1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Giáo trình Đo lường điện điện tử (Nghề Điện tử dân dụng Trung cấp)

53 5 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Giáo trình Đo lường điện điện tử
Tác giả Ths. Đỗ Hữu Hậu, Ths. Nguyễn Tuấn Khanh
Trường học Cao đẳng nghề Cần Thơ
Chuyên ngành Điện tử dân dụng
Thể loại Giáo trình
Năm xuất bản 2018
Thành phố Cần Thơ
Định dạng
Số trang 53
Dung lượng 1,34 MB

Cấu trúc

  • 1. Các đơn vị cơ hệ SI (5)
  • 2. Các đơn vị điện hệ SI (5)
  • 3. Thị sai (5)
  • 2. Ampe kế đo điện một chiều (DC: direct current ) (19)
  • 3. Votl kế một chiều (20)
  • 4. VOM/DVOM vạn năng (5)
  • 1. Lý thuyết cầu xoay chiều (5)
  • 2. Cầu điện dung (5)
  • 3. Cầu điện cảm (5)
  • 1. Phương pháp đo (5)
  • 2. Volt kế (34)
  • 3. Ampe kế (5)
  • 1. Máy phát tần (5)
  • 2. Máy phát hàm (41)
  • 1. Đo lườ ng AC (5)
  • 2. Đo thời gian và tần số (5)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (0)

Nội dung

Các đơn vị điện hệ SI

2 Sai số trong đo lường 0.25

Thị sai

1 Thiết bị đo kiểu nam châm vĩnh cửu với cuộn dây quay 1

2 Ampe kế đo điện 1 chiều 1 2

4 Bài 4: Phương pháp đo các đại lượng điện

1 Lý thuyết cầu xoay chiều 0.5

6 Bài 5: Phương pháp đo các đại lượng không điện 8 2 5 1

7 Bài 7: Đo lường bằng máy hiện sóng 11 2 8 1

2 Đo thời gian và tần số 1 4

BÀI 1: ĐƠN VỊ ĐO Mã bài: MĐ11-01

Đơn vị đo các đại lượng vật lý cơ bản như khối lượng, thời gian và độ dài được chọn độc lập và thể hiện các tính chất cốt lõi của thế giới vật chất Các đơn vị cơ bản này được định nghĩa theo tiêu chuẩn quốc tế với độ chính xác cao nhất mà khoa học kỹ thuật hiện nay có thể đạt được.

Các đơn vị dẫn xuất được hình thành từ các đơn vị cơ bản thông qua các công thức biểu diễn các định luật vật lý để đo lường các đại lượng vật lý Hầu hết các đơn vị trong vật lý học đều thuộc loại đơn vị dẫn xuất Mối quan hệ giữa các đơn vị dẫn xuất và các đơn vị cơ bản được thể hiện qua công thức thứ nguyên Do đó, đơn vị của bất kỳ đại lượng cơ nào cũng có thể được biểu diễn thông qua phương trình thứ nguyên.

Trình bày được các đơn vị cơ bản của hệ thống cơ và hệ thống điện thông dụng quốc tế (SI)

Rèn luyện tính tư duy, cẩn thận và chính xác trong đo lường các đại lượng

1 Các đơn vịcơ hệ SI

Năm 1960, Đại hội lần thứ XI tại Paris của Ủy ban quốc tế về đo lường đã chính thức thông qua hệ đơn vị đo lường quốc tế SI Hệ SI được công nhận bởi nhiều tổ chức quốc tế, bao gồm Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn và Đo lường (ISO), các Ủy ban Tiêu chuẩn của Hội đồng kinh tế Châu Âu, và Hội đồng tương trợ kinh tế các nước XHCN cũ, trong đó có Việt Nam.

Bảng 1.1 liệt kê tên gọi, ký hiệu và đơn vị đo của 7 đại lượng vật lý cơ bản, cùng với 2 đơn vị bổ trợ để đo góc phẳng và góc khối Tất cả các đơn vị khác trong vật lý học đều thuộc loại đơn vị dẫn xuất.

Bảng 1.1: Tên gọi, ký hiệu và đơn vịđo của các đại lượng cơ bản

Trong vật lý, lực là đại lượng biểu thị sự tương tác giữa các vật thể, ảnh hưởng đến trạng thái chuyển động hoặc hình dạng của chúng Lực có thể được mô tả qua các hành động như đẩy hoặc kéo Khi tác động vào một vật thể, lực có khả năng làm nó xoay, biến dạng hoặc thay đổi ứng suất.

STT Các đại lượng vật lý Đơn vị đo

Tên gọi Ký hiệu Tên đơn vị Ký hiệu

Cường độ dòng điện

J n metre kilogram second (giây) Kelvin Ampere candela mole m kg s

Lực có hai yếu tố chính: độ lớn và hướng Theo định luật Newton II, công thức F=ma cho thấy rằng một vật thể có khối lượng không đổi sẽ tăng tốc tỷ lệ thuận với lực tổng hợp tác động lên nó.

