Chương 1Mạch điện một chiềuPowerpoint

Dòng điện một chiều là dòng chuyển động đơn hướng của các điện tích. Dòng điện một chiều được tạo ra từ các nguồn như pin, tế bào năng lượng mặt trời. Dòng điện một chiều có thể di chuyển trong vật dẫn như dây điện hoặc trong các vật liệu bán dẫn, vật liệu cách điện hoặc trong chân không ví như trong các chùm ion hoặc chùm electron. Trong dòng một chiều, các điện tích chuyển động theo cùng một chiều là từ cực âm của nguồn điện sang cực dương, khác với chiều của dòng điện xoay chiều và chiều dòng điện quy ước.

Khoaưưđiệnư-ưđiệnưtửư-ưđiệnưưlạnhư

ChươngưI:ưMạchưđiệnưmộtưchiềuư

BÀI GIẢNG

KỸ THUẬT ĐIỆN

Giỏo viờn:Th.s Nguyễn Xuõn Thuỷ

1.ưVaiưtròưcủaưđiệnưnăng

-ưĐiệnưnăngưđượcưứngưdụngưgầnưhếtưtrongưcácưlĩnhưvựcư sảnưxuấtưcôngưnôngưnghiệp,ưyưtế,ưtinưhọc ưngàyưnayư nguồnư điệnư năngư làư nguồnư năngư lượngư chínhư củaư nềnư sảnưxuấtưquyưmôưlớnưchuyênưmônưhoáưvàưtựưđộngưhoá

*ưƯuưđiểm:

+ưCóưthểưdễưdàngưbiếnưđổiưcácưnguồnưnăngưlượngưkhácư thanhưnăngưlượngưđiệnưnhư:ưnăngưlượngưdòngưchảy,ưnăngưlư ợngưgió,ưnăngưlượngưnhiệt,ưnăngưlượngưhạtưnhân

+ưDễưdàngưbiếnưđổiưtừưđiệnưnăngưthànhưcácưnguồn:ư cơưnăng,ưnhiệtưnăng,ưquangưnăng,ưhoáưnăng

+ưTruyềnưtảiưdễưdàngưhiệuưsuấtưcao,ưsửưdụngưtrongưmọiư ngành

2.ưYêuưcầuưmônưhọc

-ư Hiểuư biếtư vềư nguồnư điệnư mộtư chiều,ư xoayư chiềuư mộtư pha,ư xoayư chiềuư baư pha,ư ứngư dụngư đểư giảiư cácư bàiưtoánưvềưmạchưđiện

-ưHiểuưbiếtưcơưbảnưvềưcấuưrạo,ưnguyênưlýưhoạtưđộng,ư cáchưsửưdụngưcácưloạiưmáyưđiện,ưkhíưcụưđiện

-ưMắcưđượcưcácưmạngưđiệnưhợpưlýưnhất

1-­§éng­c¬­®iÖn:

KT

2-­M¸y­biÕn­¸p:

BA

A B C

a b c

BA

BA

cắtư

Mộtưsốưkýưhiệuưtrênưsơưđồưđiện

Cd

1 3

Cd

1 3

2 4

5 6

a/ Cầu daoư

b/ Công

1 3

2 4

5 6

1 2

C t

A t

1 3

2 4

5 6

At

1 2

c/ áp tô mát

d/ Nút ấn

Mộtưsốưkýưhiệuưtrênưsơưđồưđiện

-ưTiếpưđiểmưthườngưmở:

-ưTiếpưđiểmưthườngư

đóng:

- Rơ le nhiệt:

- Cầu chì:ưưưưưưưư

ưưưưưưưưưưưưưưưư

ưưưưưưưưưưưư

Mộtưsốưkýưhiệuưtrênưsơưđồưđiện

a/ Bóng đèn:

b/ điện trở:

c/ Tụ

điện:

6.ưBiểuưdiễnưcácưthiếtưbịưđoưlường

A V

W Hz

-ưAmưpeưkếư

-ưVônưkếư

-ưWattưkếư

-ưTầnưsốưkếư

d/ Đi ốt bán dẫn:

