Giáo trình Lý ứng dụng (Ngành: Bảo trì và sửa chữa ô tô) - CĐ Kinh tế Kỹ thuật TP.HCM

Mục tiêu của Giáo trình Lý ứng dụng giúp các bạn trình bày được định luật Ôm cho toàn mạch một chiều và đoạn mạch xoay chiều. Trình bày được cấu tạo của máy phát điện xoay chiều 3 pha. Giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha. Trình bày được các cơ sở của nhiệt động lực học: nội năng, các cách làm biến đổi nội năng; nguyên lí I và II của nhiệt động lực học.

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: LÝ ỨNG DỤNG NGÀNH: BẢO TRÌ VÀ SỬA CHỮA Ơ TƠ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐKTKT ngày tháng năm 20 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh) Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2020 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: LÝ ỨNG DỤNG NGÀNH: BẢO TRÌ VÀ SỬA CHỮA Ơ TƠ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP THƠNG TIN CHỦ NHIỆM ĐỀ Họ tên: Võ Thị Thanh Thủy Học vị: Cử nhân Đơn vị: Khoa Công nghệ ô tô Email: vothithanhthuy@hotec.edu.vn TRƯỞNG KHOA TỔ TRƯỞNG CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐỀ TÀI Võ Thị Thanh Thủy HIỆU TRƯỞNG DUYỆT Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2020 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun 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 Việc biên soạn giáo trình nhằm phục vụ nhu cầu giảng dạy kiến thức hỗ trợ cho việc học chuyên ngành Đối tượng sử dụng học sinh chuyên ngành Bảo trì sửa chữa tơ bậc trung cấp Xin chân thành cám ơn Quý Thầy Cô tạo điều kiện, hỗ trợ, góp ý giúp tơi hồn thành tốt giáo trình Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng năm 2020 Tham gia biên soạn Chủ biên Võ Thị Thanh Thủy MỤC LỤC Chương 1: DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI 1.1 Dịng điện khơng đổi Nguồn điện 1.1.1 Dòng điện 1.1.2 Cường độ dòng điện Dịng điện khơng đổi 1.1.2.1 Cường độ dòng điện 1.1.2.2 Dòng điện không đổi 1.1.2.3 Đơn vị cường độ dòng điện điện lượng 1.1.3 Nguồn điện 1.1.3.1 Điều kiện để có dịng điện 1.1.3.2 Nguồn điện 1.1.4 Suất điện động nguồn điện 1.1.4.1 Công nguồn điện 1.1.4.2 Suất điện động nguồn điện 1.2 Điện Công suất điện 1.2.1 Điện tiêu thụ công suất điện 1.2.1.1 Điện tiêu thụ đoạn mạch 1.2.1.2 Công suất điện 1.2.2 Công suất tỏa nhiệt vật dẫn có dịng điện chạy qua 1.2.2.1 Định luật Jun – Len-xơ 1.2.2.2 Công suất tỏa nhiệt vật dẫn có dịng điện chạy qua 1.2.3 Công công suất nguồn điện 1.2.3.1 Công nguồn điện 1.2.3.2 Công suất nguồn điện 1.3 Định luật Ohm toàn mạch 12 1.3.1 Định luật Ohm toàn mạch .12 1.3.2 Nhận xét 12 1.3.2.1 Hiện tượng đoản mạch .12 1.3.2.2 Định luật Ohm toàn mạch định luật bảo tồn chuyển hóa lượng 13 1.3.2.3 Hiệu suất nguồn điện 13 1.4 Ghép nguồn điện thành 17 1.4.1 Bộ nguồn nối tiếp 17 1.4.2 Bộ nguồn song song 17 Chương 2: CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 25 2.1 Nội biến thiên nội 25 2.1.1 Nội .25 2.1.1.1 Nội ? 