Newton (N) là đơn vị đo lực trong hệ đo lường quốc tế (SI), được đặt theo tên của nhà bác học Isaac Newton Đây là một đơn vị dẫn xuất trong SI, có nghĩa là nó được định nghĩa dựa trên các đơn vị đo cơ bản.

Cụ thể lực bằng khối lượng nhân gia tốc (định luật 2 Newton):

F: Lực, đơn vị là Newton (N) m: Khối lượng, đơn vị là kg a: Gia tốc, đơn vị là m/s 2

Công cơ học, hay còn gọi là công, là năng lượng được sinh ra khi một lực tác động lên một vật thể, làm cho vật thể đó và điểm đặt của lực di chuyển Năng lượng này được vật thể hấp thụ và chuyển hóa thành sự thay đổi công năng, trong khi nội năng của vật thể giữ nguyên.

Công được xác định bởi tích vô hướng của véctơ lực và véctơ quảng đường đi:

- A là công, trong SI tính theo “J”

- F là véc-tơ lực không biến đổi trên quãng đường di chuyển, trong SI tính theo “N”

- s là véc-tơ quãng đường thẳng mà vật đã di chuyển, trong SI tính theo “m”

Năng lượng là đại lượng vật lý đặc trưng để xác định định lượng chung cho mọi dạng vận động của vật chất

Năng lượng theo lý thuyết tương đối của Albert Einstein là một chỉ số quan trọng để đo lường khối lượng vật chất, được xác định thông qua công thức E = mc² Công thức này cho thấy mối quan hệ giữa năng lượng và khối lượng, khẳng định rằng năng lượng có thể chuyển hóa thành vật chất và ngược lại.

- E : là năng lượng, trong hệ SI đơn vị là kg (m/s)²

- m: là khối lượng , đơn vị là kg

- c: Tốc độ ánh sáng gần bằng 300,000,000 m /sec ( 300.000 km/s), đơn vị là (m/s)

Công suất được định nghĩa là tỷ số giữa công và thời gian Nếu một lượng công được sinh ra trong khoảng thời gian t thì công suất sẽ là

- P : là công suất, đơn vị là Watt ( W)

- A: là công sinh ra , đơn vị là jun ( J)

- t: là thời gian, đơn vị là giây ( s)

- Trước đây người ta dùng đơn vị mã lực để đo công suất

+ Ở nước Pháp: 1 mã lực = 1CV = 736W

+ Ở nước Anh: 1 mã lực = 1HP = 746W

2 Các đơn vịđiện hệ SI

2.1 Các đơn vị của dòng điện và điện tích

Dòng diện là sự chuyển động có hướng của các điện tích, với cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho nó Trong kim loại, proton chỉ dao động tại chỗ, trong khi electron di chuyển Do đó, chiều chuyển động của electron ngược với chiều dòng điện quy ước.

Trong môi trường dẫn điện như dung dịch điện phân và plasma, các hạt mang điện trái dấu, bao gồm ion âm và dương, có khả năng di chuyển đồng thời nhưng theo hướng ngược nhau.

Trong bán dẫn loại p, mặc dù các electron thực sự chuyển động, dòng điện được miêu tả như là chuyển động của các hố điện tử tích điện dương

Điện tích là một tính chất cơ bản và không đổi của một số hạt hạ nguyên tử, đặc trưng cho tương tác điện từ giữa chúng Nó tạo ra và chịu ảnh hưởng bởi trường điện từ, và sự tương tác này khi điện tích chuyển động hoặc đứng yên gây ra lực điện từ, một trong những lực cơ bản của tự nhiên Một Coulomb tương ứng với lượng điện tích chạy qua dây dẫn có cường độ dòng điện 1 ampe trong 1 giây Điện tích của một proton là +1e, tương đương với 1,60219 x 10^-19 Coulomb, trong khi điện tích của một electron là -1e, tương đương với -1,60219 x 10^-19 Coulomb.

Theo quy ước, điện tích được chia thành hai loại: điện tích âm và điện tích dương Điện tích của electron mang giá trị âm (ký hiệu là –e), trong khi điện tích của proton có giá trị dương (ký hiệu là +e), với e đại diện cho giá trị của một điện tích nguyên tố.

2.2 Sức điện động, hiệu điện thế và điện áp

Sức điện động là đại lượng đặc trưng cho nguồn năng lượng điện, cần thiết để duy trì dòng điện trong mạch điện Nó được xác định bằng công cần thiết để chuyển một đơn vị điện tích dương qua toàn bộ mạch kín Trong mạch có dòng điện không đổi, sức điện động tổng cộng bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mạch hở Ngoài ra, sức điện động cảm ứng được tạo ra từ điện trường xoáy trong từ trường biến đổi và thường được ký hiệu bằng chữ E, với đơn vị đo là volt (V).

2.1.2 Điện áp hay hiệu điện thế :

Điện áp là giá trị chênh lệch điện thế giữa hai điểm, bao gồm hai loại chính: điện áp một chiều và điện áp xoay chiều Điện áp một chiều tạo ra dòng điện một chiều, trong khi điện áp xoay chiều có sự thay đổi liên tục về cực tính, dẫn đến dòng điện xoay chiều Điện áp thường được ký hiệu bằng chữ U và đơn vị đo là volt (V).

