩa
5.2.2 Quan hệ giữa các đại lợng dây và pha
Thời gian: 02h
5.3 Mạch phụ tải 3 pha đấu hình sao
5.3.1 Đại cơng về mạch đấu sao
5.3.2 Mạch 3 pha đấu sao đối xứng
5.3.3 Mạch 3 pha đấu sao không đối xứng
5.3.4 Bài tập áp dụng
Thời gian: 03h
5.4 Mạch phụ tải 3 pha đấu tam giác Thời gian: 03h
Trang 85.4.1 Đại cơng về mạch đấu tam giác
5.4.2 Mạch 3 pha đấu tam giác đối xứng
5.4.3 Mạch 3 pha đấu tam giác không đối xứng
5.4.4 Bài tập áp dụng
5.5 Cách giải mạch điện 3 pha
5.5.1 Cách giải mạch điện 3 pha đối xứng
5.5.2 Cách giải mạch điện 3 pha không đối xứng
Thời gian: 03h
5.6 Từ trờng quay 3 pha
5.6.1 Sự hình thành từ trờng quay
5.6.2 ứng dụng
Thời gian: 01h
ii Phần II : Kỹ thuật điện ứng dụng
Mục tiêu:
- Rèn luyện cho sinh viên một số thao tác lắp đặt mạch điện
- Giúp sinh viên gắn liền lý thuyết với thực tế về một số hiện tợng xảy ra trong mạch điện, nh động cơ 3 pha bị sự cố, mạch 3 pha không đối xứng, và đối xứng, hiện tợng điện từ
Nội dung: Thời gian thực hiện: 30h (LT: 11h; TH: 19h)
1 Ghép nguồn điện một chiều Thời gian: 02h
2 Ghép phụ tải điện một chiều Thời gian: 03h
3 Thí nghiệm xác định chiều đờng sức từ trờng Thời gian: 03h
4 Thí nghiệm xác định lực điện từ Thời gian: 03h
5 Thí nghiệm xác định dòng điện, trong mạch 3 pha phụ tải
đối xứng và không đối xứng Thời gian: 05h
6 Thí nghiệm xác định, điện áp trong mạch 3 pha phụ tải đối
xứng và không đối xứng Thời gian: 07h
7 Thí nghiệm động cơ 3 pha bị đứt 1 pha Thời gian: 07h
iv Điều kiện thực hiện chơng trình:
- Máy móc, dụng cụ và trang thiết bị:
+ Nguồn điện một chiều: Pin, ắc qui
+ Nguồn điện xoay chiều 1 pha và 3 pha
+ Ampe mét các loại
+ Vôn mét các loại
+ Công tơ đo điện năng các loại
+ Oát mét các loại
+ Động cơ không đồng bộ 3 pha
+ Đồng hồ vạn năng các loại
- Nguyên vật liệu:
+ Điện trở các loại
+ Tụ điện các loại
Trang 9+ Cuộn cảm các loại.
+ Dây dẫn điện các loại
- Học liệu:
+ Giáo trình lý thuyết
+ Phiếu thực hành
+ Tài liệu kỹ thuật cơ sở về điện
+ Bộ ngân hàng câu hỏi thi, kiểm tra
- Nguồn lực khác:
+ Phòng học chuyên môn đủ điều kiện làm các bài tập thực hành
+ Phần mềm chuyên dùng
+ Máy vi tính
+ Máy chiếu vật thể ba chiều
v Phuơng pháp và nội dung đánh giá:
- Trong môn học sau mỗi chơng sẽ có một bài kiểm tra viết nhằm đánh giá: + Mức độ tiếp thu của sinh viên về khái niệm, định nghĩa, của các đại lợng có trong mạch điện
+ Mức độ tiếp thu của sinh viên về các phơng pháp giải mạch 1 chiều
+ Mức độ tiếp thu của sinh viên về các phơng pháp giải mạch xoay chiều 1 pha
và 3 pha
+ Khả năng tính toán, thiết kế các mạch điện cơ bản
+ Khả năng giải các bài toán áp dụng cho thực tế
- Kiểm tra thực hành gồm các nội dung:
+ Lắp ráp các mạch theo yêu cầu thiết kế và tính toán
+ Xác định đợc các thông số của mạch điện ở chế độ bình thờng và sự cố
+ Phát vấn sinh viên
+ Sử dụng một số bài tập mẫu
+ Thí nghiệm, chứng minh
+ Phơng pháp trắc nghiệm
vi Hớng dẫn chơng trình :
1 Phạm vi áp dụng chơng trình :
Chơng trình môn học đợc sử dụng để giảng dạy cho trình độ cao đẳng nghề
Đo lờng điện và làm tài liệu tham khảo cho các học sinh/sinh viên các ngành kỹ thuật
2 Hớng dẫn một số điểm chính về phơng pháp giảng dạy môn học:
- Giáo viên trớc khi giảng dạy cần phải căn cứ vào nội dung của từng bài học, chuẩn bị đầy đủ các điều kiện thực hiện bài học nhằm đảm bảo chất lợng giảng dạy
- Nêu vấn đề, phân tích đi đến kết luận
3 Những trọng tâm chơng trình cần chú ý :
- Các định nghĩa, khái niệm, biểu thức, đơn vị tính của các đại lợng điện trong mạch điện một chiều và xoay chiều
Trang 10- Các định luật cơ bản của mạch điện một chiều, xoay chiều một pha và ba pha
để giải đợc một số bài toán cơ bản về mạch điện
- Các định luật về điện, điện từ để giải thích một số hiện tợng xảy ra trong quá trình làm việc của các thiết bị điện, lới điện, hệ thống
mạch điện
- Phân biệt đợc mạch điện 1 chiều và xoay chiều, có khả năng tính toán và thiết
kế mạch điện cơ bản
4 Tài liệu cần tham khảo :
- Sử dụng các tài liệu kỹ thuật cơ sở lý thuyết điện
- Cơ sở điện kỹ thuật điện - Hoàng Hữu Thận - NXB Giao thông vận tải
- Điện kỹ thuật- Đặng Văn Đào và Lê Văn Doanh - NXB Khoa học và kỹ thuật
- Lý thuyết mạch - Hồ Anh Tuý - NXB Khoa học và kỹ thuật
- Giáo trình lý thuyết mạch - Nguyễn Hiền Quan - Trờng CĐSPKTVL
- Cơ sở lý thuyết mạch - Nguyễn Bình Thành - Đại học Bách khoa Hà nội