25 2.1.1.2 Độ biến thiên nội .25 2.1.2.Các cách làm thay đổi nội 26 2.1.2.1 Thực công 26 2.1.2.2 Truyền nhiệt .26 2.2 Các nguyên lí nhiệt động lực học 26 2.2.1 Nguyên lí I nhiệt động lực học (NĐLH) 26 2.2.2 Nguyên lí II nhiệt động lực học 27 2.2.2.1 Nguyên lí II nhiệt động lực học: có cách phát biểu 27 2.2.2.2 Vận dụng: 27 Chương 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU .31 3.1 Đại cương dòng điện xoay chiều 31 3.1.1 Khái niệm dòng điện xoay chiều 31 3.1.2 Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều 31 3.1.3 Giá trị hiệu dụng .32 3.2 Các mạch điện xoay chiều .35 3.2.1 Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở .35 3.2.2 Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện 35 3.2.3 Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm 37 3.2.3.1 Hiện tượng tự cảm mạch điện xoay chiều 37 3.2.3.2 Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm .37 3.2.3.3 Ý nghĩa cảm kháng 38 3.3.2 Máy phát điện xoay chiều ba pha 40 3.3.2.1 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động .40 3.3.2.2 Dòng ba pha .41 3.3.2.3 Những ưu việt dòng ba pha 41 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Vật lý ứng dụng Mã môn học: 2103626 - Vị trí: mơn học trước học mơn chun ngành - Tính chất: mơn bổ sung kiến thức cho môn chuyên ngành Mục tiêu môn học: - Về kiến thức:  Trình bày định luật Ơm cho toàn mạch chiều đoạn mạch xoay chiều  Trình bày cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha  Giải thích nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha  Trình bày sở nhiệt động lực học: nội năng, cách làm biến đổi nội năng; nguyên lí I II nhiệt động lực học - Về kỹ năng:  Tính cường độ dòng điện điện áp mạch điện chiều  Giải tập liên quan đến nội nguyên lí I nhiệt động lực học - Về lực tự chủ trách nhiệm:  Rèn luyện tác phong học tập nghiêm túc, tôn trọng giúp đỡ học tập  Thực nội quy học tập nhà trường Chương 1: Dịng điện khơng đổi Chương 1: DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI Mục tiêu: - Trình bày định nghĩa dịng điện khơng đổi, nguồn điện - Trình bày định luật Ôm mạch điện chiều - Phân biệt dịng điện khơng đổi dịng điện chiều - Tính cường độ dịng điện, hiệu điện thế, công suất điện tiêu thụ, điện tiêu thụ mạch điện chiều Nội dung chính: 1.1 Dịng điện khơng đổi Nguồn điện 1.1.1 Dịng điện - Dịng điện là dịng dịch chuyển có hướng điện ttích (các hạt tải điện) - Dịng điện kim loại dịng địch chuyển có hướng electron tự - Chiều quy ước dòng điện chiều dịch chuyển có hướng điện tích dương Như vậy, dây dẫn kim loại, chiều dòng điện ngược với chiều với chiều dịch chuyển êlectron tự - Dòng điện chạy qua vật dẫn gây tác dụng như: tác dụng từ, tác dụng nhiệt, tác dụng hóa học, tác dụng sinh lí, tác dụng phát sáng Tác dụng đặc trưng dịng điện tác dụng từ Ví dụ: a) Tác dụng từ : chuông điện, quạt điện b) Tác dụng nhiệt : bàn là, nồi cơm, bếp điện, c) Tác dụng sinh lí : châm cứu điện, máy kích tim d) Tác dụng hóa học : xi mạ kim loại (vàng, bạc, …) e) Tác dụng phát sáng : đèn led, đèn huỳnh quang - Cường độ dòng điện cho biết mức độ mạnh, yếu dòng điện Cường độ dòng điện đo ampe kế Đơn vị cường độ dịng điện ampe, kí hiệu A 1.1.2 Cường độ dịng điện Dịng điện khơng đổi 1.1.2.1 Cường độ dòng điện