A

K

P N

A K

1.1-ưKháiưniệmưchung

1.1.1-ưĐịnh nghĩa dòng điện:

-ưDòngưđiệnưlàưdòngưchuyểnưdờiưcóưhướngưcủaưcácưhạtư mangưđiệnư tíchưtrongưđiệnưtrường

-ưQuyưướcưchiềuưdòngưđiệnưlàưchiềuưchuyểnưđộngư

củaưcácưđiệnưtíchưdương

1.1.2-ưBản chất dòng điện trong các môi tr ờng:

a)ưTrongưmôiưtrườngưkimưloại:

-ưDòngưđiệnưtrongưkimưloạiưlàưdòngưchuyểnưdờiưcóư hướngưcủaưcácưđiệnưtửưtựưdoưdướiưtácưdụngưcủaưđiệnư trường

-ư Khiư chưaư cóư điệnư trường,ư cácư điệnư tửư chuyểnư

độngư hỗnư loạnư xungư quanhư vịư tríư cânư bằngư khôngưcóưdòngưđiện

ChươngưI:ưưMạchưđiệnưmộtưchiềuư

-ưDòngưđiệnưtrongưchấtưđiệnưphânưlàưdòngưchuyểnư dờiư cóư hướngư củaư ionư dươngư vềư phíaư cựcư âmư củaư cácư ionư âm,ư vềư phíaư cựcư dươngư dướiư sựư tácư độngư củaư

điệnưtrường

c)ưTrongưmôiưtrườngưchấtưkhí:ư

-ưKhiưcườngưđộưđiệnưtrườngưEư>ư3.000000v/mưưchấtưkhíư bịưionưhóaưvàưdẫnưđiệnưrấtưmạnh

-ưDòngưđiệnưtrongưchấtưkhíưlàưdòngưchuyểnưdờiưcóư

hướngưcủaưcácưionưdươngưvềưphíaưcựcưâm,ưcủaưcácưionư

âmư vàư điệnư tửư tựư doư vềư phíaư cựcư dươngư dướiư tácư

dụngưcủaưđiệnưtrường

-ưLàưdòngưđiệnưcóưchiềuưvàưtrịưsốưkhôngưđổiưtheoưthờiưgian

ChươngưI:ưưMạchưđiệnưmộtưchiềuư

i

t 0

iư=ưConstan

ưư1.2.1ư-ưĐịnhưluậtưômưchoưđoạnưmạch:ư

-ưCườngưđộưdòngưđiệnưtrongưmộtưđoạnưmạchưtỉưlệưthuậnư vớiưhiệuưđiệnưthếưhaiưđầuưđoạnưmạchưvàưtỉưlệưnghịchư vớiưđiệnưtrởưcủaưđoạnưmạchưđó

*ưBiểuưthức:ư

Iư=ưU/Rưư(A)ư

Hay:ưRư=ưU/Iưư(ưưư);ưưUư=ưIư.ưRư

(V)ư

U

I R

Trongưđó:ưưIưư:ưCườngưđộưdòngưđiệnư

ưUư:ưHiệuưđiệnư

thếưưưưưưưư

Rư:ưĐiệnưtrởưưưưưưưưưưư

* Sơ đồ mạch điện:

1.2.2ư-ưĐịnhưluậtưômưchoưmạchưkín:

ưư-ưCườngưđộưdòngưđiệnưtrongưmạchưkínưtỷưlệưthuậnưvớiư suấtưđiệnưđộngưcủaưnguồnưvàưtỷưlệưnghịchưvớiưtổngư

