BT chương 1 linh kiện điện tử đh công nghiệp TP HCM

Họ tên: Trần Thẩm Hoàng Long Lớp: DHDTVT17D MSSV: 21138301 BÀI TẬP MÔN LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CHƯƠNG Câu 1: Trình bày định nghĩa, ký hiệu, phân lọai, thông số kỹ thuật điện trở ? Nêu vai trò điện trở mạch điện, ứng dụng, minh họa - Định nghĩa: Điện trở linh kiện thu động dùng làm phần tử điều kiển dòng điện điện áp thiết kế mạch điện - Ký hiệu điện trở: R (resistor) - Phân loại: • Theo nguyên lý cấu tạo chia ra: điện trở than, điện trở màng kim loại, điện trở oxit kim loại, điện trở dây quấn, điện trở dán bề mặt • Theo đặc tính vật lý chia ra: điện trở cố định, điện trở biến đổi, điện trở tùy áp, quang trở, nhiệt trở, điện trở tuyến tính, điện trở phi tuyến - Các thông số kĩ thuật điện trở: • Giá trị điện trở R (): ❖ Điện trở nhỏ R < 10  ❖ Điện trở trung bình 10  < R < 106 (M) ❖ Điện trở lớn R > 1M • Cơng suất danh định P (W): khả tiêu tán lượng có chạy qua P = I2R ❖ Loại 1/8W, 1/6W, 1/4W, 1/2W phổ biến ❖ Loại 1W, 2W, 5W, 10W: điện trở cơng suất • Sai số (%): chênh lệch trị thực với trị danh định ❖ E6: 20% ❖ E12: 10% ❖ E24: 5% ❖ E48: 2%, 1% ❖ E96: 0,5%; 0,25%; 0,1% - Vai trò điện trở mạch điện: • Khống chế dịng điện qua tải cho phù hợp • Mắc điện trở thành cầu phân áp để có điện áp theo ý muốn từ điện áp cho trước • Phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động • Tham gia vào mạch tạo dao động R C • Điều chỉnh cường độ dòng điện qua thiết bị điện • Tạo nhiệt lượng ứng dụng cần thiết • Tạo sụt áp mạch mắc nối tiếp - Ứng dụng: • Điện trở giúp khống chế dịng điện phù hợp qua tải Nếu bạn có bóng đèn điện 9V lại có nguồn 12V để sử dụng bạn gắn đầu nối tiếp bóng đèn với điện trở để làm giảm 3V điện trở trước thắp sáng bóng đèn • Mắc điện trở để tạo thành cầu phân áp chia điện áp mạch điện theo ý muốn • Phân cực giúp bóng bán dẫn hoạt động Tham gia tạo dao động RC tạo nhiệt lượng (được sử dụng ấm siêu tốc, lị sấy,…) Câu 2: Trình bày cách xác định giá trị điện trở: • ✓ Điện trở theo vòng màu: vòng màu, vòng màu, vòng màu, vòng màu ? - Cách xác định điện trở vịng màu: • Vạch màu thứ biểu thị thơng số điện trở • Vạch màu thứ 10 mũ • Vạch màu thứ mức sai số điện trở • Ví dụ: Điện trở có gạch màu Trắng – đỏ – Lục Tra bảng ta 9*102 Ω = 0.9KΩ - Cách xác định điện trở vòng mu: R = (V1, V2) ì (V3) (V4) ã Vạch màu thứ nhất: định nghĩa cho giá trị hàng chục giá trị điện trở • Vạch màu thứ hai: định nghĩa cho hàng đơn vị giá trị điện trở • Vạch màu thứ ba: định nghĩa cho hệ số nhân với giá trị số mũ 10 dùng nhân với giá trị điện trở • Vạch màu thứ 4: định nghĩa cho giá trị sai số điện trở - Cách xác định điện trở vòng màu: R = (V1, V2, V3) × (V4) ± (V5) • Vạch màu thứ nhất: định nghĩa cho giá trị hàng trăm giá trị điện trở • Vạch màu thứ hai: định nghĩa cho giá trị hàng chục giá trị