Cường độ dòng điện đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh yếu dịng điện Nó xác định thương số điện lượng Δq dịch chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn khoảng thời gian Δt khoảng thời gian I KHOA CƠNG NGHỆ Ơ TƠ q t (1.1) Chương 1: Dịng điện khơng đổi đó: I cường độ dịng điện (A) Δq lượng điện tích dịch chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn khoảng thời gian Δt (C) Δt thời gian (s) * Cường độ dịng điện thay đổi theo thời gian công thức (1.1) chỉ cho ta biết giá trị trung bình cường độ dòng điện khoảng thời gian Δt 1.1.2.2 Dòng điện khơng đổi Dịng điện khơng đổi dịng điện có chiều cường độ không dổi theo thời gian I q t (1.2) đó: I cường độ dịng điện (A) q điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn khoảng thời gian t (s) t thời gian (s) 1.1.2.3 Đơn vị cường độ dòng điện điện lượng a) Trong hệ SI, đơn vị cường độ dòng điện ampe, kí hiệu A b) Đơn vị điện lượng culơng, kí hiệu C 1.1.3 Nguồn điện 1.1.3.1 Điều kiện để có dịng điện Điều kiện để có dịng điện phải có hiệu điện đặt vào hai đầu vật dẫn điện 1.1.3.2 Nguồn điện Nguồn điện thiết bị để tạo trì hiệu điện hai cực nguồn điện * Nguồn điện có hai cực cực dương (+) cực âm ( - ), nhiễm điện dương, âm khác nhau; hai cực có hiệu điện trì Để tạo điện cực vậy, nguồn điện phải có lực thực công để tách êlectron khỏi nguyên tử trung hòa, chuyển êlectron hay ion KHOA CƠNG NGHỆ Ơ TƠ Hình 1.1: Chuyển động hạt tải điện bên bên nguồn điện ( Fl lực lạ bên nguồn) Chương 1: Dịng điện khơng đổi dương tạo thành khỏi cực nguồn điện Khi cực thừa êlectron gọi cực âm, cực thừa thiếu êlectron gọi cực dương nguồn điện Việc tách êlectron khỏi nguyên tử lực khác chất với lực điện thực gọi lực lạ 1.1.4 Suất điện động nguồn điện 1.1.4.1 Công nguồn điện Công lực lạ thực làm dịch chuyển điện tích qua nguồn gọi cơng nguồn điện * Nguồn điện nguồn lượng, có khả thực cơng dịch chuyển điện tích dương bên nguồn điện ngược chiều điện trường, dịch chuyển điện tích âm bên nguồn điện chiều điện trường 1.1.4.2 Suất điện động nguồn điện Suất điện động E nguồn điện đại lượng đặc trưng cho khả thực công nguồn điện đo thương số công A lực lạ thực dịch chuyển điện tích dương q ngược chiều điện trường độ lớn điện tích q E A q (1.3) đó: E suất điện động nguồn điện (V) A công lực lạ (J) q điện tích dương (C) - Đơn vị suất điện động vơn, kí hiệu V - Số vôn ghi nguồn điện cho biết trị số suất điện động nguồn điện Suất điện động nguồn điện có giá trị hiệu điện hai cực mạch ngồi hở - Mỗi nguồn điện có suất điện động định, khơng đổi Ngồi suất điện động E , nguồn điện vật dẫn nên cịn có điện trở, gọi điện trở r nguồn điện - Kí hiệu nguồn điện : + - E,r KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ Chương 2: Cơ sở nhiệt động lực học B  U = A với A > C  U = A với A < D  U = Q với Q < Câu 10 : Nhiệt độ vật không phụ thuộc vào yếu tố sau ? A Khối lượng vật B Vận tốc phân tử cấu tạo nên vật C Khối lượng phân tử cấu tạo nên vật D Cả ba yếu tố Câu 11 : Trong q trình chất khí nhận nhiệt sinh cơng Q A hệ thức  U = Q + A phải có giá trị sau đây? A