BỘ GIAO THễNG VẬN TAL
TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I
Trang 3BO GIAO THONG VAN TAL
‘TRUONG CAO BANG GIAO THONG VAN TAL TRUNG UONG 1
GIAO TRINH
Mụ đun: Kỹ thuật điện tử cơ bản NGHE: VAN HANH MAY THI CONG
MAT DUONG
‘TRINH DO CAO DANG
Trang 4MO DAU
Mụn học: Kỹ thuật điện tử cơ bản là một trong nhimg mộn học bắt buộc
trong chương trỡnh đào tạo nghề Vận hành mỏy thỉ cụng nấn, trỡnh độ: Cao
đẳng nghề;
Đõy là một mụn học cơ sở chuyờn nghành rắt quan trọng trong
chương trỡnh đào tạo, mụn học này giỳp cho người học nắm được cơ sở
chuyờn nghành, nõng cao được kỹ năng nghề nghiệp;
Mụn nảy cú thẻ tiến hành học trước cỏc mụn học, mụ đun
chuyờn mụn;
“Chỳng tụi gồm cỏc Thạc ỹ, Cử nhõn, giỏo viờn cú ty nghề cao nghệ Xõy dựng cõu đường, cú nhiề kinh nghiệm tong giing dạy, đó sưu tằm, bằng kinh nghiệm, bằng kiến thức chuyờn mụn, cổ gắng biờn soạn ra giỏo tỡnh nội bộ cho mụn học này, nhằm giỳp người học nhanh chúng tiếp thu được mụn học;
“Trong quỏ trỡnh biờn soạn chỳng tụi đó cú nhiều cố gắng, song
khụng thể trỏnh khỏi những khiếm khuyết, chỳng tụi rất mang được sự gúp ý, bổ sung để chỳng tụi hoàn thiện hơn nữa
Trang 5MỤC LỤC TT “Chương I: Khỏi niệm cơ bản về vật liệu và linh kiện SG Nộ dụng ——- — “Trang 4 điện tử
1-1 | Sử dụng dụng cụ cằm tay và ding hb VOM 4
LÍ Tụng ng và dưng chấn ong cận đọng Em tơ 4 nghệ điện từ và đồng hồ VOM
| Cụng dụng và phương phỏp sử dung may do VOM |5 —|
‘Sit dung dung cụ cằm tay nghề điện từ và đồng hỗ VOM —_ 10
_Vật liệu, linh kiện thy dg 1M
‘Cong dụng và đặc điểm kỹ thuật của cỏc vật liệu, linh kiện | 19
điện - điện tử thường dựng trong hệ thống mạch điện may
thớ cụng nờn
[1.2.2 | Linh kiện điện từ cơ bản le
1.3 | Điếtbỏn dẫn 148
1.4 | Transistor (54 “Chương II: Cỏc mạch điện tử cơ bản 61
Trang 6CHƯƠNGL KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 11 Sử dụng dụng cụ cầm tay và đồng hồ VOM 1.1.1 Cụng dụng và phương phỏp sử dụng cỏc dụng eụ cằm tay nghề điện tử và ding hd VOM
1.1.1.1.Cụng dụng và phương phỏp sử dụng mỏ hàn thiếc
Để cú được 1 mạch điện khụng chỉ yờu cầu về mạch chạy tốtchạy ổn định mà cũn đẹp về thấm mỹ cả mặt rờn (Top) và mặt dưới ( Boom) nữa Hàn mà quỏ ty nồng đầu hàn cũng cú thể làm cho điện trở tăng hay làm chết ỡnh kiện cú khi lõm cho mồi hàn bị đen.hản khụng núng dễ bung mỗi hàn đến lỳc khụng biết chỗ nảo mà khắc phục Chớnh vỡ vậy chịp chỉa sẻ cho cỏc bạn cỏch sử dụng mỗ hàn sao cho hợp lý.Ã
a.Chọn mồ hàn:
'Nờn cú 2 mỏ hàn, một mỏ hần xung (mụ hàn đoản mạch — dựng để hản cỏc linh kiện thường, LK to) va mt mo hin nung (mỏ hàn nung nhiệt bảng đõy maiso - dựng để hin tranz trường, Ăe số, ie chõn quỏ nhỏ ) Về mỏ hàn xung Dựng mỏ hàn nào cũng được, tuy nhiờn nếu cú điều kiện thỡ nờn chọn mỏ hàn tốt (khụng bị núng thõn mỏ hàn, nhiệt độ ổn định vẻ khụng cú từ dư nhiều) Khi mua nờn bắm thử nờu độ núng vừa phải (bim 1 giấy rồi thả m xong đựng tay kiểm tra đầu mụ hàn thấy nhiệt độ ấm dm cảm nhận rừ là được) khụng nờn núng quỏ hay nguội quỏ
b.Đầu mỏ hàn và trỏng thiếc:
Đầu mụ hản khụng nờn cứng nhắc cựng một cỡ cho tt cả cỏc loại Nờn lựa chọn đầu mỏ hàn phủ hợp với mỏ hàn của mỡnh Nếu thầy mỏ hàn đang dựng đầu 1 ly độ dài dõy khoảng 6em mà hàn thấy thiểu nhiệt quả thỡ nờn hạ chiều dài xuống cũn 4em nộu vẫn khụng được thỡ thay bằng đõy loại 0.š ly Sau khi cắt xong dõy đầu mỏ bàn thỡ cạo
sạch toàn bộ dõy (bỏ hết emay cỏch điện và oxy húa) khụng nờn bắt ốc vào mỏ
hàn luụn, dựng đụ dựng nào đú cạo sạch đầu tiếp xỳc chỗ cọc an bắtđõy (2 cọc
đồng từ mỏ hàn ra) sau đú mới bắt vào mỏ hàn Trỏng thiếc cho lấn đầu tiờn dựng: Sau
khi bất 6c xong bẩm mỏ hàn và nhỳng ngay vào cục nhựa thụng Sau khi nhựa thụng đđó chấy ra và bỏm vào phần đầu của dõy mỏ hản thỡ thụi bắm và lấy mổ hàn ra Tỡm một tắm PCB cũ cú những nốt hàn to cú sẵn thiếc (vi dụ như nốt hàn chõn nguồn mass
hoặc nốt hàn tỏa nhiệt ching hạn) rồi bắm mỏ bàn vào những nốt hản này để trắng
thiết sao cho thiếc bỏm đều phản đầu dõy mụ hàn Đặc biệt khụng nờn bắm 5-10 phỳt mà khụng trắng thứ gỡ vỡ như thể đầu mỏ hin sẽ bị nhiệt độ cao làm oxy húa sẽ khụng ăn thiếc được nữa
Trang 71.112 Cụng dụng và phương phỏp sử dụng dụng cụ hỳt thiếc “Cỏch hỳt thiếc để rỳt nh kiện: cú 2 cỏch
+ Ding Sing (pit ton) hit thige Sau khi mua sỳng hỳt về nờn chế lại một ớt cho sỳng, hiệu quà hơn và cú thờm cỏi vỳ cao ỏp bằng cao su, cất bỏ cỏi vỳ đi chỉ lấy cải ụng cao su dai khoảng 2Cm ở chõn vỳ Cỏi ống đú để bọc ngoài cai dau sỳng
Cỏch hỳc Cổ thể dựng nhựa thụng hoặc khụng cần để nung núng chảy mỗi hàn cũ
Sau khi mối hàn đó núng chảy, đưa đõu sỳng vào sắt tam giỏc quy va bam nỳt -2-3'
mụi hàn sạch bong, Lỳc này cao su ở đầu sũng mới phỏt huy tỏc dụng: Khụng bị chảy
khi tiếp xỳc với đầu mú hàn và hạn chế khụng khi bị hỳt vào trong sỳng làm cho thiộe
bị hỳt sạch hơn
.+ Dựng bỏ dõy đồng nhỏ để hủt: Cỏch này cú từ thời xa xưa kiểm một bú đõy nhiều
Ji no đú lừi cảng nhỏ cõn tốt (nhưng đừng nhỏ quỏ dễ đứt tại PCB ) Thắm nhựa thụng kớn dõy hỳt tiếc rựi để nú ngay trờn mỗi hàn định hỳt rủ bắm mỏ hàn Thiếc núng chảy ra sẽ bị dõy hỳt khỏ nhiều Sau đú nhắc dõy hỳt thếc ra tồi vẫy mạnh cho thie trong dõy bị bắn ra ngoài, sau đồ lại nhỳng nhựa thụng lại hỳt tiếp cho đến khi sao sạch thỡ thụi {Chit fs
mạch sỏch dựng dậy hỳt iy nộn thận trọng vỡ đõy đồng cú thể bị đỳt và gõy đoỏn
1-1-2 Cụng dụng và phương phỏp sử dụng mỏy đo VOM ( Đồng hồ điện tử)
4 Cing dung: Ding i van ing VOM tj do thing hi đực vất
kỳ một kỹ thuật viờn điện tử nào, đồng hỗ vạn năng cú 4 chức năng chớnh là Đo điện
trở, đo điện ỏp DC, đo điện ỏp AC và đo dũng điện
Đồng hồ vạn năng hay vạn năng kế là một dụng cụ đo lường điện cú nhiều chức, năng, Cỏc chức năng cơ bản là ampe kế, vụn kế, và ụm kế, ngoài ra cú một số đồng hồ
cụn cú thể đo tõn số đụng điện, điện dung tụ điện, kiờm tra búng bin din (transitor
Ưu điểm: đo nhanh, kiếm tra được nhiễu loại linh kiện, thấy được sự phúng nạp
của tụ điện , tuy nhiờn đồng hỗ này cú hạn chế về độ chớnh xỏc và cú trở khỏng
Trang 8'Đồng hồ vạn năng điện tử, cũn gọi là vạn năng kế điện tử là một đồng hồ vạn năng
sử dụng cỏc linh kiện điện tử chủ động, và do đỏ cần cú nguồn điện như pin Đõy là loại thụng dụng nhất hiện nay cho những người lõm cụng tỏc kiểm tra điện và điện tử:
Kết quả của phộp đo thường được hiển thị trờn một màn tỉnh thể lỏng nờn đồng hộ cũn
được gọi là đẳng hồ vạn năng điện tử hiện số
JR
Việc lựa chọn cỏc đơn vị đo, thang đo hay vi chỉnh thường được tiền hành bằng cỏc im, bay một cụng tắc xoay, cú nhiều ắc, và việc cắm dõy nối kim đo vào đỳng
ẻ đại cú thể tự đồng chọn thang đo Một vặn năng kế điện từ nỳt cỏc lỗ Nhiều vạn năng kế `Vạn năng kế điện tứ cụn cú th cú thờm cỏc chức nóng sau:
1 Kiểm tra nổi mạch: mỏy kờu "bớp* khi điện trở giữa 2 đầu đo (gần) bằng 0
4 thị số thay cho kim chỉ trờn thước
3 Thờm cỏc bộ khuếch đại điện để đo hiệu điện thế hay cường độ dũng
điện nhỏ khi điện trở lớn
4 Do dộ ty cảm của cuộn cảm và điện dung của tụ điện, cú ớch khi kiểm
tra và lắp đặt mạch điện
Trang 95 Kiểm tra diode va transistor, cú ớch cho sửa chữa mạch điện
6 Hỗ trợ cho đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt
7 Đo tần số trung bỡnh, khuếch đại õm thanh, để điều chỉnh mạch điện
của radio Nú cho phộp nghe tớn hiệu thay cho nhỡn thấy tớn hiệu (như
trong dao động kế)
8 Dao động kế cho tõn số thấp, cú ở cỏc vạn năng kế cú giao tiếp với
mỏy tớnh
9 Bộ kiểm tra điện thoại
10 Bộ kiểm tra mạch điện ụ-tụ
11 Lưu giữ số liệu đo đạc (vớ dụ của hiệu điện thể)
Trang 10Khi đo điện ỏp xoay chiều ta chuyển thang đo về cỏc thang AC, để
thang AC cao hơn điện ỏp cần đo một nắc, Vớ dụ nếu đo điện ỏp AC220V ta
để thang AC 250V, nếu ta để thang thấp hơn điện ỏp cần đo thỡ đồng hỗ bỏo
kịch kim, nếu để thanh quỏ cao thi kim bỏo thiếu chớnh xỏc
* Chỳ ý:
Trang 11` Đó nhằm thang do điện trỏ, đo vào nguồn AC => sẽ hỏng cỏc điện trở trong đồng hỗ
* Nếu để thang đo ỏp DC mà đo vào nguồn AC thi kim đồng hồ khụng bỏo „ nhưng đồng hồ khụng ảnh hưởng
`_P ass
Để thang DC đo ỏp AC đồng hỗ khụng lờn kim
Trang 121.1.3, Sử dụng dụng cụ cầm tay nghề điện tứ và đồng hồ VOM
1.1.3.1 Hàn nối linh kiện điện - điện tử bằng mỏ hàn thiếcó
a.Cỏch hàn cỏc linh kiện (LK) thường:
‘Nộn vộ sinh PCB va chan LK (PCB và LK cũ) trước khi hàn, cú thể vệ sinh bằng
axeton, dao dọc giấy xin hướng dẫn hàn với PCB và LK đó được làm sạch hoặc là
PCB, LK mới chin LK sao cho cắm chặt LK vào PCB mà chấn LK tồi ra Irnm là đẹp nhất -+ Bắm mỏ hàn vào cục nhựa thụng cho nhựa thụng chảy ngập đầu mo hin > nha mo hàn >nhắc mụ hàn đến chỗ chõn LK > Bắm mỏ hàn cho nhựa thụng ở đầu mỏ hàn chõy
ra trim kin chin LK và lỗ PCB > Đưa dõy thiếc vào tam giỏc quỷ: lỗ PCH - Chõn LK -
Đầu mụ hàn để thế chạm đầu mỏ hàn và chảy ra (cho ớt tiếc thụi nhề nhiều nhỡn ghế
lắm) thường ( thỡ sau khi chạm tam giỏc quý sẽ chảy ra và trắng đều lỗ peb va chan LK,
thấy mỗi hin vin chua dep thie6 thộ di chuyộn diu m6 hin cho dộu hoge thộm thiếc hoặc cho thờm nhựa thụng dộ mội hin dep
b.Cỏch hàn chõn IC hoặc dóy nhiều chõn:
Hàn con IC cú 2 hàng chõn x20 = 40 chõn
+ Ding mo hin boi nhựa thụng (như bờnCỏch hàn cỏc linh kiện (L.K) thường: Nờn vệ sinh PCB va chin LK (PCB va LK cũ) trước khi hàn, cú thể vệ sinh bằng axeton,
dao dọc giấy xin hướng dẫn hàn với PCB và LK đó được làm sạch hoặc là PCB, LK + Cat chin LK sao cho cắm chặt LK vào PCB mà chõn LK troi ra Imm li đẹp nhất
+ Bắm mỏ hàn vào cục nhựa thụng cho nhựa thụng chảy ngập đầu mỏ hàn > nha mo hàn >nhắc mụ hàn đến chỗ chõn LK > Bắm mỏ hàn cho nhựa thụng ở đầu mú hàn chảy ra trựm kớn chõn LK và lỗ PCB > Đưa dõy thiếc vào tam giỏc quỷ: lỗ PCB - Chõn LK - Đầu mú hàn để thiễc chạm đầu mỏ hàn và chảy ra (cho ớt thiếc thụi nhẻ nhiều nhỡn ghế
lắm) thường thỡ sau khớ chạm tam giỏc quỷ sẽ chảy ra và trắng đều lỗ peb va chain LK,
nờu thấy mỗi hàn vẫn chưa đẹp thỡ cú thể di chuyển đầu mỏ hàn cho đều hoặc thờm thiếc hoặc cho thờm nhựa thụng đễ mối hàn đẹp
Cỏch hàn chõn IC hoặc đấy nhiều chõn:
Hàn con IC cú 2 hằng chõn x20 = 40 chõn
+ Ding mo han boi nhựa thụng (như bờn trờn hướng dẫn) tới tắt cả cỏc chõn của IC + Ding một lượng thiếc khỏ to (bằng nữa đầu đũa) cho chõn đầu tiờn cia diy Bim “mỏ hàn cho thiếc nồng chảy và cứ thể di đền chõn tiếp theo cho đến chõn cuỗi (chỉ dỡ một chiều) Chõn nào cũn chạm nhau thị cứ đị ại (hoặc thờm nhựa thụng) tiếp tục đến cuối là được Trong quỏ trỡnh di nễu thiờu thiếc thỡ chõm thờm đến chõn cuỗi nờu thừa thiếc thỡ vậy đầu mỏ hàn để loại bỏ bớt thi tới tắt cả cỏc chõn của IC + Dựng một lượng thiếc kh to (bằng nữa đầu đũa) cho chõn đõu iờn cia day Bm
mỏ hàn cho thiếc nồng chảy và cử thể di đến chõn tiếp theo cho đến chõn cuối (chỉ đi một chiều)
Trang 13
“Chõn nào cũn chạm nhau thỡ cứ đi lại (hoặc thờm nhựa thụng) tiếp tục đến cuối
là được Trong quả trỡnh di nếu thiếu thiếc thỡ chõm thờm đến chõn cuối nếu thừa thiếc
thỡ võy đầu mụ bàn để loại bỏ bớt thiếc
1.1.3.2.Sử dụng VOM đo điện ỏp, dồng điện, điện trở
*Hướng dẫn đo điện ỏp một chiều DC bằng đồng hồ vạn năng
Khi đo điện ỏp một chiều DC, ta nhớ chuyền thang đo vẻ thang DC, khi
.đo ta đặt que đỏ vào cực đương (+) nguồn, que đen vào cực õm (-) nguồn, để
thang đo cao hơn điện ỏp cần đo một nắc Vớ dụ nếu đo ỏp DC 110V ta để
thang DC 250V, trường hợp để thang đo thấp hơn điện ỏp cần đo => kim
bảo kịch kim, trường hợp để thang quỏ cao => kỡm bỏo thiếu chỉnh xỏc
Để thang quỏ cao kết quả đo khụng
chớnh xỏc
‘en ob ie ap ee
Dựng đụng hụ vạn năng đo diộn ap mot chiộu DC
* Trường hợp để sai thang đo :
Nếu ta dộ sai thang đo, đo ỏp một chiều nhưng ta đề đồng hỗ thang xoay chiều thỡ đẳng hồ vạn năng sẽ bỏo sai, thụng thường giỏ trị bỏo sai cao gap 2 lần giỏ trị thực của điện ỏp DC, tuy nhiờn đụng hỗ cũng khụng bị hồng
Trang 14
eatin ga We
Để sai thang đo khi đo điện ỏp một chiều => bỏo sai gi tị
* Trường hợp để nhằm thang đo
Chỳ ý : Tuyệt đối khụng để nhằm đồng hồ vạn năng vào thang đo dũng,
Trang 15Một vạn năng kế tương tự:
Loại này ra đời trước và dần bị thay thể bởi vạn năng kế điện tử Bộ
phận chớnh của nú là một Gavanụ kẻ Nú thường chỉ thực hiện đo cỏc đại
lượng điện học cơ bản là cường độ dũng điện, hiệu điện thế và điện trở
Hiển thị kết quả đo được thực hiện bằng kim chỉ trờn một thước hỡnh cung
Loại này cú thể khụng cẩn nguồn điện nuụi khi hoạt động trong chế độ
Trang 16
p1
Trường hợp đề nhằm thang đo điện trở khi đo điện ỏp DC => đồng hỗ sẽ bị hỏng cỏc điện trở bờn trong!
