PHẦN 1 kỹ THUẬT điện

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 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 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 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG Mục tiêu chương 1: • 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 điện giải tập 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG  Khái niệm • Mạch điện mạch vịng hình thành liên tục (không gián đoạn) vật dẫn, cho phép dòng electrons qua cách liên tục, khơng có điểm mở đầu khơng có điểm kết thúc • Mạch điện gián đoạn (hở mạch) vật dẫn khơng tạo thành mạch vịng khép kín electron di chuyển liên tục qua chúng 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 1.1 Các đại lượng đặc trưng lượng mạch điện • Đặc trưng đại lượng sau : dòng điện, điện áp công suất 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 1.1.1 Dịng điện • Dịng điện dịng chuyển dời có hướng điện tích tác dụng điện trường • Cường độ dịng điện I đại lượng đặc trưng cho độ lớn dòng điện • Cường độ dịng 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 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 1.1.2 Điện áp • Điện áp đại lượng đặc trưng cho khả tích lũy lượng dịng 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 9/2014 GV TRẦN THỤY UN PHƯƠNG 1.1.3 Cơng suất • Cơng suất P đại lượng đặc trưng cho khả thu phát lượng điện trường dịng điện • Cơng suất định nghĩa tích số dịng điện điện áp: P = U.I Trong : [U]=[V] ; [I] = [A] ; [P] = [W] - Đơn vị công suất Watt [W]  Lưu ý: Đối với mạch điện xoay chiều, cơng thức tính cơng suất tác dụng sau: P = U.I.cosφ Trong đó: U : điện áp hiệu dụng [V] I : dịng điện hiệu dụng [A] cosφ: hệ số cơng suất, φ = ψu – ψi (với ψu góc pha đầu điện áp ψi góc pha đầu dòng điện) 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 1.2 Các phần tử mạch điện 1.2.1 Nguồn  Nguồn độc lập Giá trị nguồn không phụ thuộc vào phần tử mạch • Nguồn áp độc lập • Nguồn dịng độc lập  Nguồn phụ thuộc Giá trị nguồn bị điều khiển hay phụ thuộc điện áp dịng điện nơi khác mạch • Nguồn áp phụ thuộc • Nguồn dịng phụ thuộc 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 1.2.2 Tải 1.2.2.1 Điện trở R (Ω) 1.2.2.2 Cuộn dây L (H) 1.2.2.3 Tụ điện C (F) 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 10 1.2.2.2 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 dịng áp cuộn dây: u = L*di/dt Trong đó: i dịng điện qua cuộn dây [A] u: điện áp đặt đầu cuộn dây [V] 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 13 1.2.2.2 Tụ điện • Đặc trưng cho tượng tích phóng lượng điện trường • Ký hiệu: C: điện dung tụ điện • Đơn vị: [F] Farad 1uF = 10-6F , 1nF = 10-9F , 1pF = 10-12F • Quan hệ dịng áp tụ điện: i=C*du/dt Trong đó: I dịng điện qua tụ điện [A] u: điện áp đặt đầu tụ điện [V] 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 14 1.3 Các định luật mạch điện 1.3.1 Định Luật Ohm (xem phần 1.2.2.1 Điện trở) 1.3.2 Định Luật Kirchhoff 1.3.3 Định Luật Kirchhoff 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 15 1.3.2 Định Luật Kirchhoff Tổng giá trị đại số dòng điện nút 0: ∑ ± = Lưu ý: Nếu ta qui ước dòng điện vào nút A mang dấu cộng (+), dịng điện nút A mang dấu trừ (-) ngược lại Ví dụ: Áp dụng ĐL K1, ta có phương trình: + − − − 9/2014 =0 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 16 1.3.3 Định Luật Kirchhoff Tổng giá trị đại số điện áp phần tử vịng kín 0: ∑ ± = Ví dụ: Áp dụng ĐL K2, điểm A (làm chuẩn) ,ta có phương trình: i R + V + V + V − V + i R -V = 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 17  Câu hỏi: Cơng thức tính cường độ dịng điện dựa lượng điện tích? Chiều quy ước dịng điện? Cơng thức tính điện áp hai điểm A B dựa điện điểm? Chiều quy ước điện áp? Cơng thức tính công suất mạch điện chiều, xoay chiều? 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 18  Câu hỏi: Ký hiệu nguồn áp, nguồn dòng (độc lập)? Ký hiệu điện trở, đơn vị? Ký hiệu cuộn dây, đơn vị? Cơng thức phụ thuộc dịng áp cuộn dây? 10 Ký hiệu tụ điện, đơn vị? 11 Cơng thức phụ thuộc dịng áp tụ điện? 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 19  Câu hỏi: 12 Phát biểu định luật Ohm? 13 Phát biểu định luật Kirchoff 1? 14 Phát biểu định luật Kirchoff 2? 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 20 1.4 Bài tập  BT 1.1: Xác định giá trị cường độ dịng điện mạch cho hình: ĐS: [30A, 35A, -90A, 105A, 80A]  BT 1.2: Xác định giá trị E? ĐS: [9V] 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 21 1.4 Bài tập (tt)  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] 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 22 1.4 Bài tập (tt)  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] 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 23 1.4 Bài tập (tt)  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? ĐS: [2.715 A, 7.410 V, 3.948 V] 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 24 1.4 Bài tập (tt)  BT 1.9: Tìm dịng 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] 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 25 1.4 Bài tập (tt)  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] 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 26 1.4 Bài tập (tt)  BT 1.13: Tính cơng suất tiêu thụ R? ĐS: [84 W] 9/2014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 27 ... Farad 1uF = 10 -6F , 1nF = 10 -9F , 1pF = 10 -12 F • Quan hệ dòng áp tụ điện: i=C*du/dt Trong đó: I dịng điện qua tụ điện [A] u: điện áp đặt đầu tụ điện [V] 9/2 014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 14 1. 3 Các...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 9/2 014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG... 14 1. 3 Các định luật mạch điện 1. 3 .1 Định Luật Ohm (xem phần 1. 2.2 .1 Điện trở) 1. 3.2 Định Luật Kirchhoff 1. 3.3 Định Luật Kirchhoff 9/2 014 GV TRẦN THỤY UYÊN PHƯƠNG 15 1. 3.2 Định Luật Kirchhoff