Bài tập công nghệ 12 (công nghệ Điện Điện tử)

bài tập công nghệ lớp 12 (công nghệ điện - điện tử) theo chương trình GDPT 2018 gồm: bài tập chương điện tử số, bài tập chương điện tử tương tự, bài tập hệ thống điện trong gia đình, bài tập mạch điện xoay chiều ba pha.

Trang 1

A ĐIỆN TỬ SỐCÁC DẠNG BÀI TẬP

DẠNG 1: CHO HÀM LOGIC VẼ SƠ ĐỒ HÀM LOGIC BẰNG CÁCH SỬ DỤNG CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN ĐÃ HỌC (LƯU Ý: TỪ KẾT QUẢ VẼ NGƯỢC LẠI)

Bài tập 1 Cho hàm logic: M = (x + y ) ´z Hãy vẽ sơ đồ hàm logic:

Trang 3

Bài tập 6 Cho hàm logic: F =AB´ + CD + EF´ Hãy vẽ sơ đồ hàm logic:

Hướng dẫn:

Bài tập 7 Cho hàm logic: F =A+BC+ ´D Hãy vẽ sơ đồ hàm logic:

Hướng dẫn:

Trang 4

Bài tập 8 Cho hàm logic: F =(A+B)( ´AB) Hãy vẽ sơ đồ hàm logic:

Hướng dẫn:

Bài tập 9 Cho hàm logic: F =A ´B+C( A +BD) Hãy vẽ sơ đồ hàm logic:

Hướng dẫn:

Trang 5

DẠNG 2: CHO SƠ ĐỒ HÀM LOGIC VIẾT HÀM LOGIC VÀ BẢNG CHÂNLÍ, XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI LỐI RA THEO CÁC LỐI VÀO

Bài tập 1 Quan sát hình vẽ, viết hàm logic và bảng chân lí của hàm y theo x1 và x2:

Hướng dẫn:

- Viết hàm logic: y = x1 x´2 + x´1 x2- Lập bảng chân lí

Trang 7

Hướng dẫn:

- Viết hàm logic: Q = AB + (B +C) BC Lập bảng chân lí

Bài tập 4 Cho sơ đồ logic của hàm Q như hình vẽ Hãy viết hàm logic, xác định

trạng thái lối ra của Y theo các lối vào A, B, C cho trong bảng dưới đây:

Trang 8

Lối vàoLối ra

- Xác định trạng thái lối ra của Y theo các lối vào A, B, C

DẠNG 3: LẬP BẢNG CHÂN LÍ TỪ HÀM LOGICBài tập 1 Lập bảng chân lí từ hàm logic sau: F = C + BC´

Trang 9

Bài tập 2 Lập bảng chân lí từ hàm logic sau:

Trang 10

B ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ

CÁC DẠNG BÀI TẬP

Bài tập 1 Một mạch khuếch đại đảo như hình vẽ có R1=1K, R2=10K.

a Xác định hệ số khuếch đại của mạch.

b Vẽ tín hiệu lối ra nếu tín hiệu lối vào là điện áp hình sin, biên độ 100mV, tần số 1 Hz.

Hướng dẫn:

a Tính hệ số khuếch đại: G=R2

R1 = 101 = 10

b Ta có: chu kì: T=1/f = 1/1=1s (mô phỏng bằng phần mềm proteus 8)

Bài tập 2 Em hãy thiết kế một mạch khuếch đại đảo có hệ số khuếch đại G = 2Hướng dẫn:

Trang 11

Ta có hệ số khuếch đại: G =R2

R1 , để G = 2 ta chọn R2 = 2K, R1 = 1KSơ đồ mạch khuếch đại đảo như sau:

Ta có: Ura = ( 1+R2

R1 ) x Uvào = 2Uvào

Bài tập 4 Em hãy thiết kế mạch khuếch đại không đảo có hệ số khuếch đại G = 1

(Không khuếch đại).Hướng dẫn: G=1+R2

R1 = 1 → R2

R1 = 0 → R1 = ∞ (Bỏ điện trở R1) Mạch không có R1 gọi là mạch đệm điện áp.