điện trở • Vạch màu thứ ba: định nghĩa cho giá trị hàng đơn vị giá trị điện trở • Vạch màu thứ 4: định nghĩa cho hệ số nhân với giá trị số mũ 10 dùng nhân với giá trị điện trở • Vạch màu thứ 5: định nghĩa cho giá trị sai số điện trở - Cách xác định điện trở vòng màu: R = (V1, V2, V3) × (V4) ± (V5); V6 • • • • Vạch màu thứ 1: giá trị hàng trăm điện trở Vạch màu thứ 2: giá trị hàng chục điện trở Vạch màu thứ 3: giá trị hàng đơn vị điện trở Vạch màu thứ 4: hệ số nhân với giá trị số mũ 10 dùng nhân với giá trị điện trở • Vạch màu thứ 5: sai số điện trở • Vạch màu thứ 6: hệ số nhiệt điện trở ✓ Giá trị ghi theo mã ký tự Dạng 1: Dùng chữ kết hợp số để ghi: ➢ R- ohm ➢ K- Ki lô ohm ➢ M- Me ga ohm Dạng 2: Dùng số, số đầu giá trị, số cuối số số theo sau ❖ Xác định giá trị điện trở sau: R= 220 ± 10% R= 100 k ± 1% R= 75000 ±1% R= 22k R= 4,7 R=0,22 Câu 3: Cho mạch điện hình Có Vi = 10V, R1 = 5kΩ, R2 = R3 = 10kΩ Tính Vo trường hợp (a), (b), (c) ? Câu 4: Cho mạch điện hình a Hãy tính dịng điện chạy qua điện trở ? b Tính sụt áp điện trở sơ đồ ? Câu 5: Trình bày định nghĩa, phân loại, ký hiệu thông số tụ điện ? Nêu đặc tính ứng dụng tụ điện ? - Định nghĩa: Tụ điện (tiếng anh capacitor) linh kiện điện tử thụ động cấu tạo hai cực đặt song song ngăn cách lớp điện môi, tụ điện có tính chất cách điện chiều cho dịng điện xoay chiều qua nhờ ngun lý phóng nạp - Phân loại: • Theo tính chất: tụ khơng phân cực tụ phân cực • Theo đặc tính: tụ cố định tụ biến đổi • Theo vật liệu lớp điện mơi: tụ hóa hay tụ điện phân (electrolytic capacitor ), tụ gốm (ceramic), tụ mica (silver mica), tụ polyester, tụ polystiren, tụ tatalum, tụ polycarbonate, • Kí hiệu: C (Capacitor) - Các thông số tụ điện: • Điện dung C (capacitance): đặc trưng cho khả tích điện tụ (F) • Các tụ thực tế có điện dung bé (pico, nano micro fara): pF = 10-12 F nF = 10-9 F àF = 10-6 F ã in ỏp lm vic WV (working voltage) (V): điện áp định mức đặt vào hai tụ mà không làm hỏng lớp cách điện • Dung sai (tolerance) (%): sai lệch giá trị thực với giá trị danh định - Ứng dụng tụ điện: • Tụ điện sử dụng phổ biến kỹ thuật điện điện tử • Ứng dụng hệ thống âm xe tụ điện lưu trữ lượng cho khuếch đại sử dụng • Tụ điện để xây dựng nhớ kỹ thuật số động cho máy tính nhị phân sử dụng ống điện tử • Trong chế tạo đặc biệt vấn đề quân sự, ứng dụng tụ điện dùng máy phát điện, thí nghiệm vật lý, radar, vũ khí hạt nhân,… • Ứng dụng tụ điện thực tế lớn việc áp dụng thành công nguồn cung cấp lượng, tích trữ lượng • Và nhiều tác dụng tụ điện xử lý tín hiệu, khởi động động cơ, mạch điều chỉnh,… - Đặc tính tụ điện: Tụ điện giúp tích trữ lượng điền trường thông qua cách lưu trữ electron Tụ phóng điện tích để tạo nên dịng điện (tính chất phóng nạp), nhờ mà tụ cịn dẫn điện xoay chiều Câu 6: Trình bày cách ghi thơng số tụ điện ? - Ghi trực tiếp thân tụ; - Ghi mã kí