2.3 Điện trở và điện dẫn

Ampe kế đo điện một chiều (DC: direct current )

Trong lĩnh vực điện, dòng điện và điện áp là hai đại lượng cơ bản quan trọng, vì vậy việc đo dòng điện là một yếu tố thiết yếu trong công nghiệp và nghiên cứu khoa học Có ba phương pháp chính để đo dòng điện: đo trực tiếp, đo gián tiếp và phương pháp so sánh (hay phương pháp bù) Phương pháp đo trực tiếp sử dụng các dụng cụ như ampe kế, miliampe kế hoặc microampe kế, cho phép đọc giá trị dòng điện cần đo một cách trực tiếp trên thiết bị.

Trong phương pháp đo gián tiếp, điện áp rơi trên điện trở mẫu được sử dụng để xác định dòng điện cần đo thông qua định luật Ohm Ngược lại, phương pháp so sánh cho phép so sánh dòng điện cần đo với dòng điện mẫu chính xác, đạt trạng thái cân bằng giữa hai dòng điện và đọc kết quả trên mẫu Cả hai phương pháp so sánh trực tiếp và gián tiếp đều có thể được áp dụng trong quá trình đo lường.

Để đo dòng điện một chiều, có thể sử dụng các cơ cấu đo kiểu điện từ, từ điện hoặc điện động Trong đó, cơ cấu đo kiểu từ điện được ưa chuộng hơn nhờ độ nhạy cao và mức tiêu thụ năng lượng thấp, chỉ khoảng 0.2 đến 0.4W Hơn nữa, vạch chia trên thang đo được phân bố đều, giúp việc đọc kết quả trở nên dễ dàng hơn.

- Dòng cho phép: thường là 10 -1 ÷ 10 -2 A

- Cấp chính xác: 1,5; 1; 0,5; 0,2; cao nhất có thểđạt tới cấp 0,05

Để chế tạo các dụng cụ đo dòng điện lớn hơn dòng qua cơ cấu chỉ thị (I FS), cần sử dụng một điện trở shunt phân nhánh nối song song với cơ cấu chỉ thị từ điện.

Khi đo dòng điện, cần mắc ampe kế nối tiếp với mạch theo đúng chiều dương âm Việc này sẽ làm ampe kế tiêu thụ một phần năng lượng của mạch, dẫn đến sai số trong quá trình đo Phần năng lượng này được gọi là công suất tiêu thụ của ampe kế và có thể được tính theo một biểu thức cụ thể.

Công suất tiêu thụ của dụng cụ đo càng nhỏ thì sai số của phép đo càng giảm, cho thấy rằng điện trở của cơ cấu đo nên càng nhỏ càng tốt.

Ampe mét là dụng cụ đo điện được kết nối nối tiếp với mạch điện để đo dòng điện Khi sử dụng, dòng điện sẽ đi vào cực dương và ra khỏi cực âm của ampe mét.

Yêu cầu về nội trở nhỏ là cần thiết để ampe mét không ảnh hưởng đáng kể đến trị số dòng điện cần đo Độ lệch của kim ampe mét từ điện tỷ lệ thuận với dòng điện chạy qua cuộn dây Dòng điện lớn nhất có thể đo được là dòng qua cơ cấu đo (I FS) của điện kế.

2.3 Phương pháp mở rộng thang đo (tầm đo)

Cơ cấu chỉ thị từ điện được sử dụng để chế tạo ampemet cho mạch một chiều, với khung dây quấn bằng dây đồng có kích thước nhỏ từ 0,02 đến 0,04 mm Dòng điện chạy qua khung dây thường nhỏ hơn hoặc bằng 20mA Để đo dòng điện lớn hơn dòng qua cơ cấu chỉ thị, cần mở rộng thang đo.

Để phân dòng và cung cấp nhiều thang đo cho ampe-kế, người ta ghép thêm điện trở R s (điện trở Shunt) song song với điện kế, như thể hiện trong hình 3.4 Điện trở shunt được chế tạo từ hợp kim mangan, đảm bảo độ ổn định cao trước biến động nhiệt độ.

Hình 3.4: Ammeter mở rộng thang đo

Dòng điện cần đo: I R = Ithang - IFS trong đó: I FS - dòng điện qua cơ cấu chỉ thị

Ithang - dòng điện đi qua điện trở shunt Điện trở shunt R s được xác định:

VOM/DVOM vạn năng

4 Bài 4: Phương pháp đo các đại lượng điện

Cầu điện cảm

6 Bài 5: Phương pháp đo các đại lượng không điện 8 2 5 1

Phương pháp đo

7 Bài 7: Đo lường bằng máy hiện sóng 11 2 8 1

2 Đo thời gian và tần số 1 4

BÀI 1: ĐƠN VỊ ĐO Mã bài: MĐ11-01

Đơn vị đo lường các đại lượng vật lý cơ bản như khối lượng, thời gian và độ dài được chọn độc lập và phản ánh những tính chất cốt lõi của thế giới vật chất Các đơn vị này được định nghĩa theo tiêu chuẩn quốc tế với độ chính xác tối ưu mà khoa học kỹ thuật hiện nay có thể đạt được.

