QUÂN KHU 2 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ SỐ 2 BỘ QUỐC PHÒNG GIÁO TRÌNH MÔN HỌC MẠCH ĐIỆN NGHỀ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP Vĩnh Phúc, năm 2017 2 3 QUÂN KHU 2 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ SỐ 2 BỘ QUỐC PHÒNG GIÁO[.]
QUÂN KHU TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ SỐ - BỘ QUỐC PHỊNG GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: MẠCH ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Vĩnh Phúc, năm 2017 QUÂN KHU TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ SỐ - BỘ QUỐC PHỊNG GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: MẠCH ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo định số QĐ/CĐN2, tháng năm 201 Hiệu trưởng trường Cao Đẳng nghề số – BQP) Vĩnh Phúc, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Để đáp ứng yêu cầu học tập nghiên cứu cán bộ, học sinh, sinh viên, để thống nội dung chương trình, thống giáo trình cho việc giảng dạy giáo viên học tập, nghiên cứu học sinh, sinh viên biên soạn giáo trình mạch điện dành cho học sinh, sinh viên chuyên nghành điện công nghiệp Trường Cao đẳng nghề số 2- BQP Giáo trình mạch điện xây dựng biên soạn sở chương trình khung đào tạo nghề Điện cơng nghiệp phê duyệt Giáo trình Mạch điện dùng để giảng dạy trình độ Cao đẳng, trung cấp Nội dung giáo trình gồm chương: Chương 1: Các khái niệm mạch điện – Mạch điện chiều Chương 2: Điện -Từ trường Chương 3: Dòng điện xoay chiều hình sin Chương 4: Mạch ba pha Áp dụng việc đổi phương pháp dạy học, giáo trình biên soạn theo hướng mở, kiến thức cố gắng tính ứng dụng nội dung trình bày Trên sở tạo điều kiện để sử dụng cách phù hợp với điều kiện sở vật chất trường Cao đẳng nghề số - BQP Trong trình biên soạn khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến từ quý thầy cô đồng nghiệp, em học sinh độc giả quan tâm tới giáo trình Trân trọng cảm ơn! Vĩnh Phúc, ngày 30 tháng năm 2017 MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC GIÁO TRÌNH MƠN HỌC CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN – MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU .8 Mạch điện phần tử mạch điện Các đại lượng mạch điện 12 Các phép biến đổi tương đương 14 Các định luật 19 Các phương pháp giải mạch chiều 21 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 28 CHƯƠNG 2: ĐIỆN TỪ TRƯỜNG 29 Những khái niệm từ trường : 29 Định luật cảm ứng điện từ .33 Định luật lực điện từ 37 Hiện tượng tự cảm 41 CÂU HỎI ÔN TẬP 44 CHƯƠNG 3: DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN 455 Khái niệm dòng điện xoay chiều 455 Giải mạch xoay chiều không phân nhánh .51 Biểu diễn đại lượng hình sin số phức 58 Cơng suất dịng điện hình sin 58 Phương pháp nâng cao cosϕ 60 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 62 CHƯƠNG .64 MẠNG BA PHA .64 Khái niệm chung 64 Sơ đồ đấu dây mạng ba pha cân 65 Công suất mạng ba pha cân 71 Phương pháp giải mạng ba pha đối xứng 742 Phương pháp giải mạng ba pha không đối xứng 775 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 787 TÀI LIỆU THAM KHẢO .850 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Mạch điện Mã mơn học: MH08 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Mơn học mạch điện bố trí học nhóm mơn học kỹ thuật sở học trước môn học, mô đun chuyên môn nghề - Tính chất: Là mơn học kỹ thuật sở, thuộc nhóm mơn học chun ngành đào tạo nghề Điện cơng nghiệp - Ý nghĩa vai trị mơn học: Trang bị kiến thức mạch điện chiều, xoay chiều pha, ba pha, điện trường, cảm ứng điện từ; sở để học nghiên