Q < A > B Q >0 A > C Q > A < D Q < A < Câu 12 : Hơ nóng đẳng tích khối khí chứa bình lớn kín Độ biến thiên nội khối khí A U = B B U = Q, Q>0 C U = Q, Q0 Câu 13 : Hệ thức sau phù hợp với q trình nén khí đẳng nhiệt : A Q + A = với A < B ∆U = A + Q với ∆U > 0; Q < 0; A < C Q + A = với A > D ∆U = A + Q với A > Q < Câu 14 : Người ta thực công 250J để nén khí đựng xi lanh Nhiệt lượng khí truyền cho mơi trường xung quanh 130J Nội khí là: A U  120J B U  380J C U  120J D U  380J Câu 15 : Người ta thực cơng 150J để nén khí đựng xilanh Nội khí tăng lượng 100J Nhiệt lượng khí truyền cho mơi trường xung quanh là: KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ 29 Chương 2: Cơ sở nhiệt động lực học A Q= -2J B Q= -50J KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ C Q= 250J D Q= 50J 30 Chương 3: Dòng điện xoay chiều Chương 3: DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Mục tiêu: - Trình bày định nghĩa dịng điện xoay chiều - Trình bày định luật Ôm mạch điện xoay chiều - Trình bày cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha - Giải thích nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha - Tính cường độ dịng điện hiệu dụng, điện áp hiệu dụng, công suất điện tiêu thụ mạch điện xoay chiều pha - Tính cường độ dịng điện, điện áp, cơng suất tải tiêu thụ cách mắc tải hình mắc tải tam giác Nội dung chính: 3.1 Đại cương dịng điện xoay chiều 3.1.1 Khái niệm dòng điện xoay chiều Dòng điện xoay chiều hình sin, gọi tắt dịng điện xoay chiều, dịng điện có cường độ biến thiên điều hòa với thời gian theo quy luật hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát: i = I0 cos(ωt + φi) (2.1) với i giá trị cường độ dòng điện thời điểm t, gọi giá trị tức thời i (cường độ tức thời)  I0 > giá trị cực đại i (cường độ cực đại)  ω > tần số góc i :   2f   f  tần số i 2  T 2 chu kỳ i    i pha ban đầu i 2 T  (t + i) pha i ở thời điểm t 3.1.2 Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều Dòng điện xoay chiều tạo máy phát điện xoay chiều Máy hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ KHOA CÔNG NGHỆ Ô TƠ 31 Chương 3: Dịng điện xoay chiều 3.1.3 Giá trị hiệu dụng Dịng điện xoay chiều có hiệu ứng tỏa nhiệt Jun – Len-xơ dòng điện chiều Định nghĩa: Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều đại lượng có giá trị cường độ dịng điện khơng đổi, cho qua điện trở R cơng suất tiêu thụ R hai dịng điện I I0 (2.2)  I giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng) (A)  I0 giá trị cực đại cường độ dòng điện xoay chiều (A) Có nhiều đại lượng điện từ khác hàm số sin hay côsin thời gian t điện áp, suất điện động, cường độ điện trường, điện tích…Các giá trị hiệu dụng chúng tính cơng thức: Giá trị hiệu dụng  Giá trị cực đại Các thiết bị đo mạch điện xoay chiều chủ yếu đo giá trị hiệu dụng BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Dòng điện xoay chiều dịng điện A có cường độ biến đổi theo thời gian B có cường độ biến đổi điều hồ theo thời gian C có chiều biến đổi theo thời gian D có chu kỳ khơng đổi Câu Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều A xây