Các đơn vị dẫn xuất được hình thành từ các đơn vị cơ bản thông qua các công thức biểu diễn các định luật vật lý, dùng để đo các đại lượng vật lý Phần lớn các đơn vị trong vật lý học đều là đơn vị dẫn xuất Mối quan hệ giữa các đơn vị dẫn xuất và các đơn vị cơ bản được thể hiện qua công thức thứ nguyên Do đó, đơn vị của một đại lượng cơ bất kỳ có thể được biểu diễn thông qua phương trình thứ nguyên.

Trình bày được các đơn vị cơ bản của hệ thống cơ và hệ thống điện thông dụng quốc tế (SI)

Rèn luyện tính tư duy, cẩn thận và chính xác trong đo lường các đại lượng

1 Các đơn vịcơ hệ SI

Năm 1960, tại Đại hội toàn thể lần thứ XI ở Paris, Ủy ban quốc tế về đo lường đã chính thức thông qua hệ đơn vị đo lường quốc tế SI Hệ SI được công nhận bởi nhiều tổ chức quốc tế, bao gồm Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn và Đo lường (ISO), các Ủy ban Tiêu chuẩn của Hội đồng kinh tế Châu Âu và Hội đồng tương trợ kinh tế các nước XHCN cũ, trong đó có Việt Nam.

Bảng 1.1 liệt kê tên gọi, ký hiệu và đơn vị đo của 7 đại lượng vật lý cơ bản, cùng với 2 đơn vị bổ trợ dùng để đo góc phẳng và góc khối Tất cả các đơn vị còn lại trong vật lý học đều thuộc loại đơn vị dẫn xuất.

Bảng 1.1: Tên gọi, ký hiệu và đơn vịđo của các đại lượng cơ bản

Trong vật lý, lực là đại lượng biểu thị sự tương tác giữa các vật, ảnh hưởng đến trạng thái chuyển động hoặc hình dạng của chúng Lực có thể được mô tả qua các hành động như đẩy hoặc kéo, và khi tác động vào một vật thể, nó có khả năng làm vật thể xoay, biến dạng hoặc thay đổi ứng suất.

STT Các đại lượng vật lý Đơn vị đo

Tên gọi Ký hiệu Tên đơn vị Ký hiệu

Cường độ dòng điện

J n metre kilogram second (giây) Kelvin Ampere candela mole m kg s

Lực được xác định bởi độ lớn và hướng, và theo định luật Newton II, công thức F=ma cho thấy rằng một vật thể có khối lượng không đổi sẽ tăng tốc tỉ lệ thuận với lực tổng hợp tác động lên nó.

Newton (N) là đơn vị đo lực trong hệ đo lường quốc tế (SI), được đặt theo tên của nhà bác học Isaac Newton Đây là một đơn vị dẫn xuất trong SI, có nghĩa là nó được định nghĩa dựa trên các đơn vị đo cơ bản.

Cụ thể lực bằng khối lượng nhân gia tốc (định luật 2 Newton):

F: Lực, đơn vị là Newton (N) m: Khối lượng, đơn vị là kg a: Gia tốc, đơn vị là m/s 2

Công cơ học, hay còn gọi là công, là năng lượng được sinh ra khi một lực tác động lên một vật thể, khiến vật thể đó di chuyển Năng lượng này được vật thể hấp thụ và chuyển hóa thành sự thay đổi công năng, trong khi nội năng của vật thể giữ nguyên.

Công được xác định bởi tích vô hướng của véctơ lực và véctơ quảng đường đi:

- A là công, trong SI tính theo “J”

- F là véc-tơ lực không biến đổi trên quãng đường di chuyển, trong SI tính theo “N”

- s là véc-tơ quãng đường thẳng mà vật đã di chuyển, trong SI tính theo “m”

Năng lượng là đại lượng vật lý đặc trưng để xác định định lượng chung cho mọi dạng vận động của vật chất

Năng lượng theo lý thuyết tương đối của Albert Einstein là một chỉ số quan trọng để đo lường lượng vật chất, được xác định thông qua công thức liên quan đến khối lượng toàn phần E.

- E : là năng lượng, trong hệ SI đơn vị là kg (m/s)²

- m: là khối lượng , đơn vị là kg

- c: Tốc độ ánh sáng gần bằng 300,000,000 m /sec ( 300.000 km/s), đơn vị là (m/s)

Công suất được định nghĩa là tỷ số giữa công và thời gian Nếu một lượng công được sinh ra trong khoảng thời gian t thì công suất sẽ là

- P : là công suất, đơn vị là Watt ( W)

- A: là công sinh ra , đơn vị là jun ( J)

- t: là thời gian, đơn vị là giây ( s)

- Trước đây người ta dùng đơn vị mã lực để đo công suất

+ Ở nước Pháp: 1 mã lực = 1CV = 736W

+ Ở nước Anh: 1 mã lực = 1HP = 746W

2 Các đơn vịđiện hệ SI

2.1 Các đơn vị của dòng điện và điện tích

Dòng diện là sự chuyển động có hướng của các điện tích, với cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho nó Thuật ngữ "dòng điện" thường được hiểu là cường độ dòng điện Trong kim loại, proton chỉ dao động tại chỗ, trong khi electron di chuyển Do đó, chiều chuyển động của electron ngược lại với chiều dòng điện quy ước.

