Giáo trình Điện tử cơ bản trên máy công trình (Nghề Sửa chữa điện máy công trình - Trình độ Cao đẳng): Phần 1 gồm có những nội dung cụ thể sau: Bài 1 các khái niệm cơ bản, bài 2 linh kiện thụ động, bài 3 linh kiện bán dẫn. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm nội dung chi tiết.
Trang 1BO GIAO THONG VAN TA\
TRUONG CAO BANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG |
GIAO TRINH MON HOC DIEN TU CO BAN TREN MAY CONG TRINH TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG NGHỀ: SỬA CHỮA ĐIỆN MÁY CƠNG TRÌNH
Ban hành theo Quyết định số 498/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày 25/3/2017 của
Hiệu trưởng Trường Cao đẳng GTVT Trung ương l
Hà Nội, 2019
Trang 3LOI NOI DAU
Ngày nay điện tử cơ bản đã phát triển rất mạnh và dược ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực khoa học và đời sống Chính vì vậy kiến thức điện tử cơ bản rất cần thiết cho sinh viên trong quá trình dao tao ngành Sửa chữa máy thi công xây dựng, cũng như mọi ngành khác Giáo trình này biên soạn dé làm tài liệu giảng dạy cho môn học điện tử cơ bản cho sinh viên hệ cao
đẳng chuyên ngành Sửa chữa máy thi cơng xây dựng, ngồi ra cũng là tài liệu tham khảo bổ ích cho học sinh chuyên ngành khác Về nội dung giáo trình
được dé cập một cách có hệ thống kiến thức quan trọng theo chương trình
khung 2009, ngành Sửa chữa máy thi công xây dựng Các chương mục đã
được xấp xếp theo một trật tự nhất định để đảm bảo tính hệ thống chuyên môn
Giáo trình bao gồm:
Bài 1: Các khái niệm cơ bản Bài 2: Linh kiện thụ động Bài 3: Linh kiện bán dẫn
Bài 4: Các mạch khuếch đại dùng tranzto
Bài 5: Các mạch ứng dụng dùng trên ô tô - máy xây dựng
Trong quá trình biên soạn mặc dù đã có nhiều có gắng, song không thể tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế, chúng tôi rất mong được sự góp ý, bỗ sung của độc giả đề nội dung tài liệu được hoàn thiện hơn
Trang 4BAI 1: CAC KHAI NIEM CO BAN
Mục tiêu của bài:
- Đánh giá, xác định tính dẫn điện trên mạch điện, linh kiện phù hợp theo yêu cầu kỹ thuật
- Phát biểu tính chất, điều kiện làm việc của dòng điện trên các linh kiện điện tử khác theo nội dung bài đã học
- Tính toán điện trở, dòng điện, điện áp trên các mạch điện một chiều theo điều kiện cho trước
Nội dung của bài:
1 Vật dẫn điện và cách điện
1.1 Khái niệm
* Vật dẫn điện: Là loại vật chất cho dòng điện truyền qua một cách dễ dàng gọi
là chất dẫn điện như: Vàng, Bạc, Đồng, Nhôm, Sắt Trên máy xây hiện nay
thường dùng chất dẫn điện bằng nhôm hoặc bằng đồng
* Vật cách điện: Là những chất mà dòng điện không thể truyền qua như: Nhựa, gỗ, thuỷ tỉnh, gốm, sứ, 1.2 Một số linh kiện điện tử dẫn điện và truyền điện 1.2.1 Dây dẫn điện 1.2.1.1 Cau tạo Vật dẫn điện Vật cách điện Hình 1.1: Dây dẫn điện
Dây điện dùng trên ôtô và máy xây dựng thông thường gồm có 2 phần là:
Trang 5sợi bên ngoài bọc chất cách điện như nhựa, nylông, cao su để bảo vệ không cho
dòng điện dò gỉ ra ngoài
1.2.1.2 Độ tải của dây điện
Để nối nguồn điện với một thiết bị điện nào đó người ta phải dùng dây
điện để truyền dẫn như vậy là ta đã có một mạng điện với đầy đủ các thiết bị cấu thành như nguồn, dây dẫn và bộ phận tiêu thụ điện năng Dây điện bao giờ
cũng có điện trở, nếu dây càng dài thì điện trở càng lớn và tiết diện đây nhỏ thì
điện trở càng lớn
Nếu ta cho một dòng điện có cường độ lớn lên một dây điện có một điện
trở lớn, thì khi dòng điện truyền tới thiết bị tiêu thụ hiệu điện thế của nó sẽ bị
suy giảm Vì vậy, sẽ không thể truyền tới thiết bị với hiệu điện thế như bình
