KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BM Cơ Điện Tử Khoa CKM GVGD: Cái Việt Anh Dũng 01/2015 PHẦN 1: KỸ THUẬT ĐIỆN Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật Chương 2: Mạch điện hình sin pha Chương 3: Các phương pháp giải mạch điện Chương 4: Mạch điện xoay chiều pha 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 1.1 Các đại lượng đặc trưng lượng mạch điện 1.2 Các phần tử mạch điện 1.3 Các định luật mạch điện 1.4 Bài tập 01/2015 Mục tiêu chương 1: • Nắm khái niệm mạch điện • Định nghĩa phần tử đại lượng mạch điện • Nhận biết kí hiệu mạch điện • Phát biểu Định luật mạch điện: Định luật Ohm, định luật Kirchhoff 1,2 • Áp dụng kiến thức định luật để giải tập 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật I.0 Khái niệm mạch điện • Mạch điện mạch vòng hình thành liên tục (không gián đoạn) vật dẫn, cho phép dòng electrons qua cách liên tục, điểm mở đầu điểm kết thúc • Mạch điện gián đoạn (hở mạch) vật dẫn không tạo thành mạch vòng khép kín electron di chuyển liên tục qua chúng 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật I.0 Khái niệm mạch điện 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật I.1 Các đại lượng đặc trưng lượng mạch điện • Đặc trưng đại lượng sau : dòng điện, điện áp công suất 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật I.1.1 Dòng điện • Dòng điện dòng chuyển dời có hướng điện tích tác dụng điện trường • Cường độ dòng điện I đại lượng đặc trưng cho độ lớn dòng điện • Cường độ dòng điện tính lượng điện tích chạy qua tiết diện phần tử đơn vị thời gian i=dq/dt Trong đó: [q] = [Coulomb]; [t] = [s] [i]=[Ampe], [A] Qui ước: Chiều dòng điện hướng từ cực dương cực âm nguồn từ nơi có điện cao đến nơi có điện thấp 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật I.1.2 Điện áp • Điện áp đại lượng đặc trưng cho khả tích lũy lượng dòng điện • Trong mạch điện, điểm có điện φ định Hiệu điện hai điểm gọi điện áp U UAB = φA - φB Trong đó: φA: điện điểm A [V] φB: điện điểm B [V] UAB: hiệu điện A B, [Volt], [V] Qui ước: Chiều điện áp chiều từ điểm có điện cao đến điểm có điện thấp 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật I.1.3 Công suất • Công suất P đại lượng đặc trưng cho khả thu phát lượng điện trường dòng điện • Công suất định nghĩa tích số dòng điện điện áp: P = U.I Trong : [U]=[V] ; [I] = [A] ; [P] = [W]  Lưu ý: Đối với mạch điện xoay chiều, công thức tính công suất tác dụng sau: P = U.I.cosφ Trong đó: U : điện áp hiệu dụng [V] I : dòng điện hiệu dụng [A] cosφ: hệ số công suất, φ = ψu – ψi (với ψu góc pha đầu điện áp ψi góc pha đầu dòng điện) 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 10 I.2.2.1 Điện trở (tt)  ĐỊNH LUẬT OHM : Gọi i dòng điện qua điện trở u điện áp hai đầu R Điện trở R thỏa quan hệ áp dòng (định luật Ohm) sau đây: u(t) = R.i(t) Trong đó: [ u ] = [V] ; [ R ] = [ Ω ] ; [ i ] = [A] Lưu ý: - Ngắn mạch: vị trí ngắn mạch điện trở R = Ω - Hở mạch: vị trí hở mạch điện trở R = ∞ 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 15 I.2.2.2 Cuộn dây • Đặc trưng cho khả tạo nên từ trường phần tử mạch điện • Ký hiệu: L: Điện cảm cuộn dây • Đơn vị: [H] (Henry) • Quan hệ dòng áp cuộn dây: u = L*di/dt Trong đó: i dòng điện qua cuộn dây [A] u: điện áp đặt đầu cuộn dây [V] 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 16 I.2.2.2 Tụ điện • Đặc trưng cho tượng tích phóng lượng điện trường • Ký