Sơ đồ mạch như sau:

Trang 13

Hướng dẫn: Uvào+ ¿ Uvào- → OA bão hòa dương → Ura = 5V

Bài tập 7 Cho biết trạng thái của Led trong mạch sau:

Hướng dẫn:

OA không có hồi tiếp âm nên hoạt động ở chế độ bão hòa.Ta có: Uvào+ = 3V

Trang 14

Uvào- = RUcc

1+R2 x R2 = 1+15 x 1= 2,5V → Uvào+¿ Uvào-= → OA bão hòa dương → Ura = 5V → Led sáng.

Bài tập 8 Xác định điện áp ngõ ra của mạch sau:

Hướng dẫn: OA không có hồi tiếp âm nên hoạt động ở chế độ bão hòa

Uvào+ = RUcc

1+R2 x R2 = 10+3,312 x 3,3 = 2,97VUvào- = RUcc

3+R4 x R4 = 47+2212 x 22 = 3,8 VUvào+¿ Uvào-= → Ura = 0V

Bài tập 9 Xác định điện áp ngõ ra của mạch sau:

Trang 15

Hướng dẫn:

OA không có hồi tiếp âm nên hoạt động ở chế độ bão hòaUvào+ = RUcc

1+R2 x R2 = 10+3,312 x 3,3 = 2,97VUvào- = RUcc

3+R4 x R4 = 47+2212 x 22 = 3,8 VUvào+¿ Uvào-= → Ura = -12V

Bài tập 10 Trong một mạch khuếch đại đảo, tín hiệu Uvào là sóng hình sin có biên độ 1V, R2 = 1kΩ, R1 = 200Ω, tần số 50Hz Hãy vẽ dạng sóng tín hiệu vào và tín hiệu ra trên cùng một đồ thị.

Hướng dẫn:

- Ta có: chu kì T = 1/f = 1/50 = 0,02s = 20ms- Hệ số khuếch đại: G = R2/R1 = 5

Trang 16

Bài tập 11 Trong một mạch khuếch đại không đảo, tín hiệu Uvào là sóng hình sin có biên độ 1V, R2 = 400Ω, R1 = 200Ω, tần số 50Hz Hãy vẽ dạng sóng tín hiệu vào và tín hiệu ra trên cùng một đồ thị.

Hướng dẫn:

- Ta có: Chu kì T = 1/f = 1/50 = 20ms- Hệ số khuếch đại: G = 1 + R2/R1 = 3

Trang 17

C HỆ THỐNG ĐIỆN GIA ĐÌNH

I XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ CHO CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN

Dạng 1: Lựa chọn thiết bị bảo vệ (aptomat) và dây dẫn cho các thiết bị điện (bình nóng lạnh, máy bơm nước, bếp từ, điều hòa, tủ lạnh)

Bài tập 1: Hãy xác định tiết diện của dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho bếp từ đôi

Electrolux EHI7260BB công suất 1800W Biết mật độ dòng J = 5A/mm2.

→ Chọn dây dẫn bằng đồng tiết diện là 2,0 mm2

- Dòng điện định mức của aptomat cho bếp từ là: Iđm = I x hatBếp từ là thiết bị không có động cơ nên hat = 1,2

Thay số: Iđm = 8,18 x 1,2 = 9,82 A

Chọn aptomat đang có trên thị trường có dòng định mức là 10 A, loại MCB1P/10Ahoặc MCCB1P/10A

Bài tập 2: Hãy xác định tiết diện của dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho bình nóng lạnh

FERROLI 4.5KW FS-4.5 Biết mật độ dòng J = 6A/mm2.

Trang 18

- Dòng điện định mức của aptomat cho bình nóng lạnh là: Iđm = I x hatBình nóng lạnh là thiết bị không có động cơ nên hat = 1,2

Thay số: Iđm = 20,45 x 1,2 = 24,54 A

Bài tập 3: Hãy xác định tiết diện của dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho điều hòa

Panasonic 1 chiều 12000BTU N12ZKH-8 Biết mật độ dòng J = 6A/mm2.

- Dòng điện định mức của aptomat cho điều hòa là là: Iđm = I x hatĐiều hòa là thiết bị có động cơ nên hat = 2

Thay số: Iđm = 6,36 x 2 = 12,72A

Bài tập 4: Hãy xác định tiết diện của dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho tủ lạnh Funiki

Inverter FRI – 186ISU có công suất 72W Biết mật độ dòng J = 5A/mm2.