dựng dựa tác dụng nhiệt dòng điện B đo ampe kế nhiệt KHOA CƠNG NGHỆ Ơ TƠ 32 Chương 3: Dịng điện xoay chiều C giá trị trung bình chia cho D giá trị cực đại chia cho Câu Trong đại lượng đặc trưng cho dịng điện xoay chiều sau đây, đại lượng có dùng giá trị hiệu dụng ? A Hiệu điện B Chu kỳ C Tần số D Công suất Câu Với dòng điện xoay chiều, cường độ hiệu dụng I liên hệ với cường độ cực đại I0 theo công thức ? A I  I0 B I  I0 C I  I0 D I  I0 Câu Với dòng điện xoay chiều, điện áp hiệu dụng U liên hệ với điện áp cực đại U0 theo công thức ? A U  U0 B U  U0 C U  U0 D U  U0 Câu Khi tính tốn, đo lường,…các đại lượng mạch điện xoay chiều, người ta chủ yếu tính đo A giá trị cực đại B giá trị điện áp C giá trị cường độ D giá trị hiệu dụng Câu Dòng điện xoay chiều tạo máy phát điện xoay chiều Máy hoạt động dựa tượng A cảm ứng điện từ B cộng hưởng C cảm ứng D đoản mạch Câu Nếu tần số dòng điện xoay chiều 50 Hz giây đổi chiều A 50 lần B 150 lần C 100 lần D lần Câu Cường độ dòng điện mạch có dạng i = điện hiệu dụng mạch có giá trị A I = A B I = 2,83 A C I = A D I = 1,41 A KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ cos100t (A) Cường độ dòng 33 Chương 3: Dòng điện xoay chiều Câu 10 Điện áp hai đầu đoạn mạch có dạng u = 100 hiệu dụng hai đầu đoạn mạch có giá trị A U = 141 V B U = 52 V C U = 100 V D U = 200 V cos100t   (V) Điện áp  Câu 11 Dịng điện xoay chiều có cường độ tức thời i  cos 100t   (A) có  A pha ban đầu φ = 600 B tần số f = 100 Hz C chu kì T = 0,01 s D cường độ dòng điện cực đại I0 = A Câu 12 Dịng điện xoay chiều có cường độ tức thời i = 10cos100πt (A) có A ω = 100 rad/s B ω = 100π rad/s C ω = 10t rad/s D ω = 10 rad/s KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ 34 Chương 3: Dòng điện xoay chiều 3.2 Các mạch điện xoay chiều Nếu cường độ dòng điện xoay chiều mạch điện i = I0cos(ωt + φi) điện áp xoay chiều ở hai đầu mạch điện u = U0cos(ωt + φu)   với φ = φu - φi độ lệch pha u i        2 - Nếu φ > u sớm pha φ so với i - Nếu φ < u trễ pha  so với i - Nếu φ = u pha với i 3.2.1 Mạch điện xoay chiều có điện trở - Định luật Ôm: Cường độ hiệu dụng mạch điện xoay chiều có điện trở có giá trị thương số điện áp hiệu dụng điện trở mạch ~ u i R Hình 2.1: Mạch điện xoay chiều có điện trở R I U R (2.3) đó: I cường độ dịng điện (A) U điện áp (V) R điện trở (Ω) i  I 2cost - Trong mạch chỉ có điện trở R cường độ tức thời i pha với điện áp tức thời u 3.2.2 Mạch điện xoay chiều có tụ điện Dịng điện xoay chiều tồn mạch điện có chứa tụ điện Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện - Nối tụ điện vào nguồn điện xoay chiều tạo nên điện áp u hai tụ điện u  U0 cos t  U cos t KHOA CƠNG NGHỆ Ơ TƠ ~u i C Hình 2.2: Mạch điện xoay chiều có tụ điện C 35 Chương 3: Dịng điện xoay chiều - Điện tích tụ điện thay đổi theo thời gian t: q  Cu  CU cos t Điều chứng tỏ tồn dòng điện mạch Độ biến thiên điện tích q cho phép ta tính cường độ dòng điện mạch   i  UC cos  t   2  - Cường độ dòng điện mạch:  - Đặt I = UωC i  I cos  t    - Đặt ZC  2 U I  ZC C - Định luật Ôm: Cường độ hiệu dụng mạch chứa tụ điện có giá trị thương