cứu môn học chuyên nghành khác Mục tiêu mơn học: + Về kiến thức: - Trình bày khái niệm, định luật, định lý mạch điện chiều, xoay chiều, mạch ba pha + Về kỹ năng: - Tính tốn thơng số kỹ thuật mạch điện chiều, xoay chiều, mạch ba pha trạng thái xác lập - Vận dụng phương pháp phân tích, biến đổi mạch điện tương đương để giải toán mạch điện thích hợp - Phân tích số toán ứng dụng mạch điện + Về lực tự chủ trách nhiệm: - Rèn luyện tính cận thận, tỉ mỉ tính tốn Nội dung môn học: TT S Tên chương mục I Chương 1.Các khái niệm mạch điện Mạch điện chiều Mạch điện mơ hình mạch điện chiều Các khái niệm mạch điện Các phép biến đổi tương đương Các định luật 5.Các phương pháp giải mạch chiều II Chương Điện từ trường I III IV Những khái niệm từ trường Định luật cảm ứng điện từ Định luật lực điện từ Hiện tượng tự cảm Chương Dòng điện xoay chiều hình sin Khái niệm dịng điện xoay chiều Giải mạch xoay chiều không phân nhánh Biểu diễn lượng hình sin số phức Phương pháp nâng cao hệ số công suất Kiểm tra định kỳ Chương Mạch ba pha Khái niệm chung Sơ đồ đấu dây mạng ba pha cân Công suất mạng ba pha cân Phương pháp giải mạng ba pha đối xứng Phương pháp giải mạng ba pha không đối xứng Kiểm tra hết môn học Cộng Nội dung chi tiết: Thờigian Thực hành/ Thi/ Tổng Lý thực tập/thí Kiểm số thuyết nghiệm/bài tập/ tra thảo luận 18 14 2 3 2 3 2 1 16 18 2 1 12 2 60 13 45 4 2 13 CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN – MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU Giới thiệu: Trong thực tế mạch điện chiều ứng dụng nhiều lĩnh vực điện, điện tử Dòng điện chiều tương đối ổn định.Trong chương giới thiệu khái niệm mạch điện, ký hiệu mơ hình tốn học mạch điện Đồng thời cung cấp định luật lý thuyết mạch Sau áp dụng định luật để giải số tập mạch điện chiều Mục tiêu: - Phân tích nhiệm vụ, vai trị phần tử cấu thành mạch điện như: nguồn điện, dây dẫn, phụ tải, thiết bị đo lường, đóng cắt vv - Giải thích cách xây dựng mơ hình mạch điện, phần tử mạch điện Phân biệt phần tử lý tưởng phần tử thực - Tính tốn thơng số (điện trở, dịng điện, điện áp, công suất, điện năng, nhiệt lượng) mạch DC - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ tính tốn Nội dung chính: Mạch điện mơ hình mạch điện chiều 1.1 Mạch điện 1.1.1 Khái niệm: Mạch điện tập hợp thiết bị điện (nguồn, tải, dây dẫn…) nối với dịng điện chạy qua Ví dụ: Máy phát (1) cung cấp điện cho đèn (2) động điện (3) Hình 1.1 + Nguồn điện: Là thiết bị phát điện Về nguyên lý, nguồn điện thiết bị biến đổi dạng lượng khác thành điện Ví dụ: máy phát điện biến đổi thành điện năng, ắc quy biến đổi hóa sang điện năng… + Phụ tải: thiết bị tiêu thụ điện năng, biến đổi lượng điện thành dạng lượng khác Ví dụ: động điện biến đổi điện thành năng, đèn điện biến đổi điện sang quang năng, bàn là, bếp điện biến đổi điện sang nhiệt v.v + Dây dẫn: làm nhiệm vụ truyền tải lượng điện từ nguồn đến nơi tiêu thụ + Ngồi cịn có phần tử khác như: phần tử làm thay đổi áp dòng phần khác mạch máy biến áp, máy biến dòng, phần tử làm giảm tăng cường thành phần tín hiệu lọc, khuếch đại, v.v… 1.1.2 Cấu trúc mạch điện Mạch điện kết cấu yếu tố hình học: Nhánh, nút, vịng a Nhánh Nhánh phận mạch điện gồm có phần tử nối tiếp có dòng điện chạy qua b Nút Nút điểm gặp nhánh (từ nhánh trở lên) c Mạch vịng Mạch vịng lối khép kín qua nhánh Ví dụ: Mạch điện hình 1.1.gồm có nhánh (1,2,3), nút (A,B) mạch vòng (a,b,c) 1.2 Mơ hình mạch điện chiều Khi tính tốn, mạch điện thực thay sơ đồ gọi mơ hình mạch điện, phần tử thực thay phần tử lý tưởng E, R… 1.2.1 Sức điện động E 10