Trang 19

S = 0,45 = 0,08(mm2)

- Dòng điện định mức của aptomat cho tủ lạnh là: Iđm = I x hatTủ lạnh là thiết bị có động cơ nên hat = 2

Thay số: Iđm = 0,4 x 2 = 0,8A

Chọn aptomat đang có trên thị trường có dòng định mức là 6 A, loại MCB1P/6A hoặc MCCB1P/6A

Bài tập 5: Hãy xác định tiết diện của dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho máy bơm nước

Panasonic Đẩy cao 200W GP-200JXK-SV5 Biết mật độ dòng J = 5A/mm2.

- Dòng điện định mức của aptomat cho máy bơm nước là: Iđm = I x hatMáy bơm nước là thiết bị có động cơ nên hat = 2

Trang 20

- Dòng điện chạy qua dây dẫn: I=P

U × cosφ = 220× 0,860 = 0,34A

- Chọn dây dẫn bằng đồng với mật độ dòng là 6A/mm2, tiết diện của dây là:S = 0,346 = 0,057(mm2)

Bài tập 2: Hãy xác định tiết diện của dây dẫn cho máy sấy tóc Hotwell HD20H2

có công suất 2000W Biết mật độ dòng J = 6A/mm2.

Bài tập 3: Hãy xác định tiết diện của dây dẫn cho tivi SONY có công suất 51W

Bài tập 4: Hãy xác định tiết diện của dây dẫn cho đèn LED Panel Rạng Đông P08

60x120/80W Biết mật độ dòng J = 6A/mm2.

Hướng dẫn:

- Dòng điện chạy qua dây dẫn: I=P

U × cosφ = 220× 180 = 0,36A

Trang 21

- Chọn dây dẫn bằng đồng với mật độ dòng là 5A/mm2, tiết diện của dây là:S = 0,366 = 0,06(mm2)

Bài tập 5: Hãy xác định tiết diện của dây dẫn cho máy xay sinh tố Philips có công

suất 600W Biết mật độ dòng J = 6A/mm2.

Dạng 3: Lựa chọn dây dẫn cho từng nhánh (từng tầng, từng phòng….)Bài tập: Xác định tiết diện dây dẫn dùng cho phòng ngủ gồm có: 1 ổ cắm điện

công suất tối đa là 3500W, 1 tivi SONY công suất 142W, 2 bóng tuýp LED bán nguyệt -1,2m Kosoom, mỗi bóng có công suất 36W Biết mật độ dòng J = 6A/mm2

II VẼ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG GIA ĐÌNH

Trang 22

Bài tập 1: Vẽ sơ đồ nguyên lí và sơ đồ lắp đặt cung cấp điện cho 1 phòng gồm:

nguồn điện xoay chiều 220V, một aptomat đóng cắt và bảo vệ cho các thiết bị trong phòng, một ổ cắm và một đèn có công tắc điều khiển.

Hướng dẫn:

a Sơ đồ nguyên lí:

b Sơ đồ lắp đặt:

Trang 23

nguồn điện xoay chiều 220V, ba aptomat đóng cắt và bảo vệ cho các thiết bị trong phòng, một ổ cắm và hai đèn có công tắc điều khiển.

Hướng dẫn:

b Sơ đồ lắp đặt

Trang 24

nguồn điện xoay chiều 220V, ba aptomat đóng cắt và bảo vệ cho các thiết bị trong phòng, 2 bóng đèn, 1 điều hòa nhiệt độ, 4 ổ cắm.

Hướng dẫn:

a Sơ đồ nguyên lí

Trang 25

nguồn điện xoay chiều 220V, ba aptomat đóng cắt và bảo vệ cho các thiết bị trong phòng, 1 bóng đèn có công tắc điều khiển, 1 điều hòa nhiệt độ, 1 ổ cắm.

Hướng dẫn:

Trang 26

D MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

Mạch điện ba pha được gọi là đối xứng nếu có nguồn đối xứng, tải đối xứng: + Nguồn đối xứng là nguồn có biên độ và tần số bằng nhau, pha lệch nhau 2 π3 rad.+ Tải được gọi là đối xứng nếu ZA = ZB = ZC

Trong mạch điện 3 pha đối xứng, các thông số hiệu dụng (dòng điện và điện áp) của dây và pha được xác định như sau:

+ Tải nối sao: Id = Ip, Ud = √3Up+ Tải nối tam giác: Id = √3Ip, Ud = Up

Bài tập 1 Cho nguồn điện xoay chiều ba pha, bốn dây có điện áp dây/pha là

380/220V và tải ba pha gồm ba điện trở R = 5 Ω nối sao có dây trung tính Vẽ sơ đồ mạch điện Tính dòng điện pha, dòng điện dây.