số điện áp hiệu dụng hai đầu mạch dung kháng mạch I với ZC  U ZC (2.4) C (2.5) đó: C điện dung tụ điện (F)  tần số góc dịng điện (rad/s) ZC dung kháng (Ω) - Trong mạch chỉ có tụ điện C, cường độ dòng điện qua tụ điện sớm pha điện áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trễ pha  so với  so với cường độ dòng điện) - Nói cách khác: Trong mạch điện xoay chiều, tụ điện phần tử có tác dụng làm cho cường độ dòng điện tức thời i sớm pha  so với điện áp tức thời u Ý nghĩa dung kháng ZC - Dung kháng đại lượng biểu cản trở dòng điện xoay chiều tụ điện - Nếu C lớn ZC nhỏ dịng điện xoay chiều bị cản trở - Nếu tần số góc ω lớn ZC nhỏ, dịng điện xoay chiều bị cản trở Nói cách khác, dòng điện xoay chiều tần số cao (cao tần) chuyển qua mạch có tụ điện dễ dàng dịng điện xoay chiều tần số thấp KHOA CƠNG NGHỆ Ô TÔ 36 Chương 3: Dòng điện xoay chiều 3.2.3 Mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thuần 3.2.3.1 Hiện tượng tự cảm mạch điện xoay chiều Cuộn cảm cuộn cảm có điện trở khơng đáng kể, dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm xảy tượng tự cảm 3.2.3.2 Khảo sát mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thuần - Đặt vào hai đầu cuộn cảm điện áp xoay chiều, tần số góc ω, giá trị hiệu dụng U - Giả sử cường độ tức thời mạch có ~ u i L biểu thức: i  I cos t - Điện áp tức thời ở hai đầu cuộn cảm   Hình 2.3: Mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thuần L  thuần: u  LI cos  t    - Suy điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm: U = ωLI - Đặt ZL = L I  U ZL - Định luật Ơm: Trong mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thuần, cường độ hiệu dụng có giá trị thương số điện áp hiệu dụng cảm kháng mạch I với U ZL ZL = L (2.6) (2.7) đó: L độ tự cảm cuộn dây (H)  tần số góc dịng điện (rad/s) ZL cảm kháng (Ω) - Trong mạch điện xoay chiều có cuộn cảm L, cường độ dòng điện trễ pha   so với điện áp, điện áp sớm pha so với cường độ dịng điện 2 - Nói cách khác: Trong mạch điện xoay chiều, cuộn cảm phần tử có tác dụng làm cho cường độ dòng điện tức thời i trễ pha KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ  so với điện áp tức thời u 37 Chương 3: Dòng điện xoay chiều 3.2.3.3 Ý nghĩa cảm kháng - Cảm kháng đại lượng biểu cản trở dòng điện xoay chiều cuộn cảm - Nếu L ω lớn ZL lớn Vậy cuộn cảm L lớn cản trở nhiều dòng điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều cao tần - Chú ý: Điện trở làm yếu dòng điện hiệu ứng Jun cuộn cảm làm yếu dịng điện định luật Len-xơ cảm ứng điện từ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Dung kháng tụ điện tính cơng thức: A ZC  C C ZC = C. B ZC  C D ZC  2C Câu Cảm kháng cuộn cảm tính cơng thức: A ZL  L. B ZL  L C ZL  L  D ZL = ωL Câu Một mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, gọi i cường độ dòng điện tức thời qua mạch u điện áp tức thời, ta có A i sớm pha /4 so với u B u trễ pha /4 so với i C u sớm pha /2 so với i D i trễ pha /4 so với u Câu Một mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện, gọi i cường độ dòng điện tức thời qua mạch u điện áp tức thời, ta có A