*Hướng dẫn đo điện trở và trở khỏng
Với thang đo điện trở của đồng hồ vạn năng ta cú thể đo được rất
nhiều thứ
tra giỏ trị của điện trở
sm tra sự thụng mạch của một đoạn dõy dẫn
Đo kiểm tra sự thụng mạch của một đoạn mạch in
Đo kiểm tra cỏc cuộn dõy biến ỏp cú thụng mạch khụng
tra sự phúng nạp của tụ điện
tra xem tụ cú bị dũ, bị chập khụng mm tra trở khỏng của một mạch điện
Đo kiểm tra đi ốt và búng bỏn dẫn
Trang 17* Để sử dụng được cỏc thang đo này đồng hồ phải được lắp 2 Pin tiểu
1;5V bờn trong, đề xử dụng cỏc thang đo 1Kohm hoặc 10Kohm ta phải lip Pin 9V
~ Đo điện trỡ :
kaotmoee-ba
Đo kiểm tra điện trở bằng đồng hỗ vạn năng
Dộ do tri số điện trỡ ta thực hiện theo cỏc bước sau :
+ Bude | ; Để thang đồng hỗ về cỏc thang đo trở, nếu điện trở nhỏ thỡ để
thang x1 ohm hoặc x10 ohm, nếu điện trở lớn thỡ dộ thang x1Kohm hoặc 10Kohm => sau đú chập hai que đo và chỉnh triết ỏo để kim
đồng hồ bỏo vị trớ 0 ohm
+ Bude 2 : Chuan bj do
Trang 18Vi dy : nộu dộ thang x 100 ohm va chi số bỏo là 27 thỡ giỏ trị là = 100 x27 =2700 ohm = 2,7 K ohm + Bude 4 ; Nộu ta dộ thang do quộ cao thi kim chỉ lờn một chỳt , như vậy đọc trị số sẽ khụng chớnh xỏc ô_ Bước 5; Nếu ta đề thang đo quả thấp , kim lờn quỏ nhiễu, vả đọc trị số cũng khụng chớnh xỏc + Khi đo điện trở ta chọn thang do sao cho kim bộo gin vj tri gióu vạch chỉ số sẽ cho độ chớnh xỏc cao nhất ~ Dựng thang điện trở để đo kiểm tra tụ điện
ô_ Ta cú thể dựng thang điện trở để kiểm tra độ phúng nạp và hư hỏng
của tụ điện „ khi đo tụ điện , nếu là tụ gốm ta dựng thang đo xIK ohm
hoặc 10K ohm, nếu là tụ hoỏ ta ding thang x 1 ohm hoặc x 10 ohm
oh on gpd - ven
Trang 19Phộp đo tụ gốm trờn cho ta biết :
“Tự CI cũn tốt => kim phúng nạp khi ta đo ˆ
“Tụ C2 bị dũ —> lờn kim nhưng khụng trở về vị trớcủ
“Tụ C3 bị chập => kim đồng hỗ lờn = 0 ohm và khụng trở về
‘rb co bin gay nh
Ding thang x 10 ohm dộ kiộm tra tụ hoỏ
'Ở trờn là phộp đo kiểm tra cỏc ty hoỏ, ty hoỏ rất ớt khi bị dũ hoặc chập mà
chủ yếu là bị khụ ( giảm điện dung) khi đo tụ hoỏ dộ biết chớnh xỏc mức độ hỏng của tụ ta cần đo so sỏnh với một tụ mới cú cựng điện dung
Ở trờn là phộp đo so sỏnh hai tụ hoỏ cựng điện dung, trong đú tụ Cl là tụ
mới cũn C2 là tụ cũ, ta thấy tụ C2 cú độ phúng nạp yếu hơn tụ C1 => chứng
tỏ tụ C2 bị khụ ( giảm điện dung )
Chỳ ý khi đo tụ phúng nạp, ta phải đảo chiều que đo vài lần để xem độ
phúng nạp
Trang 20* Hướng din do dong điện bằng đồng hồ vạn năng
Cỏch 1 : Dựng thang đo dũng ơ
Để đo dũng điện bằng dong ho van nang, ta đo đồng hồ nổi tiếp với tải tiờu thụ và chỳ ý là chỉ đo được đũng điện nhỏ hơn giỏ trị của thang do cho phộp, ta thực hiện theo cỏc bước sau
'Bược 1 : Đặt đồng hồ vạn năng vào thang đo dũng cao nhất
Bước 2: Đặt que đồng hồ nối tiếp với tải, que đỏ về chiều dương, que đen về
chiều õm
+ Nộu kim lộn thấp quỏ thỡ giảm thang đo z
+ Nộu kim lờn kịch kim thỡ tăng thang đo, nếu thang đo đó để thang cao
nhất thỡ đồng hồ vạn năng khụng đo được dũng điện này
ô _ Chỉ số kim bỏo sẽ cho ta biết giỏ trị đồng điện Cỏch 2 : Dựng thang đo ộp DC
Ta cú thể đo dũng điện qua tải bằng cỏch đo sụt ỏp trờn điện trở hạn dũng
mắc nối với tỏi, điện ỏp đo được chia cho giỏ trị trở hạn dũng sẽ cho biết giỏ
trị đồng điện, phương phỏp này cú thể đo được cỏc dũng điện lớn hơn khả năng cho phộp của đụng hồ vàđồng hd van nang cũg an toàn hơn
Cỏch đọc trị số dũng điện và điện ỏp khi đo như thế nào ?
Đọc giỏ trị dign 4p AC va DC
+ Khi do dign ap DC thỡ ta đọc giỏ trị trờn vạch chỉ số DCV.A ô _ Nếu ta để thang đo 250V thỡ ta đọc trờn vạch cú giỏ trị cao nhất là
250, tương tự đề thang 10V thỡ đọc trờn vạch cú giỏ trị cao nhất là 10 trường hợp để thang 1000V nhưng khụng cú vạch nào ghỉ cho giả trị
Trang 21+ Khi do điện ỏp AC thỡ đọc giỏ trị cũng tương tự đọc trờn vạch —- AC.10V, nộu do ở thang cú giỏ trị khỏc thỡ ta tớnh theo tỷ lệ Vớ dụ nếu
để thang 250V thỡ mỗi chỉ v của vạch 10 số tương đương với 25V
+ Khi do dong điện thỡ đọc giỏ trị tương tự đọc giỏ trị khi đo điện ỏp
1.2 Vật liệu linh kiện thụ động
1.2.1.Cụng dụng và đặc điểm kỹ thuật của cỏc loại vật liệu, linh kiện điện-
điện tử thường dựng trong hệ thống mạch điện mỏy thi cụng nền
1.2.1.1.Vật liệu đẫn điện
a Định nghĩa
Là chất cú vựng tự do nằm sỏt với vựng đẩy, thậm chớ cú thể chồng lờn vựng đẩy Vật dẫn điện cú số lượng điện tử tự do rắt lớn, ở nhiệt độ bỡnh thường, cỏc điện tử húa trị trong vựng đấy cú thể chuyển sang vựng tự do rất
dễ dàng dưới tỏc dụng của lực điện trường, cỏc điện tử tự do này tham gia
vào dũng điện dẫn Chớnh vỡ vậy vật dẫn cú tớnh dẫn điện tốt
b Đặc tớnh của vật dẫn điện
Khi nghiờn cứu đặc tớnh dẫn điện của vật liệu cần quan tõm đến cỏc
tớnh chất cơ bản sau:
* Điện dẫn suất và điện trở suất
Điện dẫn suất hay điện trở suất của vật liệu tớnh theo biểu thức sau:
Y= ev p
Tri số nghịch đảo của điện dẫn suất Ÿ gọi là điện trở suất P' Nếu vật dẫn cú tiết điện khụng đổi S và độ dài L thi
S ere
FR L
Bon vj cia điện tre suat li: Qmm?