Trang 27

Hướng dẫn:

Sơ đồ mạch điện:

Ip = UP

RP = 2205 = 44 (A)

Vì tải nối hình sao Id = Ip = 44 (A).

Bài tập 2 Cho nguồn điện xoay chiều ba pha, bốn dây có điện áp dây/pha là

380/220V, 6 bóng đèn loại 60 W – 220 V và một máy bơm nước ba pha 2,2 kW – 380 V Xác định cách nối các thiết bị với nguồn điện để chúng hoạt động bình thường trong mạch ba pha đối xứng và tính các thông số dây và pha của mạch điện.

Hướng dẫn:

a Xác định cách nối các thiết bị

- Tải 1 có 6 bóng đèn, điện áp định mức của mỗi bóng đèn là 220V bằng điện áp pha của mạch điện 3 pha 4 dây → để bóng đèn hoạt động bình thường →tải 1 nối sao có dây trung tính Cách nối: Mỗi pha mắc hai bóng song song và nối với dây trung tính.

- Tải 2 là một máy bơm nước 3 pha, điện áp định mức của máy bơm là 380V bằng điện áp dây của mạch điện 3 pha 4 dây → để máy bơm hoạt động bình thường thì tải 2 phải nối tam giác.

Trang 28

b Tính các thông số dây và pha của mạch điện- Tải 1: Nối sao có dây trung tính

Bài tập 3 Mạch điện ba pha ba dây, điện áp dây 380V, tải là ba điện trở R bằng

nhau, nối tam giác Cho biết dòng điện trên đường dây bằng 80A Vẽ sơ đồ mạch điện 3 pha trên Xác định trị số dòng điện pha của tải Tính điện trở R trên mỗi pha của tải.

Hướng dẫn:

- Vẽ sơ đồ:

Trang 29

- Xác định trị số dòng điện pha của tải, tính điện trở R trên mỗi pha của tải:Vì tải nối tam giác: Ud = Up = 380V, Id = √3Ip → Ip = I d

√3 = 8 0√3 (A), Rp = Up

I p = 19√34 (A)

vào mạch điện ba pha 4 dây đối xứng với Ud = 380V?

Hướng dẫn:

Ta có: Up = ❑1

√3Ud = 220V mà điện áp định mức của mỗi bóng đèn là 110V

→ 6 bóng chia làm ba pha, mỗi pha có 2 bóng mắc nối tiếp; mạch được nối hìnhsao có dây trung tính.

Trang 30

Bài tập 5 Có 9 bóng đèn cùng loại mỗi bóng ghi 60W – 127V được mắc vào

mạch điện ba pha bốn dây, điện áp dây là 380V Em hãy xác định trạng thái sángcủa các đèn theo từng cách mắc vào mạch theo nguyên tắc tải 3 pha đối xứng?

= 220 V.- 3 bóng mắc nối tiếp thì điện áp vào mỗi bóng là 1

= 73,7 V nhỏhơn điện áp định mức của đèn (điện áp định mức của đèn là 127 V)  Đèn sángyếu hơn bình thường.

- 3 bóng mắc song song thì điện áp vào mỗi bóng là U1bóng = 220 V lớn hơn điệnáp định mức của đèn  Đèn hỏng do quá áp.

+ Nếu mắc hình tam giác thì Up = Ud = 380 V

- 3 bóng mắc song song thì điện áp vào mỗi bóng là U1bóng Up 380V lớn hơnđiện áp định mức của đèn  đèn hỏng do quá áp.

- 3 bóng mắc nối tiếp thì điện áp vào mỗi bóng là 1

bằngđiện áp định mức của đèn  Đèn sáng bình thường.

Bài tập 6 Em hãy xác định cách mắc 6 bóng đèn có điện áp định mức Uđm = 220V vào mạch điện ba pha bốn dây đối xứng với Ud = 380V để đèn sáng bình thường.