Trong các môi trường dẫn điện như dung dịch điện phân và plasma, các hạt mang điện trái dấu, chẳng hạn như ion âm và dương, có thể di chuyển đồng thời nhưng theo hướng ngược nhau.

Trong bán dẫn loại p, mặc dù các electron thực sự chuyển động, dòng điện được miêu tả như là chuyển động của các hố điện tử tích điện dương

Điện tích là một đặc tính cơ bản của các hạt hạ nguyên tử, quyết định tương tác điện từ giữa chúng Nó tạo ra và chịu ảnh hưởng từ trường điện từ, và sự tương tác này khi điện tích chuyển động hoặc đứng yên dẫn đến lực điện từ, một trong những lực cơ bản của tự nhiên Một Coulomb tương ứng với điện tích chạy qua dây dẫn có cường độ 1 ampe trong 1 giây Điện tích của một proton là +1e (1,60219 × 10^-19 Coulomb) và của một electron là -1e (-1,60219 × 10^-19 Coulomb).

Theo quy ước, điện tích được chia thành hai loại: âm và dương Điện tích của electron mang giá trị âm (ký hiệu là –e), trong khi điện tích của proton mang giá trị dương (ký hiệu là +e), với e là giá trị của một điện tích nguyên tố.

2.2 Sức điện động, hiệu điện thế và điện áp

Sức điện động là đại lượng đặc trưng cho nguồn năng lượng điện, không phải là tĩnh điện, và cần thiết để duy trì dòng điện trong mạch điện Giá trị của sức điện động bằng công tiêu tốn để chuyển một đơn vị điện tích dương trong mạch kín Trong mạch có dòng điện không đổi, sức điện động tổng cộng bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mạch hở Nó được tạo ra bởi điện trường xoáy sinh ra trong từ trường biến đổi và thường được ký hiệu bằng chữ E, với đơn vị là volt (V).

2.1.2 Điện áp hay hiệu điện thế :

Điện áp là giá trị chênh lệch điện thế giữa hai điểm, và có hai loại chính: điện áp một chiều và điện áp xoay chiều Điện áp một chiều tạo ra dòng điện một chiều, trong khi điện áp xoay chiều liên quan đến sự thay đổi liên tục về cực tính giữa hai điểm, dẫn đến sự thay đổi chiều dòng điện Điện áp thường được ký hiệu bằng chữ U và đơn vị đo là volt (V).

2.3 Điện trở và điện dẫn

Ampe kế

Máy phát tần

7 Bài 7: Đo lường bằng máy hiện sóng 11 2 8 1

2 Đo thời gian và tần số 1 4

BÀI 1: ĐƠN VỊ ĐO Mã bài: MĐ11-01

Đơn vị đo các đại lượng vật lý cơ bản như khối lượng, thời gian và độ dài được chọn độc lập, phản ánh các tính chất cơ bản của thế giới vật chất Các đơn vị cơ bản này được định nghĩa theo tiêu chuẩn quốc tế với độ chính xác cao nhất mà khoa học kỹ thuật hiện có thể đạt được.

Các đơn vị dẫn xuất được hình thành từ các đơn vị cơ bản thông qua các công thức biểu diễn định luật vật lý, và phần lớn các đơn vị trong vật lý học là đơn vị dẫn xuất Mối quan hệ giữa các đơn vị dẫn xuất và các đơn vị cơ bản được thể hiện qua công thức thứ nguyên Đơn vị của bất kỳ đại lượng cơ học nào có thể được biểu diễn thông qua các phương trình thứ nguyên.

Trình bày được các đơn vị cơ bản của hệ thống cơ và hệ thống điện thông dụng quốc tế (SI)

Rèn luyện tính tư duy, cẩn thận và chính xác trong đo lường các đại lượng

1 Các đơn vịcơ hệ SI

Năm 1960, tại Đại hội toàn thể lần thứ XI ở Pari, Ủy ban quốc tế về đo lường đã chính thức thông qua hệ đơn vị đo lường quốc tế SI Hệ SI được công nhận bởi nhiều tổ chức quốc tế, bao gồm Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn và Đo lường (ISO), các Ủy ban Tiêu chuẩn của Hội đồng kinh tế Châu Âu, và Hội đồng tương trợ kinh tế các nước XHCN cũ, trong đó có Việt Nam.

Bảng 1.1 liệt kê tên gọi, ký hiệu và đơn vị đo của 7 đại lượng vật lý cơ bản cùng với 2 đơn vị bổ trợ dùng để đo góc phẳng và góc khối Tất cả các đơn vị còn lại trong vật lý học đều thuộc loại đơn vị dẫn xuất.