i sớm pha /2 so với u B u trễ pha /4 so với i C u sớm pha /4 so với i D i trễ pha /4 so với u KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ 38 Chương 3: Dòng điện xoay chiều Câu Cường độ hiệu dụng mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở tính cơng thức: A I  U R B I = U.R C I = U - R D I = U + R Câu Cường độ hiệu dụng mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện tính cơng thức: A I = U.ZC B I  U ZC C I  ZC D I = U + ZC Câu Cường độ hiệu dụng mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm tính cơng thức: A I = U.ZL B I = U - ZL C I  ZL D I  U ZL Câu Cảm kháng ZL có đơn vị A radian/giây (rad/s) B radian (rad) C Ôm (Ω) D ampe (A) Câu Dung kháng ZC có đơn vị A radian/giây (rad/s) B radian (rad) C Ôm (Ω) D ampe (A) Câu 10 Cuộn cảm cuộn cảm A có độ tự cảm khơng đáng kể B có điện trở khơng đáng kể C có điện trở lớn D có độ tự cảm lớn Câu 11 Khi dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm xảy tượng A đoản mạch B cảm ứng C cộng hưởng D tự cảm Câu 12 Đặt vào hai đầu tụ điện C  10 4 F điện áp xoay chiều u = 141cos100πt  (V) Dung kháng tụ điện có giá trị A ZC = 50  B ZC = 0,05  Câu 13 Đặt vào hai đầu cuộn cảm có L  C ZC =  D ZC = 100  0, H điện áp xoay chiều  u = 141cos100πt (V) Cảm kháng cuộn cảm có giá trị KHOA CƠNG NGHỆ Ô TÔ 39 Chương 3: Dòng điện xoay chiều A ZC = 50  B ZC = 0,05  C ZC =  D ZL = 20  3.3 Máy phát điện xoay chiều 3.3.1 Máy phát điện xoay chiều pha * Máy phát điện xoay chiều pha cấu tạo bởi hai phận chính: - Phần cảm tạo từ thông biến thiên nam châm quay ; vành trịn (có trục quay Δ), gắn nam châm (2p cực nam châm gồm p cực nam p cực bắc) mắc xen kẽ nối tiếp quay tròn xung quanh trục Δ với tốc độ n vịng/giây Khi phần cảm gọi rôto - Phần ứng gồm cuộn dây giống nhau, cố định vòng tròn Khi phần ứng gọi stato Khi rơto quay, từ thông qua cuộn dây stato biến thiên tuần hồn với tần số: f = pn Hình 2.7: Các nam châm phần cảm Hình 2.8: Các cuộn dây phần ứng (2.18) đó: p số cặp cực n số vòng giây Kết quả, xuất suất điện động xoay chiều hình sin tần số f Các cuộn dây nối với cho suất điện động cuộn dây luôn chiều, ln cộng lại với Chú ý: Người ta chế tạo máy phát điện xoay chiều phần cảm cố định phần ứng quay * Máy phát điện xoay chiều pha hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ 3.3.2 Máy phát điện xoay chiều ba pha 3.3.2.1 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động Máy phát điện ba pha máy tạo ba suất điện động xoay chiều hình sin tần số, biên độ lệch pha 2 * Máy phát điện xoay chiều ba pha gồm: KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ 40 Chương 3: Dịng điện xoay chiều + Ba cuộn dây hình trụ giống gắn cố định đường tròn ba vị trí đối xứng (ba trục ba cuộn dây đồng quy tâm O đường tròn lệch 1200) + Một nam châm NS quay quanh trục qua tâm O với tốc độ góc ω khơng đổi (Hình 2.9) Khi nam châm quay, từ thông qua cuộn dây ba hàm số sin thời gian, tần số góc ω biên độ pha lệch 2 Kết là, theo định luật Fa-ra-đây, ba cuộn dây xuất ba suất điện động xoay chiều tần số, biên độ lệch pha 2 Hình 2.9: Máy phát điện xoay