Trang 22Điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ trong khoảng nhiệt
độ hẹp, quan hệ giữa điện trở suất vả nhiệt độ gần như đường thẳng, giỏ trị
điện trở suất ở cuối đoạn nhiệt độ At cú thể tớnh theo cụng thức sau ủị =,(L+0,,d1) iộn trở suất đo ở nhiệt độ t" Pi 2 Điện trở suất đo ở nhiệt độ ban đầu tạ
Xb Hệ số nhiệt của điện trở suất
Hệ số nhiệt của điện trở suất núi lờn sự thay đổi điện trở suất của vật
liệu khi nhiệt độ thay đụi
'* Nhiệt dẫn suất
Nhiệt dẫn suất của kim loại dẫn điện cú quan hệ với điện dẫn suất kim
loại, cỏc kim loaik khỏc nhau ở nhiệt độ bỡnh thường với điện dẫn suất tớnh
bằng S/m cũn nhiệt dẫn suỏt tỉnh bằng w/độ.m
* Hiệu điện thế tiếp xỳc và sức điện động
Khi cho hai kim loại khỏc nhau tiếp xỳc thỡ giữa chỳng phỏt sinh hiệu điện thể, nguyờn nhõn sinh ra hiệu điện thế tiếp xỳc là cụng thoỏt điện tử của kim loại khỏc nhau đồng thời do số điện từ tự do khỏc nhau mà ỏp lực khi điện tử ở kim loại khỏc nhau cú thể khụng giống nhau
* Hệ số nhiệt độ dăn nở dài của vật dẫn kim loại
Hệ số dăn nở nhiệt theo chiều dài của vật dẫn kim loại là trị số của hệ số đón nở dài theo nhiệt độ và nhiệt độ núng chảy Khi hệ số cao sẽ dễ núng chảy, ở nhiệt độ thấp của kim loại khú núng chảy
* Tớnh cơ học của vật liệu
'Tớnh chất cơ học hay cũn gọi là cơ tỉnh là khả năng chống lại tỏc dụng
của lực bờn ngoài tỏc dụng lờn kim loại
.Cơ tớnh của kim loại bao gồm tớnh đàn hồi, tớnh dai, độ cứng chịu được
va chạm và độ chju mai mũn
Trang 23
e Một số vật dẫn điện thụng dung
* Đồng ( Cụ)
Đồng là vật liệu quan trọng nhất trong tắt cả cỏc vật liệu dẫn điện được dựng trong kỹ thuật điện vỡ nú cú điện dẫn suất, nhiệt dẫn suất lớn ( sau
bạc), nú cú sức bền cơ khớ lớn, chống lại sự ăn mỏn khớ quyển và cú tỉnh đản
hồi cao
.Vi vậy đồng trở thành vật liệu quan trọng nhất dộ sản xuất dõy điện và nú là kim loại hiểm, chỉ chiếm 0,01% trong lũng đắt
ồng là kim loại màu đỏ nhạt, nú cú điện dẫn suất, nhiệt dẫn suất cao, cú sức bền cơ khớ tương đối lớn, dộ dat, dễ vuốt dón, dễ gia cụng khi núng và nguội, cú sức bền lớn khi va đập và ăn mũn, cú sức đề khỏng cao với thời tiết xấu và cú khả năng tạo thành hợp kim tốt đồng thời cú khả năng hản gắn
tốt
“Trọng lượng riờng ở 200” C : 8,90kg/dm”
"Nhiệt độ núng chảy: 1083°C
Do đặc tớnh về cơ và điện đặc biệt của đồng, đồng thời nú cú sức bền
cao ở thời tiết xấu nờn đồng là kim loại được sử dụng phổ biến trong kỹ
thuật điện như trong kết cấu mỏy điện, mỏy biến thộ, làm dõy dẫn điện cho
đường dõy điện trờn khụng, dõy tải điện, dựng trong cỏc khớ cụ điện, trong
thiết bị điện, trang thiết bị vụ tuyến viễn thụng + Hop kim đồng thanh
'Đồng thanh là hợp kim của đồng cú thờm một số kim loại khỏc để tăng cường độ cứng, tăng sức bền vả dễ núng chảy theo cỏc vật liệu thờm vảo
¿ Đồng thanh - thiếc: là hợp kim của đồng và thiếc, đụi khi thờm vào một
số kim loại khỏc dộ làm thay đối cỏc tớnh chất cơ, húa học, chỳng tạo lờn sức
bền chống ăn mỏn
~ Đồng thanh - thiếc - kẽm: ( Thiếc 3 - 9%; kẽm 4 — 11%)
~ Đồng thanh- thiếc hoặc đồng thanh -chỡ-thiếc( chỉ 4-17%)
~ Đồng thanh khụng thiếc( AL, Mn,Ni) trong đú đồng chiếm 78%
Đồng thanh được sử dụng trong chế tạo mỏy và cỏc khớ cụ điện, để gia
cụng cỏc chỉ tiết, nối dõy dẫn, giữ dõy, vũng đầu dõy, hệ thống nồi đất, để
chế tạo cổ gúp điện, giỏ đỡ chỗi than, cỏc tiếp điểm ụ cắm
Trang 24
+ Hop kim dng thau:
Là hợp kim ddng —kộm, trong d6 kộm khong vugt qui 46%
Ứng dụng: Để gia cụng cỏc chỉ tiết dẫn dũng điện như cỏc đầu cọc, bảng,
phõn phối, phớch cắm, đui đốn + Nhụm(AL)
Sau vật liệu đồng, nhụm là vật liệu quan trọng thứ 2 được sử dụng trong
kỹ thuật điện vỡ nú cú điện dẫn suất cao( chỉ thua bạc và đồng), trọng lượng
riờng giảm, tớnh chất vật lý và húa học cho ta khả năng dựng nú làm dõy dẫn điện Nhưng nhụm cú nhược điểm là sức bền cơ khi tương đổi bộ và khú khăn trong việc thực hiện tếp xỳc điện, Nhụm là vật liệu cú rắt nhiễu trong trỏi đất ( Chiếm khoảng 7,5%)
'Nhụm dựng trong cụng nghiệp phụ thuộc vào mục đớch của nú, theo
cỏc tiờu chuẩn nước ngoài thỡ nhụm sử dụng làm dõy dẫn điện phải gồm:
+ Nhụm tỉnh khiết tối thiểu 99,5%, + Sắt - silic : 0,45%
+ Đồng- kem: 0,05%:
Nhụm được dựng để chế tạo điện cực tụ điện phải cú độ tỉnh khiết cao ma tap chat tối đa khụng quỏ 0,05%,
Nhụm cú cỏc đặc tớnh chung sau: Nhụm là kim loại cú màu trắng bạc,
nhẹ, dễ dỏt mỏng, vuốt dón, cú thộ gia cong dộ dàng khi núng và nguội, dễ
kộo sợi, nhụm rất bền vững khụng chịu ăn mũn của mụi trường khụng khớ, nước ngọt Nhụm là kim loại rắt mềm, ớt khỏng khớ va chạm và xõy xỏt khi kộo và cất Nhụm dễ phỏ hủy trong mụi trường muối HCL, H; SO, 'Nhụm khú hàn nồi “Trọng lượng riờng ở 200°C: 2,7kg/dm`` Nhiệt độ núng chảy: 6570°C
Nhụm cú cụng dụng sau:
~ Do tớnh chất cơ, điện và nhụm cú sức đề khỏng cao với thời tiết xấu và nhụm cú trong thiờn nhiờn nhiều nờn nhụm được dựng phổ biến trong kỹ
Trang 25+ Dõy dẫn điện ở đường dõy truyền tải
+ Dõy cỏp điờn,
“+ Cỏc thanh gúp và cỏc chỉ tiết trong thiết bị điện
+ Dõy dẫn dựng để quần
+ Lam ty dign,
+ Cỏc ro to của động cơ điện
+ Cỏc chỉ tiết: đầu nối, giắc cắm
~ Dõy dẫn nhụm được dựng phổ biến ở cỏc đường dõy trờn khụng
~ Để tăng cường sức bền cơ khớ của đõy dẫn người ta chế tạo những dõy dẫn thộp nhụm tụng hợp cú phần lừi là thộp một sợi hay nhiều sợi và
quấn một lớp hay nhiều lớp nhụm bờn ngoài dõy thộp
* Hợp kim của nhụm
'Nhụm cú nhiễu hợp kim dựng để đỳc và để kộo dõy dẫn điện Cỏc hợp
kim chớnh của nhụm dựng lỳc Al-Cu-Ni; Al-Cu; Al-Cu-Zn
Cỏc hợp kim đựng để làm đõy dẫn trờn cơ sở nhụm là chớnh và dựng
dõy thộp nhụm chế tạo sao cho cú cơ tớnh tốt
* Chỉ ( Pb)
Chỡ được tỉnh luyện theo phương phỏp núng chảy hay điện phõn để
loại bỏ tạp chất và cuối cựng thu được chỉ với mức độ tỉnh khiết 99,5% -
99,994%
Chỉ kỹ thuật cung cấp dưới dạng thỏi 35-55kg, nú được dựng trong cấu
tạo, cỏp điện và nhiều lĩnh vực khỏc