Bảng 1.1: Tên gọi, ký hiệu và đơn vịđo của các đại lượng cơ bản

Trong vật lý, lực là đại lượng biểu thị tương tác giữa các vật, có khả năng thay đổi trạng thái chuyển động hoặc hình dạng của chúng Lực có thể được mô tả qua các hành động như đẩy hoặc kéo, và khi tác động lên một vật thể, nó có thể khiến vật thể xoay, biến dạng hoặc thay đổi ứng suất.

STT Các đại lượng vật lý Đơn vị đo

Tên gọi Ký hiệu Tên đơn vị Ký hiệu

Cường độ dòng điện

J n metre kilogram second (giây) Kelvin Ampere candela mole m kg s

Thể tích có bảy yếu tố thay đổi, trong đó lực được xác định bởi độ lớn và hướng Theo định luật Newton II, công thức F=ma cho thấy rằng một vật thể với khối lượng không đổi sẽ gia tốc tỷ lệ thuận với tổng lực tác động lên nó.

Newton (N) là đơn vị đo lực trong hệ đo lường quốc tế (SI), được đặt theo tên của nhà bác học Isaac Newton Đây là một đơn vị dẫn xuất trong SI, có nghĩa là nó được định nghĩa dựa trên các đơn vị đo cơ bản.

Cụ thể lực bằng khối lượng nhân gia tốc (định luật 2 Newton):

F: Lực, đơn vị là Newton (N) m: Khối lượng, đơn vị là kg a: Gia tốc, đơn vị là m/s 2

Công cơ học, hay còn gọi là công, là năng lượng được thực hiện khi một lực tác dụng lên vật thể, làm cho vật thể và điểm đặt của lực chuyển dời Năng lượng này được chuyển hóa thành sự thay đổi công năng của vật thể, với điều kiện nội năng của vật thể không đổi.

Công được xác định bởi tích vô hướng của véctơ lực và véctơ quảng đường đi:

- A là công, trong SI tính theo “J”

- F là véc-tơ lực không biến đổi trên quãng đường di chuyển, trong SI tính theo “N”

- s là véc-tơ quãng đường thẳng mà vật đã di chuyển, trong SI tính theo “m”

Năng lượng là đại lượng vật lý đặc trưng để xác định định lượng chung cho mọi dạng vận động của vật chất

Năng lượng theo lý thuyết tương đối của Albert Einstein là một thước đo quan trọng cho lượng vật chất, được xác định qua công thức E = mc², trong đó E là năng lượng và m là khối lượng toàn phần.

- E : là năng lượng, trong hệ SI đơn vị là kg (m/s)²

- m: là khối lượng , đơn vị là kg

- c: Tốc độ ánh sáng gần bằng 300,000,000 m /sec ( 300.000 km/s), đơn vị là (m/s)

Công suất được định nghĩa là tỷ số giữa công và thời gian Nếu một lượng công được sinh ra trong khoảng thời gian t thì công suất sẽ là

- P : là công suất, đơn vị là Watt ( W)

- A: là công sinh ra , đơn vị là jun ( J)

- t: là thời gian, đơn vị là giây ( s)

- Trước đây người ta dùng đơn vị mã lực để đo công suất

+ Ở nước Pháp: 1 mã lực = 1CV = 736W

+ Ở nước Anh: 1 mã lực = 1HP = 746W

2 Các đơn vịđiện hệ SI

2.1 Các đơn vị của dòng điện và điện tích

Dòng diện là sự chuyển động có hướng của các điện tích, với cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho dòng điện Trong kim loại, proton chỉ dao động tại chỗ, trong khi electron di chuyển, do đó chiều chuyển động của electron ngược lại với chiều dòng điện quy ước.

Trong các môi trường dẫn điện như dung dịch điện phân và plasma, các hạt mang điện trái dấu, chẳng hạn như ion âm và dương, có khả năng di chuyển đồng thời nhưng theo hướng ngược lại.

Trong bán dẫn loại p, mặc dù các electron thực sự chuyển động, dòng điện được miêu tả như là chuyển động của các hố điện tử tích điện dương

Điện tích là một tính chất cơ bản và không đổi của các hạt hạ nguyên tử, đóng vai trò quan trọng trong tương tác điện từ Nó tạo ra và chịu ảnh hưởng của trường điện từ, gây ra lực điện từ khi tương tác với trường này Một Coulomb tương ứng với lượng điện tích chạy qua dây dẫn có cường độ dòng điện 1 ampe trong 1 giây Cụ thể, điện tích của một proton là +1e (1,60219 x 10^-19 Coulomb) và của một electron là -1e (-1,60219 x 10^-19 Coulomb).

Theo quy ước, điện tích được chia thành hai loại: âm và dương Điện tích của electron mang giá trị âm (ký hiệu là -e), trong khi điện tích của proton có giá trị dương (ký hiệu là +e), với e đại diện cho giá trị của một điện tích nguyên tố.