hiệu: C: điện dung tụ điện • Đơn vị: [F] Farad • Quan hệ dòng áp tụ điện: i=C*du/dt Trong đó: I dòng điện qua tụ điện [A] u: điện áp đặt đầu tụ điện [V] 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 17 I.3 Các định luật mạch điện I.3.1 Định Luật Ohm (xem phần 1.2.2.1 Điện trở) I.3.2 Định Luật Kirchhoff I.3.3 Định Luật Kirchhoff 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 18 I.3.2 Định Luật Kirchhoff Tổng giá trị đại số dòng điện điểm =  i  Lưu ý: Nếu ta quy ước dòng điện vào mang dấu + dòng điện mang dấu – ngược lại Áp dụng định luật Kirchoff 1, ta có: 01/2015 I1  I  I3  I  I5  Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 19 I.3.3 Định Luật Kirchhoff Tổng giá trị đại số điện áp phần tử vòng kín  u  Áp dụng định luật Kirchoff 2, điểm A làm chuẩn, ta thu phương trình: i.R1  VC  V2  VL  V3  i.R2  V1  01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 20  Câu hỏi: Công thức tính cường độ dòng điện dựa lượng điện tích? Chiều quy ước dòng điện? Công thức tính điện áp hai điểm A B dựa điện điểm? Chiều quy ước điện áp? Công thức tính công suất mạch điện chiều, xoay chiều? 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 21  Câu hỏi: Ký hiệu nguồn áp, nguồn dòng (độc lập) Ký hiệu điện trở, đơn vị? Ký hiệu cuộn dây, đơn vị? Công thức phụ thuộc dòng áp cuộn dây? 10 Ký hiệu tụ điện, đơn vị? 11 Công thức phụ thuộc dòng áp tụ điện? 12 Phát biểu định luật Ohm? 13 Phát biểu định luật Kirchoff Kirchoff 2? 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 22  BT 1.1: Xác định giá trị cường độ dòng điện mạch cho hình: ĐS: [30A, 35A, -90A, 105A, 80A]  BT 1.2: Xác định giá trị E? ĐS: [9V] 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 23  BT 1.3: Xác định dòng qua điện trở 2Ω, 4Ω, 1Ω? ĐS: [0.857A, 0.571A, 0.286A]  BT 1.4: Xác định dòng qua điện trở 0.5Ω, 2Ω, 5Ω? ĐS: [6.52A, 6.37A, 0.15A] 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 24  BT 1.5: Xác định dòng qua điện trở 10Ω? ĐS: [0.482 A]  BT 1.6: Xác định dòng qua điện trở 3Ω? Điện áp đầu điện trở 10Ω, 2Ω? ĐS: [2.715 A, 7.410 V, 3.948 V] 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 25  BT 1.7: Xác định dòng qua điện trở 2Ω, 14Ω, 32Ω, 11Ω, 3Ω? ĐS: [5A, A, A, A, A]  BT 1.8: Xác định dòng qua điện trở 3Ω, 10Ω, 2Ω? 01/2015 ĐS: [2.715 A, 7.410 V, 3.948 V] Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 26  BT 1.9: Tìm dòng i áp v? ĐS: [9 A, 52 V]  BT 1.10: Xác định áp vg dòng ia, ib ? ĐS: [120 V, 1.2 A, 0.3 A] 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 27  BT 1.11: Xác định giá trị R áp v? ĐS: [5 Ω, V]  BT 1.12: Xác định dòng i áp v? ĐS: [1 A, 12 V] 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 28  BT 1.13: Tính công suất tiêu thụ R? ĐS: [84 W] 01/2015 Chương 1: Tổng quan mạch điện, định luật 29 [...]... Quan hệ giữa dòng và áp của tụ điện: i=C*du/dt Trong đó: I là dòng điện đi qua tụ điện [A] u: là điện áp đặt giữa 2 đầu tụ điện [V] 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 17 I.3 Các định luật cơ bản của mạch điện I.3.1 Định Luật Ohm (xem phần 1.2.2.1 Điện trở) I.3.2 Định Luật Kirchhoff 1 I.3.3 Định Luật Kirchhoff 2 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản. .. 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 26  BT 1.9: Tìm dòng i và áp v? ĐS: [9 A, 52 V]  BT 1.10: Xác định áp vg và dòng ia, ib ? ĐS: [120 V, 1.2 A, 0.3 A] 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 27  BT 1.11: Xác định giá trị R và áp v? ĐS: [5 Ω, 9 V]  BT 1.12: Xác định dòng i và áp v? ĐS: [1 A, 12 V] 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản. .. 