Chỉ dựng chế tạo ắc quy
* Đặc tớnh chung của chỉ
“Chỉ là kim loại cú màu tro sỏng ngà xanh da trời, là kim loại rất mềm
đẻo ở nhiệt độ thấp, chi cú tớnh dẫn điện rất tốt
Nú cú sức bền đối với thời tiết xấu, khụng bị tỏc động bởi HCL,
H,SO, va xit
Nú dễ hũa tan trong axit Nari, axit axeetic pha loóng Sự bay hơi của chỉ rất độc hại
Chỉ là kim loại dễ đỏt mỏng, dễ kộo thành lỏ mỏng
Trang 26'Trọng lượng riờng ở 200°C : 11,34kg/dm’,
"Nhiệt độ núng chảy; 327C * Ứng dụng
Chỉ được sử dụng làm lớp bảo vệ ở cỏp điện nhằm chống ẩm ướt Chỡ được dựng để chế tạo cỏc tắm bản cực ắc quy điện ( Trong trường,
hợp này phải dựng chỉ tỉnh khiết 99%)
“Chỉ dựng làm dõy chảy để bảo vệ dõy dẫn điện
1.2.1.2 Vật liệu cỏch đi:
a Khải niệm chung về vật liệu cỏch điện
* Tầm quan trọng của vật liệu cỏch điện
Vat liệu cỏch điện cú ý nghĩa cực kỳ quan trọng đối với kỹ thuật
điện Chỳng được dựng để tạo ra cỏch điện bao quanh những bộ phận dẫn điện trong cỏc thiết bị điện và tỏch rời cỏc bộ phận cú điện thế
khỏc nhau Nú chỉ cho dũng điện đi theo những con đường mà sơ đồ
quy định Vật liệu cỏch điện cũn được dựng làm điện mụi cụng tỏc
trong cỏc tụ điện
'Nếu khụng cú vật liệu cỏch điện thỡ sẽ khụng thể chế tạo được bất
kỳ 1 loại thiết bị nào
'Tuỳ thuộc vào cỏc tr-ờng hợp sử dụng vật liệu điện phải đỏp ứng
đ-ợc nhiều yờu cẩu khỏc nhau Ngoài những tớnh chất vẻ điện thỡ
những tớnh chất cơ, nhiệt, lý hoỏ khỏc cũng nh- ; khả năng gia cụng vật liệu để chế tạo thành những sản phẩm cắn cũng giữ vai trũ to lớn
'Vỡ vậy trong những điều kiện khỏc nhau phải chọn những vật liệu khỏc nhau
Chất cỏch điện là cỏc chất dẫn điện kộm, cú điện trở suất rất lớn (khoảng 10° - 10''Qm), Cỏc vật liệu này được sử dụng rộng rói trong cụng nghiệp và trong đời sống, nhằm mục đớch ngăn chặn sự tiếp xỳc của dũng
điện với người hoặc với cỏc dũng điện khỏc
Nhiều chất cỏch điện là cỏc chất điện mụi, tuy nhiờn cũng cú những
mụi trường cỏch điện khụng phải là chất điện mụi (như chõn khụng)
'Yếu tố quan trọng để đỏnh giỏ một vật liệu cỏch điện là cường độ điện
trường đỏnh thủng Khi cường độ điện trường đặt lờn vật liệu vượt quỏ giỏ trị cho phộp thỡ sẽ xuất hiện sự phúng điện (quỏ điện ỏp), phỏ hủy vật liệu và
Trang 27'Cỏc nghiờn cứu để chế tạo cỏc loại vật liệu cỏch điện cú khả năng chịu
được điện trường ngày cao được chỳ ý, để cho phộp giảm kớch thước của
cỏc thiết bị điện
b Ph€n l‹
~ Ph€n theo tring th,i
Vat ligu cỏch điện đ- ợc phõn loại theo cỏc dạng: Khớ, lỏng, rắn Ngoài
ra cũn cú vật liệu hoỏ rắn Tr-ớc khi đ-a vụo s#n xuất chẾt c,ch điện chúng lụ chất lỏng, sau khi chế t'o xong chúng lụ chất r⁄4n (sơn vụ e,c
cht hen hip)
* Phân theo bẦn chẾt ho, học:
'Vật liệu cỏch điện vụ cơ và hữu cơ
Chất hzu cơ: Nh+ng hp chất chứa e,e bon,H;,O›, N›
'Chất vô cơ: Có thể có Sĩ, AI, e,e kim lo'
+ Cỏch điện hữu cơ cú tớnh cơ học đỏng quý là tớnh dẻo, đàn hồi tuy nhiờn chỳng cú độ bền nhiệt thấp
C.ch BiOn hw c> đ-ic ong dng rộng ri v* cd thO Po đ-fc thunh ding sii, mung mang vu c,c sn phEm ca hxnh d'ng kh,c
nhau
+ Cỏch điện vừ cơ th- ờng giũn, khụng cú tớnh dẻo và đàn hồi Chế tạo phức tạp nh- ng cú độ bờn nhiệt cao
Tuy cang nghO chO t'o phoc t'p nh-ng ching đ-ie ding trong
nheeng chEt c,ch điOn ph4i lum việc & nhiOt độ cao
+ Ngoài ra cũn cú những vật liệu cú tớnh trung gian giữa vụ cơ và
hữu cơ: đú là những vật liệu hữu cơ nh- ng trong phõn tử của chỳng cú chứa cả những nguyờn tố đặc tr- ng cho vật liệu vụ cơ: Sỉ, AI, P
* Phân theo khĐ n ng chbu nhiệĂ:
Vat ligu đ-ợc phõn thành cỏc cấp Y, A, E, B, F, H, C Việc phõn cấp theo nhiệt độ làm việc lớn nhất cho phộp cú ý nghĩa thực tiễn quan trọng
 Tinh chất chung của vật liệu cỏch điện
* TỶnh hỏi ẩm của vất liệu c,ch điện:
Khi lựa chón vị lu c,ch điện với 1 mục đích cụ thể cCn ph%i
Trang 28* Độ ẩm của không khí:
~ Khụng khớ luụn chứa 1 1-ong hoi n- úc nhất định
- Độ ẩm tuyệt đối của khụng khớ: é- ợc đỏnh giỏ bằng khối I-ợng (m) của hơi n- ớc chứa trong 1 đơn vị thể tớch khụng khớ (m))
Em tuyOt đội cCn thiOt đO gy b-o hou khang khY t'ng mink
theo nhiOt độ toc lu ,p suEt cha hai n- 6c tng U'n
ong vii mgi nhiOt độ x,c đbnh, khang khY kheng thO choa 1 l-ợng
a- úc lin hon vx nai sl ri xuộng d-6i d'ng s- —ng
Điều kiện bỡnh th- ờng của khụng khớ đ- ợc lấy bằng độ ẩm (60 + 70)% ở nhiệt độ (20 + 5)"C
~ Tỏc động của độ ẩm làm giảm tớnh chất điện của điện mụi
$⁄Œc biệt nhiệt độ (30 + 40°C) vụ khi bụ, có tré sẻ cao = 98 +
100% lum cho điều kiện vỄn hạnh của c,c m,y điện vụ thiệt bb
đIOn trộ n'n nding nO
Độ ẩm cao của khụng khớ làm ảnh h- ởng đến điện trở bẻ mặt của điện mụi
$6 bYo vO cheng tc động cha BE Em cho điện mỏi ran cite tính ng-ời ta phi 'n chong 1 lo'i dGu khang dƠnh n-de Kh4 n’ng
dƠnh n- 6c hoc cht ling khc cia điOn mai đ-ic BAe tr-ng bội
gae bi'n dƠnh n-dc đ cia gidt n-de Be I'n BO mộ#t ph'ang cha vEt
UiOu
+ Đ8 Bm cha vit iOu:
Ce vEt liệu c,ch điện với mec độ nhiều hay ít đều hút ẩm túc lu cd KhĐ n'ng hột yuo trong nd h>i Em t6 mei tr- ờng xung quanh vụ thấm Em
toc lạ cọ kh nhng cho hơi n- ớc xuyển qua
Mẫu vật liệu cỏch điện để trong điều kiện độ ẩm và nhiệt độ nhất định
của mụi tr- ờng xung quanh sau 1 thời gian dài khụng hạn định sẽ đạt đến
1 trang thỏi cõn bằng độ ẩm nào đú
Nếu mấu vẼt liệu t- ơng đối khô th* nó sĨ hút ẩm của mỏi tr- ờng vu độ Em t'ng dCn cho đOn khi On byng độ Em cia mai tr-dng NOw mu vEt Ou có độ ẩm lớn hơn BE Em Woy thằ độ Em cita mEu si gi}m xuộng cho đOn gi, rP Wer D, Một sộ vEt liệu cịch điện thế rỏn * Nhựa: Nhựa là tờn gọi của một nhúm rất rộng cỏc vật liệu cú nguồn gốc và bản
tớnh rất khỏc nhau nh- ng cú Isố đặc điểm rất giống nhau vẻ bản chất hoỏ học cũng nh- 1 số tớnh chất vật lý chững ĐZ Jy hen hip cia c,c chEt h-u
c—, chó yếu lu nh+ng chất cao phân tộ vii moc độ tring hip kh,c nhau