tự; - Ghi mã màu (tương tự điện trở) ❖ Xác định giá trị điện dung, điện áp tụ điện sau Điện dung 10000 µF Điện áp 25V Điện dung 100000 µF C = 000 000 pF V = 50 V V = 10 V C = 220 000 ± 5% pF C = 000 000 ± 5% pF V = 400 V V = 470 uF C = 10V C = 330uF V = 10V Câu 7: Trình bày định nghĩa, phân loại, ký hiệu thông số cuộn cảm ? - Định nghĩa: Cuộn cảm (hay cuộn từ, cuộn từ cảm) loại linh kiện điện tử thụ động tạo từ dây dẫn điện với vài vịng quấn, sinh từ trường có dịng điện chạy qua Cuộn cảm có độ tự cảm (hay từ dung) L đo đơn vị Henry (H) - Kí hiệu: H (Henry) - Phân loại: • Căn theo cấu tạo phạm vi ứng dụng cuộn cảm chia thành loại là: ➢ Cuộn cảm âm tần ➢ Cuộn cảm trung tần ➢ Cuộn cảm cao tần 10 • Phân loại theo hình dáng ta có cuộn cảm loại cắm cuộn cảm loại dán • Căn theo cấu tạo có cuộn cảm loại lõi khơng khí, lõi ferit, lõi thép,… - Các thông số cuộn cảm: • Hệ số tự cảm: Hệ số tự cảm đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng cuộn dây có dịng điện biến thiên chạy qua Hệ số tự cảm xác định theo cơng thức Trong đó: L : hệ số tự cảm cuôn dây, đơn vị Henrry (H) n : số vòng dây cuộn dây l : chiều dài cuộn dây tính mét (m) S : tiết diện lõi, tính () µr : hệ số từ thẩm vật liệu làm lõi • Cảm kháng: Cảm kháng cuộn dây đại lượng đặc trưng cho cản trở dòng điện cuộn dây dòng điện xoay chiều ZL=2.𝛑.f.L Trong : ZL cảm kháng, đơn vị Ω f : tần số đơn vị Hz L : hệ số tự cảm , đơn vị Henry • Hệ số phẩm chất: Một cuộn cảm có chất lượng cao độ tổn hao lượng nhỏ Để đặc trưng cho cho chất lượng cuộn dây với độ tổn hao nó, người ta đặc trưng đại lượng gọi hệ số phẩm chất, ký hiệu Q Trong đó: r: điện trở cuộn dây 11 Để nâng cao hệ số phẩm chất cuộn dây, đặc biệt cuộn dây công tác vùng tần số cao, người ta thường dùng lõi vật liệu từ như: ferit, sắt bon • Điện dung tạp tán: Do cấu tạo cuộn dây vòng dây xếp chồng lên có vỏ cách điện, chúng giống má tụ điện hình thành điện dung không mong muốn gọi điện dung tạp tán Điện dung tạp tán ảnh hưởng đến chất lượng cuộn cảm đặc biệt cuộn dây công tác vùng tần số cao Do người ta thường khắc phục làm giảm điện dung tạp tán cách quấn cuộn dây theo kiểu tổ ong, quấn phân đoạn… • Điện trở dây Điện trở cuộn dây điện trở đo đồng hồ vạn Thông thường cuộn dây có chất lượng tốt điện trở phải tương đối nhỏ so với cảm kháng Điện trở cịn gọi điện trở tổn hao điện trở sinh nhiệt cuộn dây hoạt động • Dòng điện bão hòa Về bản, việc tăng dòng điện qua cuộn dây quấn quanh lõi sắt từ làm tăng thơng lượng tạo Tại thời điểm định, lõi trở nên bão hịa hồn tồn & dịng điện khơng làm tăng thơng lượng lõi Vì vậy, dịng điện lõi trở nên bão hòa gọi dòng bão hòa cuộn cảm Vượt dòng bão hòa làm giảm tính thấm lõi Điều dẫn đến việc giảm mạnh độ tự cảm cuộn cảm Việc giảm độ tự cảm dòng bão hòa từ 10 đến 20% Chỉ có vật liệu sắt từ có từ thơng bên chúng Vì vậy, cuộn