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 12 I.2.2 Tải I.2.2.1 Điện trở R (Ω) I.2.2.2 Cuộn dây L (H) I.2.2.3 Tụ điện C (F) 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 13 I.2.2.1 Điện trở • Đặc trưng cho hiện tượng tiêu tán năng lượng • Kí hiệu: R - US standard - IEC standard • Đơn vị: Ω(Ohm) 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 14 I.2.2.1... 2? 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 22  BT 1.1: Xác định các giá trị cường độ dòng điện trong mạch cho như hình: ĐS: [30A, 35A, -90A, 105A, 80A]  BT 1.2: Xác định giá trị E? ĐS: [9V] 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 23  BT 1.3: Xác định dòng lần lượt qua điện trở 2Ω, 4Ω, 1Ω? ĐS: [0.857A, 0.571A, 0.286A]  BT 1.4: Xác định dòng lần lượt qua... Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 24  BT 1.5: Xác định dòng qua điện trở 10Ω? ĐS: [0.482 A]  BT 1.6: Xác định dòng qua điện trở 3Ω? Điện áp giữa 2 đầu điện trở 10Ω, 2Ω? ĐS: [2.715 A, 7.410 V, 3.948 V] 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 25  BT 1.7: Xác định dòng lần lượt qua điện trở 2Ω, 14Ω, 32Ω, 11Ω, 3Ω? ĐS: [5A, 3 A, 1 A, 4 A, 4 A]  BT 1.8: Xác định. .. Các phần tử cơ bản của mạch điện I.2.1 Nguồn  Nguồn độc lập Giá trị của nguồn không phụ thuộc bất kỳ vào phần tử nào trong mạch • Nguồn áp độc lập • Nguồn dòng độc lập 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 11 I.2 Các phần tử cơ bản của mạch điện I.2.1 Nguồn  Nguồn phụ thuộc Giá trị của nguồn bị điều khiển hay phụ thuộc bởi một điện áp hoặc một dòng điện ở nơi khác trong mạch. .. luật cơ bản 18 I.3.2 Định Luật Kirchhoff 1 Tổng giá trị đại số của dòng điện tại 1 điểm = 0  i  0 Lưu ý: Nếu ta quy ước dòng điện đi vào mang dấu + thì dòng điện đi ra mang dấu – và ngược lại Áp dụng định luật Kirchoff 1, ta có: 01/2015 I1  I 2  I3  I 4  I5  0 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 19 I.3.3 Định Luật Kirchhoff 2 Tổng giá trị đại số điện áp của các phần tử trong... Điện trở (tt)  ĐỊNH LUẬT OHM : Gọi i là dòng điện qua điện trở và u là điện áp giữa hai đầu R Điện trở R thỏa quan hệ áp và dòng (định luật Ohm) sau đây: u(t) = R.i(t) Trong đó: [ u ] = [V] ; [ R ] = [ Ω ] ; [ i ] = [A] Lưu ý: - Ngắn mạch: tại vị trí ngắn mạch điện trở R = 0 Ω - Hở mạch: tại vị trí hở mạch điện trở R = ∞ 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 15 I.2.2.2 Cuộn... công suất mạch điện một chiều, xoay chiều? 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 21  Câu hỏi: 6 Ký hiệu nguồn áp, nguồn dòng (độc lập) 7 Ký hiệu của điện trở, đơn vị? 8 Ký hiệu của cuộn dây, đơn vị? 9 Công thức phụ thuộc dòng và áp của cuộn dây? 10 Ký hiệu của tụ điện, đơn vị? 11 Công thức phụ thuộc dòng và áp của tụ điện? 12 Phát biểu định luật Ohm? 13 Phát biểu định luật Kirchoff... I.2.2.2 Cuộn dây • Đặc trưng cho khả năng tạo nên từ trường của phần tử mạch điện • Ký hiệu: L: Điện cảm của cuộn dây • Đơn vị: [H] (Henry) • Quan hệ giữa dòng và áp của cuộn dây: u = L*di/dt Trong đó: i là dòng điện đi qua cuộn dây [A] u: là điện áp đặt giữa 2 đầu cuộn dây [V] 01/2015 Chương 1: Tổng quan về mạch điện, các định luật cơ bản 16 I.2.2.2 Tụ điện • Đặc trưng cho hiện tượng tích phóng năng lượng