Trang 29'Ở nhiệt độ khỏ thấp nú là những chất vụ định hỡnh cú dạng nh-; thuỷ tỉnh khỏ giũn Khi đốt núng thỡ nhựa mềm ra, thành dẻo và hoỏ lỏng Phõn lớn cỏc loại nhựa dựng trong kỹ thuật cỏch điện khụng tan trong n- Gc va ft hỳt ẩm nh- ng lại tan trong cỏc dung mụi hữu cơ thớch hợp về bản chất điện
‘Thong th- ờng nhựa cú tớnh kết dớnh và khi chuyển từ trạng thỏi lỏng
sang trạng thỏi rắn nhựa sẽ gắn chặt vào vật rắn tiếp xỳc với nú Nhựa là thành phõn quan trọng của nhiều loại sơn, chất dẻo, xơ tổng hợp Theo
nguồn gốc nhựa cú thể phõn thành 3 loại: Nhựa tự nhiờn, nhựa nhõn tạo, nhựa tổng hợp
~_Nhủa nhỒn to:
Gộm ete xenlulo va este xenlulo, Chỳng đ- ợc tạo ra từ việc xử lý hoỏ học cỏc xenlulo tự nhiờn Chỳng thuộc loại nhựa dẻo, kộm chịu núng đ- ợc dựng chế tạo vật liệu dệt, màng mỏng, sơn, chất dẻo
- Nhàa tưng lập
Nhựa tổng hợp cú vai trũ quan trọng trong kỹ thuật cỏch điện Theo
bản chất ng ði ta lại chia nhựa tổng hợp ra thành nhựa trựng hợp và nhựa ng- ng tụ ~ Nhựa trung hoy: + Nhựa gốc ấtylen: + Polystyrol (PS): + Tetrafloetylen ~ Nhựa cực tĨnh:
+ R-gu Polyvinyl: La chất trựng hợp của r- gu vinyl: H,C = CH - OH
B4n thn r- ou vinyl khang đ- ic lum chất c,ch điện vx tính |-dng che thệ hiện qu, m'nh, how tan trong n- úc
N6 đ- ợc dựng làm sản phẩm xuất phỏt để tổng hợp nhựa
Polyvinylaxờtat dựng để sản xuất sơn Emay Cỏch điện của dõy emay bằng loại sơn ấy cú độ bờn cơ cao cú thể đem sử dụng trực tiếp làm dõy quấn cho mỏy điện và dụng cụ điện rất cú lợi về kớch th- Ge, trọng l- ợng và giỏ thành
sản phẩm
+ Nhựa Polimetylmetacrilat (thuỷ tỉnh hữu cơ):
Khụng màu, trong suốt D- ới tỏc dụng hồ quang nú thải ra 1 1-ong khớ
lớn (CO, H;, hơi H:O, CO.) nờn cú khả năng đập hồ quang Thuỷ tỉnh hữu
cơ dựng làm vật liệu kết cấu, cầu chỡ cao ỏp, buồng đập hồ quang
+ Nhựa Flo hữu cơ:
D2 them nguyờn tổ Flo cú tớnh Hạ động hoỏ học khỏ mạnh vào thành
phớ
Trang 30- Nhựa thi'n nhi'n:
Lu nhe-ng chEt do một sộ động vEt (c,nh kiến) hoZEc nh>ng lo'i cây
ed nhita (nhita thang) tiOt ra, Ng- oi ta khai th,e chúng ộ d'ng ssn có
trong tit nhi'n vu chO cGn ty sich, nEu chy
+ Cỏnh kiến:
Do 1 sộ can tring tiết ra trần c,c cụnh cây ộ xo nang Ng- di ta thu
nhưŒI theo kiệu thĩ công, lọc s'ch bEn vu nEu chy
Là những lớp dang vảy cỏ mỏng và giũn, mầu vàng nhạt hoặc hung hung đỏ Dễ hoà tan trong r- gu cồn ở 50 + 60°C cỏnh kiến trở nờn dễ uốn và ở nhiệt độ cao hơn nú trở thành dẻo và nồng chảy ra Khi đun núng kộo đài nú đ- ợc nung kết trở nờn khụng núng chảy và khụng hoà tan Trong kỹ
thuật điện cỏnh kiến đ- ợc dựng ở dạng sơn dỏn
+ Nhựa thụng (Colofan):
Là loại nhựa giũn mầu vàng hoặc nõu, dựng nhựa thụng hoà tan trong
đầu mỏ vào việc sản xuất cỏc hợp chất để tẩm và ngõm cỏp
+ Nhựa Cụpan:
Là loại nhựa khú núng chảy Nú búng, cứng, khú hoà tan Nhựa này 1 phần khai thỏc trong khoỏng sản do cỏc loại cõy cú nhựa đó sinh tr- ởng tr-ớc đõy tỏch ra 1 phần thu đ-c từ nhựa của cỏc loại cõy đang mọc hiện nay
Nhựa này dựng làm chất phụ gia cho sơn đầu nhằm tăng độ cứng, của màng
+S:
‘Son: Son va hợp chất cỏch điện đ- ợc xếp vào loại cỏch điện rắn Là dung dich keo của nhựa, của dầu khụ, bi tum cỏc chất ấy gọi là nờn sơn hoà tan trong dung moi dộ bay hơi Khi sơn d- ợc sấy khụ thỡ dung mụi bay hơi cũn lại nờn sơn thỡ chuyển sang trạng thỏi rắn và tạo thành màng sơn
* Hip chất c,ch điện:
Gồm 2 nhúm chớnh là: hợp chất tẩm và hợp chất làm đõy, dựng để tắm và làm đõy cỏc lỗ trống giữa cỏc chỉ tiết khỏc nhau trong thiết bị điện, giữa cỏc mối nối nhằm bảo vệ chất cỏch điện chống ẩm và chống tỏc dụng của cỏc chất cú hoạt tớnh hoỏ học, tăng c- ờng điện ỏp phúng điện, hoàn thiện điều kiện toả nhiệt cú thể làm tăng cụng suất của cỏc thiết bị
+X 8
X> 1a vat ligu mà toàn bộ hoặc chủ yếu được cấu tạo bằng cỏc phần tử nhỏ và đài Độ bờn cơ và độ dẻo khỏ cao, sản xuất thuận tiện, rẻ tiền Độ
Trang 31
bờn điện và độ dẫn điện khụng cao, độ hỳt ẩm cao
* Go, gify vp cc tang:
+GÂ: 1à vật liệu sẵn cú, dộ gia cụng, cú đặc tớnh cơ t- ơng đối tốt
Nếu dựng gỗ làm cỏch điện thỡ phải tắm cần thận Th- ờng dựng để chế tạo chỉ tiết giỏ đỡ, cỏn cầu dao, nờm rónh của mỏy điện
+ Giky yu c.cteng:
Là những vật liệu hỡnh tấm hoặc quấn lại thành cuộn chế tạo từ xơ ngỏn “Thành phần chủ yếu là xenlulụ Độ bền của giấy phụ thuộc vào độ
im
+ C,c tang c,ch @iOn: 2 loai
Loại để ngoài khụng khớ: Cứng và đàn hồi (dựng lút rónh mỏy điện, lừi cuộn đõy, vũng đệm ) Loại dựng trong dầu: Cú cấu trỳc xốp và mềm hơn dựng chủ yếu trong dầu MBA Cú tớnh tẩm dấu tốt và khi đú nú cú độ bờn điện cao * VỀ liệu độc
Đ-ợc chế tạo từ cỏc loại xơ dài để làm vải, băng cỏch điện Nú cú đội bờn cơ cao hơn giấy tẩm nh- ng đắt tiền và cú độ bờn điện nhỏ hơn
Vai và bang th- ờng dựng bảo vệ phõn cỏch điện chủ yếu của mỏy điện và thiết bị điện chống tỏc dụng cơ từ phớa ngoài Nú cũn ding dộ sin xuất vải sơn cỏch điện (đú là vải đ- ợc tẩm sơn vừa cú độ bền cơ vừa cú độ bờn điện cao) dựng làm cỏch điện trong mỏy điện và thiết bị điện, trong cỏc sản phẩm cỏi
Mung do
“Trong suốt và màng mỏng < 0,02mm, làm bằng polyme hữu cơ, đ- ợc sản xuất thành từng cuộn Nú cú độ bền cơ và điện cao dựng làm cỏch điện cho mỏy điện, đõy cỏp, dõy quấn
= ChEt dio: + ChEt dio:
Dựng rộng rói trong kỹ thuật Nú cú đặc điểm là d- ới tỏc dụng của sức
ộp từ bờn ngoài nú sẽ cú hỡnh dỏng nhất định của khuụn ộp
Ding nhiộu chất dẻo làm vật liệu cỏch điện cũng nh- làm vật liệu kết cấu, Nhiều chất dẻo cú độ bờn cơ cao, đặc tớnh cỏch điện tốt và khỏ nhẹ * VEt liu cao su:
Cao su cú đặc tớnh đàn hồi cao, tớnh ớt thấm ẩm và ớt thấm khớ + Cao su tii nhi'n:
Lấy từ nhựa (mủ) của cõy cao su Rhi Kim đụng tụ mủ cao su và thải hết tap chất thỡ tỏch riờng d- ge cao su ra
Trang 32
Khụng đựng cao su nguyờn chất vào việc sản xuất chất cỏch điện vỡ nú khụng chịu đ- ợc nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp cũng nh- tỏc dụng của dung
mụi Để khắc phục nh- ợc điểm đú ng- ời ta tiến hành l- u hoỏ cao su tức là