2.2 Sức điện động, hiệu điện thế và điện áp

Sức điện động là đại lượng quan trọng trong nguồn năng lượng điện, không phải là tĩnh điện, và cần thiết để duy trì dòng điện trong mạch Nó được xác định bằng công tiêu tốn để chuyển một đơn vị điện tích dương qua toàn bộ mạch kín Trong trường hợp mạch có dòng điện không đổi, sức điện động tổng cộng tương đương với hiệu điện thế giữa hai đầu mạch hở Ngoài ra, sức điện động cảm ứng được hình thành từ điện trường xoáy trong từ trường biến đổi Sức điện động thường được ký hiệu bằng chữ E và có đơn vị là volt (V).

2.1.2 Điện áp hay hiệu điện thế :

Điện áp là giá trị chênh lệch điện thế giữa hai điểm, được chia thành hai loại: điện áp một chiều và điện áp xoay chiều Điện áp một chiều tạo ra dòng điện một chiều, trong khi điện áp xoay chiều liên quan đến sự thay đổi liên tục về cực tính, dẫn đến dòng điện xoay chiều Điện áp thường được ký hiệu bằng chữ U và đơn vị đo là volt (V).

2.3 Điện trở và điện dẫn

Đo lườ ng AC

2 Sai số trong đo lường 0.25

1 Thiết bị đo kiểu nam châm vĩnh cửu với cuộn dây quay 1

2 Ampe kế đo điện 1 chiều 1 2

4 Bài 4: Phương pháp đo các đại lượng điện

1 Lý thuyết cầu xoay chiều 0.5

6 Bài 5: Phương pháp đo các đại lượng không điện 8 2 5 1

7 Bài 7: Đo lường bằng máy hiện sóng 11 2 8 1

Đo thời gian và tần số

BÀI 1: ĐƠN VỊ ĐO Mã bài: MĐ11-01

Đơn vị đo các đại lượng vật lý cơ bản như khối lượng, thời gian và độ dài được chọn độc lập và phản ánh các tính chất cơ bản của thế giới vật chất, được gọi là các đơn vị cơ bản Những đơn vị này được định nghĩa theo chuẩn quốc tế với độ chính xác tối ưu mà khoa học kỹ thuật hiện nay có thể đạt được.

Các đơn vị dẫn xuất được hình thành từ các đơn vị cơ bản thông qua các công thức biểu diễn định luật vật lý, và phần lớn các đơn vị trong vật lý học là đơn vị dẫn xuất Mối liên hệ giữa các đơn vị dẫn xuất và các đơn vị cơ bản được thể hiện qua công thức thứ nguyên Đơn vị của bất kỳ đại lượng cơ nào cũng có thể được biểu diễn thông qua phương trình thứ nguyên.

Trình bày được các đơn vị cơ bản của hệ thống cơ và hệ thống điện thông dụng quốc tế (SI)

Rèn luyện tính tư duy, cẩn thận và chính xác trong đo lường các đại lượng

1 Các đơn vịcơ hệ SI

Vào năm 1960, Đại hội toàn thể lần thứ XI tại Paris của Ủy ban quốc tế về đo lường đã chính thức thông qua hệ đơn vị đo lường quốc tế SI Hệ SI được công nhận bởi nhiều tổ chức quốc tế như Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn và Đo lường (ISO) cùng các Ủy ban Tiêu chuẩn của Hội đồng kinh tế Châu Âu và Hội đồng tương trợ kinh tế các nước XHCN cũ, trong đó có Việt Nam.

Bảng 1.1 liệt kê tên gọi, ký hiệu và đơn vị đo của 7 đại lượng vật lý cơ bản, cùng với 2 đơn vị bổ trợ dùng để đo góc phẳng và góc khối Tất cả các đơn vị còn lại trong vật lý học đều thuộc loại đơn vị dẫn xuất.

Bảng 1.1: Tên gọi, ký hiệu và đơn vịđo của các đại lượng cơ bản

Trong vật lý, lực là đại lượng biểu thị sự tương tác giữa các vật, ảnh hưởng đến chuyển động và hình dạng của chúng Lực có thể được mô tả qua các hành động như đẩy hoặc kéo, và khi tác động vào một vật thể, nó có thể làm cho vật thể đó xoay, biến dạng hoặc thay đổi ứng suất.

STT Các đại lượng vật lý Đơn vị đo

Tên gọi Ký hiệu Tên đơn vị Ký hiệu

Cường độ dòng điện

J n metre kilogram second (giây) Kelvin Ampere candela mole m kg s

Thể tích có bảy yếu tố thay đổi Lực được xác định bởi cả độ lớn và hướng Theo định luật Newton II, công thức F=ma cho thấy rằng một vật thể có khối lượng không đổi sẽ tăng tốc tỷ lệ thuận với lực tổng hợp tác động lên nó, chia theo khối lượng của vật.

Newton (N) là đơn vị đo lực trong hệ đo lường quốc tế (SI), được đặt theo tên nhà bác học Isaac Newton Đây là một đơn vị dẫn xuất trong SI, có nghĩa là nó được định nghĩa từ các đơn vị đo cơ bản.