chiều ba pha kí hiệu 3.3.2.2 Dịng ba pha Dịng điện xoay chiều máy phát điện xoay chiều ba pha phát dịng ba pha Đó hệ ba dịng điện xoay chiều hình sin có tần số, lệch pha với 2 đôi Nếu tải đối xứng ba dịng điện có biên độ 3.3.2.3 Những ưu việt dòng ba pha Ngày dòng ba pha sử dụng rộng rãi có nhiều ưu việt: a) Truyền tải điện xa dòng ba pha tiết kiệm dây dẫn so với truyền tải dòng pha b) Cung cấp điện cho động ba pha, dùng phổ biến nhà máy, xí nghiệp BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Đối với máy phát điện xoay chiều pha có p cặp cực roto quay giây n vịng tần số dịng điện máy phát KHOA CƠNG NGHỆ Ơ TƠ 41 Chương 3: Dịng điện xoay chiều A f = n.p B f  np 60 C f  60n p D f  n 60p Câu Máy phát điện xoay chiều tạo sở tượng A hưởng ứng tĩnh điện B tác dụng từ trường lên dòng điện C cảm ứng điện từ D tác dụng dòng điện lên nam châm Câu Trong cách mắc dòng điện xoay chiều ba pha theo hình người ta chỉ cần số dây dẫn A B C D Câu Trong cách mắc dòng điện xoay chiều ba pha theo hình tam giác người ta chỉ cần số dây dẫn A B C D Câu Chọn câu A Dòng điện pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều 1pha có biên độ, tần số lệch pha góc 1200 B Dịng điện xoay chiều pha hệ thống dòng điện xoay chiều pha C Khi chuyển đổi từ cách mắc sang cách mắc tam giác hiệu điện dây tăng lên lần D Dòng điện xoay chiều pha ba máy phát điện pha tạo Câu Tính tần số f dịng điện xoay chiều máy phát điện tạo quay với tốc độ n = 6,25 vịng/giây có số cặp cực p =8 A 25 Hz B 60 Hz C 40 Hz D 50 Hz Câu Rôto máy phát điện xoay chiều nam châm có số cặp cực p = Để máy phát dòng điện với tần số f = 50 Hz rơto phải quay với tốc độ A n = 12,5 vòng/giây B n = 12 vòng/giây C n = 25,5 vòng/giây D n = 200 vòng /giây KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO STT Tên tác giả Lương Duyên Bình, Nguyễn Xn Chi, Tơ Giang, Trần Chí Minh, Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Tơ Giang, Trần Chí Minh, Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh Lương Dun Bình, Nguyễn Thượng Chung, Tơ Giang, Trần Chí Minh, Ngơ Quốc Qnh Lương Dun Bình, Nguyễn Thượng Chung, Tơ Giang, Trần Chí Minh, Ngơ Quốc Qnh Chu Văn Biên KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ Năm xuất Tên sách - giáo trình Nhà xuất Vật lý 10 Giáo dục 2010 Bài tập Vật lý 10 Giáo dục 2010 Vật lý 12 Giáo dục 2010 Bài tập Vật lý 12 Giáo dục 2010 Bí luyện thi THPT Vật lí theo chủ ĐHQG Hà Nội đề 2016 43 ... PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: LÝ ỨNG DỤNG NGÀNH: BẢO TRÌ VÀ SỬA CHỮA Ơ TƠ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP THÔNG TIN CHỦ NHIỆM ĐỀ Họ tên: Võ... Chu Văn Biên KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ Năm xuất Tên sách - giáo trình Nhà xuất Vật lý 10 Giáo dục 2010 Bài tập Vật lý 10 Giáo dục 2010 Vật lý 12 Giáo dục 2010 Bài tập Vật lý 12 Giáo dục 2010 Bí luyện... 41 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên môn học: Vật lý ứng dụng Mã môn học: 2103626 - Vị trí: mơn học trước học mơn chun ngành - Tính chất: mơn bổ sung kiến thức cho môn chuyên ngành Mục tiêu mơn học: - Về