nung núng lờn sau khi cho thờm è-u huỳnh vào + Cao su teeng hi
- Chế tạo từ đầu mỏ, r- ợu cồn và khớ thiờn nhiờn + Cao su Butađien: Sin xuất cao su đẻo và ờbụnit * $iOn mai king teng hip:
= Kevan:
Là chất lỏng khụng mẩu và trong suốt, nặng hơn dầu mỏ Độ nhớt cao hơn đầu biến ỏp nhiều
~ ChẾt lỏng Silic h>w cơ:
C6 B nhỏ độ hỳt ẩm nhỏ, độ bờn nhiệt cao Cú thộ dang tẩm tụ điện nh- ng đắt tiờn và độ bờn cơ thấp
- Chất lắng Flo lrru c—
.Cú tổn hao điện mụi rất nhỏ, độ hỳt ẩm nhỏ khụng đỏng kể và độ bền nhiệt cao Độ nhớt nhỏ, t- ơng đối đễ bay hơi, khả năng đảm bảo thoỏt nhiệt ra khỏi đõy quấn và lừi từ của chất lỏng Flo hữu cơ mạnh hơn nhiều so với dầu mỏ
Ưu điểm: Khụng chỏy đ- ợc, cú độ bền chịu hồ quang cao nh- ng đỏt tiền * DGu thie vEt:
Là những chất lỏng nhớt thu được từ hạt của những loại thực vật khỏc nhau Cần đặc biệt chỳ ý tới đầu khụ Nú th- ðng dựng chế tạo sơn dầu cỏch điện, vải sơn, tẩm gỗ
*Nhựa đ ờng:
Là chất khụng định hỡnh, là hỗn hợp phức tạp của cỏc hydrụcỏcbon (cả ớt S và O,) Cú mầu đen hoặc nõu sẫm, ở nhiệt độ khỏ thấp thỡ giũn và sinh ra vết nỳt cú dạng võn đặc biệt
Khụng hoà tan trong r- gu và n- đc, khụng bờn đối với đầu, cú tớnh nhiệt đẻo Theo nguồn gốc chỉa làm 2 loại: Nhựa đ- ờng nhõn tạo (gốc dõu mỏ) và nhựa đ- ờng thiờn nhiờn (khoỏng sản)
Nhựa đ- ờng chịu nhiệt càng cao thỡ cú tinh cỏch điện càng tốt, khi nhiệt độ tăng lờn thỡ tớnh cỏch điện giảm dõn
Dựng nhựa đ- ờng để sản xuất sơn và hợp chất cỏch điện
* Điện môi s,p:
Trang 341.2.1.3 Vật liệu từ
-a Khỏi niệm chung về vật liệu đẫn từ
Nguyờn nhõn chủ yếu gõy nờn từ tớnh của vật liệu là do cỏc điện tớch luụn luụn chuyển động ngắm theo những quỹ đạo kin tao
nờn những dũng điện vũng Đú là sự quay của cỏc điện từ xung quanh trục của mỡnh gọi là cỏc Spin điện tử và sự quay của cỏc điện
tử trong nguyờn tử (theo quỹ đạo)
'Nh- vậy tớnh đặc tr- ng cho trạng thỏi sắt từ của cỏc chất là nú cú
độ nhiễm từ tự phỏt ngay cả khi khụng cú từ tr- ng ngoài Mặc đự cú những vựng từ hoỏ tự phỏt nh- ng mụmen từ của cỏc đụmen lại cú
'h- ớng khỏc nhau nờn từ thụng ở khụng gian bờn ngoài bằng khụng
'Vật liệu dẫn từ là vật liệu khi đặt trong từ trường nú bị từ húa cho phộp từ thụng chạy qua vật liệu
'@ =B.S.cosg = I.H.cos0
ụ— Hệ số từ thắm
H- Cường độ từ trường
Đ- Tiết điện của vật liệu
- Gộc tạo bởi vecto B với phương vuụng gúc S
b, Một số vật liệu dẫn từ
* VẼt liệu tð mềm: (Cú Hạ, nhỏ)
Cú độ từ thẩm cao, lực khỏng từ và tổn hao từ trễ nhỏ, đ- ợc ding làm lừi MBA, nam chõm điện, trong cỏc dụng cụ đo diện và trong cỏc tr-ờng hợp cần cú cảm ứng từ lớn nhất với l-ợng tiờu phớ
năng è-ơng nhỏ
= S%t (thộp cỏc bon thấp): Vỡ điện trở suất t- ơng đối thấp nờn phõn lớn chỉ dựng cho cỏc lừi từ Th- ờng dựng làm mạch từ cú từ thụng khụng đổi
Trong s%t kit thu’t tinh khiOt th-Ong ed 1 I- gng nhỏ €, S,
Trang 35“Thộp là sản phẩm được nhận từ gang, thộp được sẵn xuất theo con đường sử dụng điờn, điện dung, lũ hồ quang, lũ điện cảm ứng
“Thộp cụng nghiệp là hợp kim luụn chứa: Cỏc bon và cú những nguyờn tổ húa học ảnh hưởng đến đặc tớnh kỹ thuật như; Sỉ,Mn, S\P.CrCuAl
Thộp chứa tý lệ 0,5 — 1.7% cỏc bon, nhiệt độ núng chảy 1535'C, trọng lượng riờng: 7,86kg/dm”
‘Ung dung:
‘Vat ligu dẫn từ thường dựng là vật liệu sắt từ như thộp lỏ kỹ thuật điện, thộp lỏ thường, thộp đỳc, thộp rộn, gang ớt được dựng vỡ din từ khụng tốt lắm
ở đoạn mạch cú từ thụng biến đổi tần số 50Hz thường dựng thộp
lỏ kỹ thuật day 0,35- 0,5 mm cú pha thờm 2 ~ 5 % Niken bđể tăng điện trở và giảm ding dign xoỏy
Ở tần số cao hơn dựng thộp lỏ kỹ thuật day 0,1 ~ 0,2 mm
'Thộp tắm là hợp kim Fe ~ Sĩ dựng làm lừi sắt mỏy biến ỏp, mỏy điện với mục đớch giảm tổn thất điện ỏp trong lừi thộp
* VỆt liệu từ cong: (cú Hạ lớn)
“Theo thành phần trạng thỏi, ph- ơng phỏp chế tạo vật liệu từ cứng d- ợc chia thành cỏc loại sau:
+ ThBp hip kim ho, :
Chế tạo nam chõm vĩnh cửu Chỳng đ- ợc hợp kim hoỏ với cỏc
chat phy nh-: Vonfram, Crom, Coban + Hip kim t6 cong độc:
Là hợp kim của 3 nguyờn tố AI - Ni - Fe (Aluni) Vỡ cú độ giũn và cứng chỉ cú thể gia cụng bằng ph- ơng phỏp mài nờn khú chế tạo
cỏc chỉ cú kớch th- ớc
chớnh xỏc
+ Cce nam ch€m bết:
Chế tạo nam chõm vĩnh cửu bằng ph- ơng phỏp luyện kim bột từ
hợp kim Ee -Ni - AI Nú đ- ợc ộp từ bột nghiờn sau đú thiờu kết ở nhiệt độ cao
+ Ferit 15 cong:
Toại đ-ge biết đến nhiều nhất là Fcri bai: BaO, 6Ee,O, ‘Th- dng dựng để sản xuất nam chõm bari Chỳng cú tớnh ổn
Trang 36suất lớn Cú thể dựng ở tần số cao Nh- ng độ bền cơ thấp, độ giũn lớn, tớnh chất từ phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ
* VẾt liệu tð có công dụng đ⁄4Ec biệt:
* Ferit:
Là vật liệu Oxit phức tạp, nú khỏc với cỏc chất sắt từ là trị số từ cảm nhỏ hơn, quan hệ giữa nhiệt độ và từ cảm phức tạp hơn và cú điện trở suất cao hơn hoặc rất cao Nú khụng phải là kim loại Ferit
là gốm từ cú thể xếp vào loại bỏn đẫn điện tử (vỡ cú điện dẫn điện tử
khụng đỏng kể) Năng l-ợng tổn hao ở vựng tần số cao t- ơng đối
nhỏ làm cho Ferit đ- ợc dựng rộng rói ở tần số cao Cỏc Eerit lànhững, vật liệu cứng và giũn, khụng cho phộp gia cụng bằng cắt gọt, chỉ cú thể mài hoặc đỏnh búng
+ Ferit từ mờm: cú trị số tổn hao lớn và tăng nhanh khi tần số tăng Cú hằng số điện mụi t- ơng đối lớn phụ thuộc vào tần số và thành phần của Ferit, khi tần số tăng Ê giảm
+ Ferit từ cao tấn: Ngoài Ferit từ mềm ở tõn số cao cú thể dang thộp lỏ kỹ thuật điện hoặc Fecmalụi cỏn nguội và điện mụi từ (Điện mụi từ chế tạo bằng cỏch nộn bột sắt từ cú chất kết dớnh cỏch điện)
+Ferit cú vũng từ trễ hỡnh chữ nhật: é- ợc đặc biệt chỳ ý trong kỹ thuật mỏy tớnh để làm bộ nhớ, trong cỏc thiết bị chuyển mạch
1.2.1.4 Vật liệu bỏn dẫn
Khỏi niệm tớnh chất điện của bỏn dẫn
Chất bỏn dẫn là một vật liệu cú điện trở cao hơn so với chất
điện tốt như đồng hay sắt, nhưng thấp hơn so với chất cỏch điện
như thuỷ tỉnh hay cao su
đhỡnh!.)