Cụ thể lực bằng khối lượng nhân gia tốc (định luật 2 Newton):

F: Lực, đơn vị là Newton (N) m: Khối lượng, đơn vị là kg a: Gia tốc, đơn vị là m/s 2

Công cơ học, hay còn gọi là công, là năng lượng được sinh ra khi một lực tác động lên một vật thể, khiến nó di chuyển Năng lượng này được vật thể hấp thụ và chuyển hóa thành sự thay đổi công năng, trong khi nội năng của vật thể giữ nguyên.

Công được xác định bởi tích vô hướng của véctơ lực và véctơ quảng đường đi:

- A là công, trong SI tính theo “J”

- F là véc-tơ lực không biến đổi trên quãng đường di chuyển, trong SI tính theo “N”

- s là véc-tơ quãng đường thẳng mà vật đã di chuyển, trong SI tính theo “m”

Năng lượng là đại lượng vật lý đặc trưng để xác định định lượng chung cho mọi dạng vận động của vật chất

Năng lượng theo lý thuyết tương đối của Albert Einstein là một chỉ số quan trọng để đo lường lượng vật chất, được xác định qua công thức E = mc², trong đó E là năng lượng và m là khối lượng toàn phần.

- E : là năng lượng, trong hệ SI đơn vị là kg (m/s)²

- m: là khối lượng , đơn vị là kg

- c: Tốc độ ánh sáng gần bằng 300,000,000 m /sec ( 300.000 km/s), đơn vị là (m/s)

Công suất được định nghĩa là tỷ số giữa công và thời gian Nếu một lượng công được sinh ra trong khoảng thời gian t thì công suất sẽ là

- P : là công suất, đơn vị là Watt ( W)

- A: là công sinh ra , đơn vị là jun ( J)

- t: là thời gian, đơn vị là giây ( s)

- Trước đây người ta dùng đơn vị mã lực để đo công suất

+ Ở nước Pháp: 1 mã lực = 1CV = 736W

+ Ở nước Anh: 1 mã lực = 1HP = 746W

2 Các đơn vịđiện hệ SI

2.1 Các đơn vị của dòng điện và điện tích

Dòng điện là sự chuyển động có hướng của các điện tích, với cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho nó Trong kim loại, proton chỉ dao động tại chỗ, trong khi electron di chuyển Do đó, chiều chuyển động của electron ngược lại với chiều dòng điện quy ước.

Trong môi trường dẫn điện như dung dịch điện phân và plasma, các hạt tích điện trái dấu, chẳng hạn như ion âm và dương, có thể di chuyển đồng thời nhưng theo hướng ngược lại.

Trong bán dẫn loại p, mặc dù các electron thực sự chuyển động, dòng điện được miêu tả như là chuyển động của các hố điện tử tích điện dương

Điện tích là một thuộc tính cơ bản và không thay đổi của một số hạt hạ nguyên tử, thể hiện sự tương tác điện từ giữa chúng Nó tạo ra và chịu ảnh hưởng từ trường điện từ, và sự tương tác giữa điện tích và trường này, khi chuyển động hoặc đứng yên, tạo ra lực điện từ, một trong những lực cơ bản của tự nhiên Một Culông tương ứng với lượng điện tích chạy qua dây dẫn có cường độ dòng điện 1 ampe trong 1 giây Proton có điện tích +1e (1,60219 × 10^-19 Coulomb), trong khi electron có điện tích -1e (-1,60219 × 10^-19 Coulomb).

Theo quy ước, điện tích được chia thành hai loại: điện tích âm và điện tích dương Electron mang điện tích âm (ký hiệu là –e), trong khi proton có điện tích dương (ký hiệu là +e), với e là giá trị của một điện tích nguyên tố.

2.2 Sức điện động, hiệu điện thế và điện áp

Sức điện động là đại lượng thể hiện nguồn năng lượng điện, không phải là tĩnh điện, và cần thiết để duy trì dòng điện trong mạch Giá trị của sức điện động bằng công tiêu tốn để chuyển một đơn vị điện tích dương trong mạch kín Trong mạch có dòng điện không đổi, sức điện động tổng cộng bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mạch hở Sức điện động cảm ứng được tạo ra bởi điện trường xoáy sinh ra trong từ trường biến đổi, thường được ký hiệu bằng chữ E, với đơn vị là volt (V).

2.1.2 Điện áp hay hiệu điện thế :

Điện áp là giá trị chênh lệch điện thế giữa hai điểm, được chia thành hai loại: điện áp một chiều và điện áp xoay chiều Điện áp một chiều tạo ra dòng điện một chiều, trong khi điện áp xoay chiều liên quan đến sự thay đổi liên tục về cực tính, dẫn đến dòng điện xoay chiều Điện áp thường được ký hiệu bằng chữ U, và đơn vị đo của nó là volt (V).

2.3 Điện trở và điện dẫn

Ngày đăng: 16/12/2023, 15:53

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w