Hướng dẫn:

- Vì có 6 bóng đèn, muốn mắc thành 3 pha đối xứng thì mỗi pha 2 bóng.

- Nguồn có Ud = 380V, Up = 220V Điện áp định mức của các đèn là 220V nên để các đèn sáng bình thường thì mỗi đèn được nối vào điện áp pha của nguồn.

- Vậy tải phải nối hình sao có dây trung tính, mỗi pha 2 đèn mắc song song.

Bài tập 7 Tải 3 pha gồm nA , nB , nC đèn được nối vào mạch điện 3 pha 4 dây có Ud= 220V, nA = 50 , nB = 40 , nC = 20 Thông số của mỗi bóng đèn là:

Trang 31

Pđ = 100W, Uđ = 127V (Coi điện trở dây trung tính bằng 0 và điện trở đường dây bằng 0)

a Xác định cách nối dây của tải.b Tính IA , IB , IC

Bài tập 8 Cho nguồn điện xoay chiều 3 pha, bốn dây có điện áp dây/pha là

380/220V, 9 bóng loại100-220V) và một máy bơm nước 3 pha 11kW-380V) a Xác định cách nối các thiết bị với nguồn điện để chúng hoạt động bình thườngtrong mạch điện 3 pha đối xứng.

b Tính dòng điện pha và dòng điện dây của mỗi tải.

Hướng dẫn:

a Xác định cách nối dây của mỗi tải

- Tải 1: Uđ = Up = 220V → Tải 1 nối sao có dây trung tính Cụ thể: mỗi pha 3 bóngmắc song song nối sao có dây trung tính.

- Tải 2: Điện áp định mức của máy bơm nước bằng 380V bằng điện áp dây củanguồn→ tải 2 nối tam giác.

b Tính dòng điện pha và dòng điện dây của mỗi tải.-Tải 1: Nối sao có dây trung tính

Iđ = UP

đ = 100220 = 115 A, Ip = 3 x 115 = 1,36A, Id = Ip = 1,36A, -Tải 2: Nối tam giác

Trang 32

Ip = UP

= 11000380 = 28,9A, Id = √3Ip = 28,9√3A

Bài tập 9 Tải ba pha gồm 6 bóng đèn sợi đốt 220 V – 100 W và 6 bóng đèn sợi

đốt 110 V – 100 W → ba pha bốn dây đối xứng có Ud = 380 V

a Xác định sơ đồ đấu đèn vào mạch ba pha đối xứng để đèn sáng bình thường.b Tính Ip, Up

đ = 100220 = 115 A, Ip = 2 x 115 = 0,9A, Id = Ip = 0,9A, Up = 220VTải 2: Iđ = UP

đ = 100110 = 1011 A, Id = Ip= 1011 A, Up = 220V

Bài tập 10 Cho nguồn điện xoay chiều 3 pha 4 dây có điện áp dây/pha là

380/220V, 6 bóng đèn loại 110V-60W và một máy bơm nước 3 pha 7,5kW-380V a Vẽ sơ đồ mạch điện thể hiện cách nối các thiết bị với nguồn điện để chúng hoạtđộng bình thường trong mạch ba pha đối xứng

b Tính Id, Ip qua mỗi tải

c Cho biết hiện tượng xảy ra trong mỗi tải khi dây trung tính bị đứt.

Hướng dẫn:

Trang 33

b Tính Id, Ip qua mỗi tải.Tải 1: Iđ = UP

đ = 11060 = 116 A, Ip = Id =116 A Tải 2: Iđ = UP

Trang 34

b Tính Id, Ip qua mỗi tải

c Cho biết hiện tượng xảy ra nếu 1 dây pha bị đứt.

Trang 35

a Tính Ip, Up

c Tính IA, IB, IC trong trường hợp đứt dây pha A.

d Tính UAN, UBN, UCN trong trường hợp ngắn mạch pha A.

Hướng dẫn:

a Ud = 220V→Up = 220

❑ = 127V, Ip = U pR = 1273 = 42,33Ab Khi đứt dây pha A: IA = 0

IBR + ICR = Ud → IB = IC = U d2 R = 2206 = 36,66A

c Khi ngắn mạch pha A→ UAN = 0 → UBN = UBA = Ud = 220V, UCN = UCA = Ud = 220V.