Trang 37- Một chất bỏn dẫn cú cỏc tớnh a
chit sau:
- Khi nhiệt độ tăng điện trở suất p của nú m) thay đổi Điện trở suất bỏn dẫn tỉnh khiết ứ
giảm mạnh khi nhiệt độ tăng Do đú ở 102
nhiệt độ thấp, bỏn dẫn dẫn điện rất kộm
(giống như , cũn ở nhiệt độ cao
bỏn dẫn dẫn điện khỏ tốt (giống như kim 1ứl0 loại) - Điờn trở suất p của chất bỏn dẫn cú giỏ trị 105 trung gian giữa kỡm loại và điện mụi 100 ~ Bỏn dẫn cú những tớnh chất khỏc biệt so 5
với kim loại 1
- Khi hoà trộn nú với một chất nhất định _ 79-10
tớnh dẫn điện của nú tăng
- Điện trở của nú thay đổi mạnh khi cú Hỡnh I.1: Điện
ỏnh sỏng chiếu vào trỡ suất vật
- Chất bỏn dẫn điển hỡnh và được dựng liệu
phổ biến nhất là silie (Si) Ngoài ra, cũn cú
cỏc chất bỏn dẫn
đơn chất khỏc như Ge, Se, cỏc bỏn dẫn hợp chất như GeAs, CdTe, ZnS, nhiều 6 xit, sunfua, sộlenua, telunua, và một số chất polime
Trang 38“Trong cỏc cảm biến của, mỏy xõy dựng, ửtụ cũng như cỏc linh kiện khỏc, người ta ứng dụng sự phụ thuộc của điện trở bản dẫn vào
nhiệt độ để làm điện trở bỏn Đú là cỏc dụng cụ, cỏc cảm bit
gồm một mẫu bỏn dẫn nối với hai dõy dẫn Nhiệt điện trở dựng để đo nhiệt độ, để điều chỉnh và khống chế nhiệt độ
Cặp ờlectron - lỗ trống cũn phỏt sinh khi ta chiếu ỏnh sỏng cú bước
súng thớch hợp vào bỏn dẫn Do đú điện trở suất của bỏn dẫn giảm
khi cú ỏnh sỏng thớch hợp chiếu vào Đú là hiện tượng quang dẫn
Hiện tượng này được ứng dụng làm quang điện trở bỏn dẫn Điện trở của nú giảm khi cường độ ỏnh sỏng chiều vào tăng
b Sự dẫn điện của bỏn dẫn cú
tạp chất
Nếu bỏn dẫn Sỉ cú pha tạp chất, tức là cỏc nguyờn tử Sỉ, cũn cú
cỏc nguyờn tử khỏc, thi tớnh dẫn điện cỳa bỏn dẫn thay đụi rất nhiều
cõn một lượng rất nhỏ tạp chất (với tỷ lệ vài phần triệu), độ dẫn
của bản dẫn cú thể tăng bàng vạn, hàng triệu lần Khi đú cựng với
sự dẫn điện riờng, cũn cú sự dẫn điện do tạp chất
e Chất bỏn dẫn loại P
Nếu ta thờm vào tỉnh thể Silicium một chất
cú hoỏ trị 3 (vũng ngoài cựng cú 3 điện tử) như
Indium (hinh 1.4), thỡ nguyờn tử In dễ nị ni ba
điện tử SỈ theo liờn kết cộng hoỏ tị, cũn liện kết thứ
tur bi bỏ trống nờn rễ kết hợp với điện tử ở xung quanh và tạo ra lỗ trồng (hole) mang điện dương
(hinh 1.5) chinh lỗ trồng tự do nảy làm cho độ dẫn
điện của Sỉ tăng lờn nhiều lần
Tap chất In pha vào bỏn dẫn Sỉ đó tạo nờn lỗ trống làm cho số lỗ trồng số ờlecron dẫn, ức là mật
độ lỗ trống lớn hơn mật độ ờlecton lỗ trồng là hạt tải điện cơ ban (hay đa số), leetron là hạt tỏi điện
khụng cơ bản (hay thiểu sổ) Đú là bỏn dẫn lỗ trồng
thay bỏn dẫn loại P
"Nếu ta pha hai loại tạp chất, chẳng hạn P và
Trang 39Cỏc chất thường sử dụng làm tạp chất như: Indium (In), bo (B), phốt pho (P), arsenic (As), gallium (Ga),
Như vậy bằng cỏch chộn loại tap chat và nụng độ tạp chất pha
vào bỏn dẫn, ta cú thể tạo ra bỏn dẫn thuộc loại mong muốn Đõy chớnh
là một tớnh chất rất đặc biệt của bỏn dẫn, khiến cho nú cú nhiều ứng
dụng
d Chất bỏn dẫn loại N
Giả sử trong mạng tỉnh thể Sỉ cú lẫn một nguyờn tử phốt pho
(P)Nguyờn từ phốt pho cú năm ộlectron & lộp ngoài (hỡnh 1.64)
“Trong đú bún ờlectron tham ra liờn kết cộng hoỏ trị với nguyờn tử Sỉ ở
xung quanh ấlectron cũn lại liờn kết yếu với nguyờn tử P, nờn ngay ở
nhiệt độ thấp, nú đó cú thể rễ dàng bứt khỏi nguyờn tử P và trở thành
ờlecron tư do (hỡnh 1.6b) Nguyờn tử tr think một on đương, nằm tại nỳt
mạng #
Như vậy tạp chất P đó tạo nờn thờm cỏc
ron dẫn, mà khụng làm tăng thờm số lỗ
trống Do đú bỏn dẫn Sĩ pha P cú số ẽlectron nhiều hơn số lỗ trồng, tức là mật độ 6lecton lớn
hơn mật độ lỗ trồng, Ta goi ộlectron là hạt tải
điện cơ bản hay đa số, lỗ trống là hạt tải điện khụng cơ bản hay thiểu số Bỏn dẫn như vậy
được gọi là ban din ộlectron hay bản dẫn loại N
Lớp chuyển tiếp P.N,
* Sự hỡnh thành lớp chuyển tiếp P-N
Lớp chuyến tiếp P-N được hỡnh thành khi ằ
txcho hal mu bin din thỳc lại loi pv los — aa 1, tiếp xỳc với nhau (hỡnh 1.7) TasTp thờm ờlectron tự do ATP TO
'Khi cú tiếp xỳc, lỗ trống và ðlectron khuếch tỏn
từ mẫu p sang mẫu n và ngược lại Tuy nhiờn do
ở bỏn dẫn p, lỗ trồng là hạt tải điện đa số, nờn đồng khuếch tỏn từ bỏn dẫn p sang n chủ yếu là
dũng lỗ trống, Lỗ trắng từ p sang n tỏi hợp với
leeton tự do, Do đú ở phớa bỏn dẫn n gần mặt +
phõn cỏch hai mẫu bỏn dẫn khụng cũn hạt tải a
điện tự do nữa Ở đú chỉ cú cỏc ion tạp chất Hỡnh L7: Lớp chuyển tiếp
"mang điện đương Tương tự từ phớa n sang ph
p, dũng khuếch tỏn chủ yếu la ộlectron, Phia p, gần mặt phõn cỏch hai mẫu, cú cỏc
3
Trang 40
ion tập chất mang điệu õm,
'KẾt quả của sự khuếch tỏn là ở mặt phần cỏch giữa hai mẫu bỏn dẫn, bờn phớa n cú một lớp điện tớch dương, bờn phớa bỏn dẫn p cú một lớp điện tớch õm