cảm lõi khơng khí khơng có dịng bão hịa • Dung kháng 12 Như biết, có nhiều vòng cuộn dây cuộn cảm Ở vịng này, có điện dung (chỉ AC, DC, cuộn dây ngắn) Bằng cách tăng tần số, phản ứng cảm ứng tăng & phản ứng điện dung giảm Do cuộn cảm hoạt động tụ điện Để giảm điện dung, vòng cuộn dây cuộn cảm tần số cao đặt cách xa • Tần số cộng hưởng Khi có điện dung vịng cuộn dây Điện dung tạo mạch LC song song Bằng cách tăng tần số, có điểm phản ứng cảm ứng với phản ứng điện dung Tần số gọi tần số cộng hưởng Cuộn cảm có trở kháng cao tần số cộng hưởng & xuất dạng mạch hở Việc tăng tần số tần số cộng hưởng làm giảm điện kháng cuộn cảm bắt đầu hoạt động giống tụ điện Để tránh vấn đề này, cuộn cảm sử dụng tần số cộng hưởng chúng Câu 8: Nêu đặc tính ứng dụng cuộn cảm * Các đặc tính cuộn cảm • Cản trở biến thiên đong điện • Nạp/xả điện • Tính chất từ cuộn cảm * Ứng dụng • Làm nam châm điện • Cuộn cảm lọc nhiễu 13 • Cảm biến dị kim loại • Máy biến áp • Rơle điện từ • Loa • Micro a Đặc tính từ, ứng dụng relay, nam châm điện - Relay hay gọi với tên gọi rơ-le theo tiếng Pháp Đây cơng tắc (khóa K) điện từ vận hành dựa dịng điện tương đối nhỏ lại bật tắt dịng điện lớn R le cấu tạo cấu khí cuộn cảm Một Relay có chân là: Chân NC, chân trung Com chân NO Khi có dịng điện chạy qua, có từ trường sinh Lúc cuộn cảm có khả hút kim loại Thông thường relay có thường chân NC chân trung thơng với Cịn chân NO chân trung khơng thơng với Khi Relay cấp điện chân NC chân trung không thông với Lúc chân NO chân trung thơng với Dịng điện chạy qua Relay làm đóng ngắt điểm khác mạch điện Dựa vào điểm người ta sử dụng Relay để điều khiển thiết bị khác - Ứng dụng đơn giản cuộn cảm Nam châm điện Khi có dịng điện chạy qua cuộn dây dẫn xuất từ trường Cấu tạo đơn giản bao gồm lõi thép quấn cuộn dây dẫn điện bên ngồi Khi cung cấm dịng điện lõi thép hút kim loại khác Nam châm điện ứng dụng số loại động điện thiết bị trò chơi điện tử, micro, tivi, loa phát b Đặc tính kháng, ứng dụng cuộn kháng, mạch lọc - Mạch lọc tần số ứng dụng dễ thấy đời sống Nó xuất EQ lọc âm tần cho loa dùng IC, lọc âm Mạch lọc biến tần sử dụng tính cảm ứng điện từ để thực lọc Input đồng thời đưa Output cho âm sống động 14 c Đặc tính hỗ cảm, ứng dụng máy biến 15 ... thơng số tụ điện ? - Ghi trực tiếp thân tụ; - Ghi mã kí tự; - Ghi mã màu (tương tự điện trở) ❖ Xác định giá trị điện dung, điện áp tụ điện sau Điện dung 10 000 µF Điện áp 25V Điện dung 10 0000 µF... E6: 20% ❖ E12: 10 % ❖ E24: 5% ❖ E48: 2%, 1% ❖ E96: 0,5%; 0,25%; 0 ,1% - Vai trị điện trở mạch điện: • Khống chế dịng điện qua tải cho phù hợp • Mắc điện trở thành cầu phân áp để có điện áp theo... 75000 ? ?1% R= 22k R= 4,7 R=0,22 Câu 3: Cho mạch điện hình Có Vi = 10 V, R1 = 5kΩ, R2 = R3 = 10 kΩ Tính Vo trường hợp (a), (b), (c) ? Câu 4: Cho mạch điện hình a Hãy tính dịng điện chạy qua điện