điệnưtrởưcủaưmạch ư

E:ưSuấtưđiệnưđộngưcủaưnguồn.ư

R:ưĐiệnưtrởưcủaưphụưtải.ư

rư:ưĐiệnưtrởưtrongưcủaưnguồn.ư

*ưTrongưđó:ư

*ưSơưđồưmạchư

R

ưV

A

Uư ư ư =ư UNư +ư

UT

UNư=ưI.R

UTư=ưI.r

*ưĐiệnưáp:ư

*ưNếuưkểưđếnưđiệnưtrởưdâyưdẫy:ư

Trongưđó:ưl:ưChiềuưdàiưdâyưdẫn;ư

ưS:ưDiệnưtíchưdâyưdẫn(m S 2ư hoặcưmm2).ưưưưư

*ưBiểuư

Thức:ư

1.2.2ư-ưĐịnhưluậtưômưchoưmạchưkín:



s

l

Rư=ư

Iư=ư

r R

E



*ưBàiưtậpư1:ư

Choưmạchưđiệnưnhưưhìnhưvẽ.ư

+ưBiết:ưEư=ư220ưvư;ưRư=::44ấ44::

Tínhưcườngưđộưdòngưđiệnưtrongưmạch,ưtrongư2ưtrườngưhợp: a.ưKhôngưkểưđếnưđiệnưtrởưdâyưdẫnư.ư

b.ưKểưđếnưđiệnưtrởưdâyưdẫn:ưBiếtưrdư=ư5ư

Giảiư:ư

ưIư=ư =ưư =ư ư 4,4ư(ưAư)ưưưư

a.ư

b.ưIư=ư

5 50

220

 ư=ưư4ư(ưAư)

*ưBàiưtập2:ư(Tr-22-23ưGTĐKT).

R E

i

1.ưMắcưnốiưtiếpư

Bư A

e1ưưưưưe2ưưưưưưưưưưưư

enưưưưưư

+ưưư-ưưư+ưưư-ưư ưư+ưư

ư-ưưưư

*ưSuấtưđiệnưđộngưcủaưbộưnguồn:

-ưCáchưmắc:ưcựcưâmưcủaưnguồnư

thứư nhấtư nốiư vớiư cựcư dươngư củaư

nguồnư thứư haiư vàưcứư tiếpư tụcư nhưư

vậyưchoưđếnưnguồnưthứưn

Ebư=ưe1ư+ưe2ư+ư

+ưenưưưưưưưưưrABưư=ưr1ư +ưr2ư+ +ưrnư

2.ưMắcưsongưsong:ư

ư-ưLàưcáchưghépưcácưcựcưdươngưcủaư

nguồnưưưvớiưnhauưvàưcácưcựcưâmưvớiư

nhau

Aưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưư

ưưưB

e1ư

ưưưưưưưưư

+ưưưư-e2

ưư

en

Ebư=ưưe1ư=ưưe2ư ư=ưưen

1/rABư+1/ưr1ư+ư1/r2ư+ ư+1/rnư

1.3:­C¸ch­m¾c­nguån­®iÖn­mét­chiÒu­

a.­M¾c­nèi­

tiÕp:­­­­­­­­­­­­­­­­

­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­

­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­-­§iÓm­cuèi­cña­®iÖn­trë­nµy­nèi­víi­®iÓm­®Çu­cña­®iÖn­trë­kia­tíi­

phÇn­tö­thø­n

­­A­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­

­B­­­

­­R1­­­­­­­R2­­­­­­­­­Rn­­­­­­­

RAB­=­­R1­+­­R2­+­ ­+­­Rn­

UAB­=­­U1­+­­U2­+­ ­+­­Un IAB­­=­­I1­=­­I2­=­ ­­=­­In­

b.­M¾c­song­song:

-­ ®iÓm­ ®Çu­ cña­ ®iÖn­ trë­

thø­ 1­ nèi­ víi­ ®iÓm­ ®Çu­

®iÖn­ trë­ 2­ vµ­ cø­ nh­­ vËy­ tíi­

®iÖn­trë­thø­­n

­A­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­

­­­­­­­­B­

­­­.­

R1

R2

Rn­

UAB­=­U1­=­U2­=­ ­=­Un IAB­­­=­I1­+­I2­+­ ­+­In

1/RAB­=­1/­R1­+­1/­R2­+ ­+­

1/­Rn­­­­­­­­­

c.­M¾c­hçn­hîp:­Lµ­c¸ch­m¾c­võa­nèi­tiÕp­võa­song­song

1.4:­Bµi­tËp­luyÖn­tËp Bµi­1:­

-­Cho­m¹ch­®iªn­nh­­h×nh­vÏ:

­*­BiÕt:U­­­=­12­­­­­(V);­­­R3­=­­15­­()

R1­=­­20­­­­();­­­R4­=­­30­­

() R2­=­­10­­­­()

a.­TÝnh­®iÖn­trë­toµn­m¹ch

b.­Dßng­®iÖn­toµn­m¹ch.­

Bµi­gi¶i:a.­TÝnh­RTM:

Ta­thÊy­m¹ch­m¾c­­R1nt­((R2­nt­R­3­)­//­R4­)

R1

­

R3

­

R2

­ R4

U

R23­­=­R2­+­R3­=­

R­234­=­((R2­+­R3­)­.­R4)­/­((R2­+­R3­)­+­R4)­= R1234­=­R1­+­R­234­=­

b.­I­TM:I­TM­=­U­/­R1234­­=

1.ưCông:ư

Làư đạiư lượngư đặcư trưngư choư năngư lượngư củaư nguồnư

điệnưsinhưraư

-ưMạchưtrongư:ưA T ư=ưU T ư.ưItưưưưư(J)ư

-ưĐơnưvịưđoưcủaưcông:ư(Wh,ưKWh):1Whư=ư1V.1A.1hư=ư360ư(J)ư

1KWhư=ư1000Whư=ư10 3 ưWh 1MWhư=ư1000.000Whư=ư10 6 ưWh

2.ưCôngưsuất:-ưLàưcôngưcủaưnguồnưđiệnưtínhưtrongưmộtưđơnưvịưthờiưgian.ư

+ưMạchưtrong:ưưP T ư=ưU T ư.ưIư

*ưTrongưđó:ưưA:ưCôngưcủaưnguồn

ưưưưưưưưưE:ưSứcưđiệnưđộngưcủaưnguồnư

ưưưưưưưưưIt:ưđiệnưlượngưdịchưchuyểnưtheoưthờiưgian

1.5:ưCôngư-ưcôngưsuấtư-ưđịnhưluậtưjun-lenxơ

-ưưNhiệtưlượngưtoảưraưtrongưmộtưdâyưdẫnưtỷưlệưvớiưbìnhư phươngưcủaưcườngưđộưdòngưđiệnưvớiưđiệnưtrở,ưvàưthờiư

gianưcóưdòngưđiệnưchạyưqua.ư

ưQư=ưI 2 ưRtưư(calư);ư1tư=ư0,24ưưư(calư).

*ưPhụưtảiưchoưphépưcủaưdâyưdẫn:ưưưưNhiệtưđộưổnưđịnhưphụưthuộcưvàoưtrịưsốưdòngưđiệnư

vàư điềuư kiệnư toảư nhiệt,ư mỗiư mộtư loạiư dâyư dẫnư chỉư choưphépưtăngưđếnưnhiệtưđộưgiớiưhạn.ưDòngưđiệnưứngư vớiưnhiệtưđộưgiớiưhạn,ưgọiưlàưdòngưđiệnưđịnhưmức

NếuưIư>ưIđmưthìưdâyưdẫnưbịưquáưtải

*ưBảoưvệưquáưtải:ưưưưưKhiưdòngưđiệnưtrênưdâyưdẫnưvìưmộtưlýưdoưnàoưđóư

tăngưquáưmứcưgấpưhàngưtrụcưlầnưdòngưchoưphép,ưnhiệtư lượngư dòngư điệnư toảư raư nhiềuư lầnư làmư hỏngư dâyư dẫn.ư

Đểưđảmưbảoưchoưdâyưdẫnưkhỏiưbịưhưưhỏng,ưngườiưtaưdùngư cácưthiếtưbịưbảoưvệưnhư:ưcầuưchìưbảoưvệ,ưáptômát,ưgiơư leư ư