thường được Không chỉ có vậy mà trên dây sẽ sinh nhiệt và làm chảy vỏ cách
điện bên ngoài dây
Các loại dây dẫn dùng để mắc trong các mạng điện phải là các loại đây có thể tải được dòng điện có cường độ phù hợp với thiết bị điện Do đó, nếu sử
dụng trong thời gian dài thì vẫn có tính an toàn, tiết kiệm và có tính kinh tế
Người ta thường quy đỉnh cụ thể cường độ dòng điện tối đa mà dây có thẻ tải được và gọi đó là độ tải của dây điện Độ tải của dây điện lớn hay nhỏ phụ
thuộc vào rất nhiều yếu tố như vật liệu chế tạo dây dẫn, chất liệu của vỏ cách
điện, số sợi lõi dây điện, nhiệt độ môi trường, Nếu số sợi lõi dây càng nhiều,
nhiệt độ môi trường xung quanh càng cao thì độ tải sẽ càng kém
1.2.1.3 Mã số dây, màu sắc, ký hiệu dây trên sơ đồ mạch điện
* Mã số dây và màu sắc
Để phân biệt dây trên sơ đồ cũng như trên máy thực tế người ta phải quy
định, ký hiệu mã số và màu sắc của dây Đối với một số hãng sản xuất ôtô và
máy xây dựng người ta vừa ký hiệu mã số và màu sắc Tuy nhiên, một số hãng
khác chỉ có ký hiệu về màu sắc mà không có ký hiệu về mã số Căn cứ vào mã số và màu sắc của dây mà người sửa chữa có thể biết được từng dây thuộc bộ
Trang 6Về mã số có rất nhiều ký hiệu khác nhau tuỳ theo từng hãng, do đó khi
cần tìm hiểu về mạch điện của máy nào ta phải tra trong số tay bảo dưỡng sửa
chữa của hãng đó
Về ký hiệu màu sắc đây thì các hãng đều có chung ký hiệu theo chữ cái
Tiếng Anh như sau: Ký hiệu Tiêng Anh Tiêng Việt W White Trăng B Black Đen R Red Đỏ G Green Xanh lá cây Y Yellow Vang L Blue Xanh nước biên Vv Violet Tim P Pink Hong O Orange Cam Br Brown Nau Gr Grey Xam Sb Sky — Blue Xanh da trời
Lg Light — Green Xanh nhat Dg Dark — Green Xanh dam
Ch Charcoal Than da
Bảng 1.1: Bảng ký hiệu quy ước của màu dây
* Kỷ hiệu đây trên sơ đồ mạch điện
Trên sơ đồ mạch điện của máy xây dựng có ký hiệu rất chỉ tiết về kích cỡ và màu sắc của đây, khả năng nhận biết dây trên sơ đồ tương ứng với thiết bị
điện trên thực tế là một trong những yêu cầu rất quan trọng của công tác bảo
Trang 7H15 (L2) SG) T 4 mit (L2) H14 (M8) lit |I lÍ |
Hình L2: Ký hiệu màu dây trên sơ đồ mạch cấp nguôn của máy PC200 - 6
Vi du 1: Trên sơ đồ một dây điện có ghi ký hiệu như sau:
; er
Hình 1.3: Dây dẫn điện có ký hiệu 0.5B
Ký hiệu này có nghĩa là:
0.5 là con số tra bảng Khi tra ta có thê biết được các thông số như: Đường kính của dây, tiết diện dây dẫn, cường độ dòng điện cho phép
# B: Có nghĩa là đây có nền màu đen Ví dụ 2: Trên sơ đồ dây điện có ký hiệu như sau:
Trang 8Về nhiệm vụ và chức năng cầu nối hoàn toàn giống như cầu chì, nhưng cầu nói thường được sử dụng trong các mạch có cường độ lớn khoảng vài chục
đến vài trăm ampe Cầu nối có cấu tạo là một đoạn dây dẫn bên ngoài có vỏ cách điện nhưng có cường độ chịu đựng nhỏ hơn so với dây của mạch
1.2.3 Cầu chì
Cầu chì có nhiệm vụ bảo vệ các thiết bị điện và hệ thong dây khi trong mạch xảy ra các sự cỗ
như đoản mạch hoặc chạm mát
Hình 1.6: Ký hiệu cầu chì trên sơ đồ mạch điện
Khi trong mạch điện xuất hiện dòng điện có cường độ cao bất thường, cầu chì sẽ tự động chảy đứt làm gián đoạn mạch dòng điện bảo vệ mạch điện một cách an tồn
Trên ơtơ và máy xây dựng thường hay xử dụng 3 loại cầu chì là cầu chì ống, cầu chì dẹt và cầu chì ngắt chậm, ngoài ra còn sử dụng các bộ phận khác
để bảo vệ như cầu nối hay bộ ngất mạch thay cho cầu chì
= 9 2 Hình 1.7: Một sô loại cầu chì hay dùng
Tuy nhiên, trong một số trường hợp khi cường độ dòng điện truyền qua không lớn hơn quy định nhưng cầu chì vẫn bị đứt Nguyên nhân có thể do:
® Mạch điện hoạt động liên tục trong thời gian dài với cường độ lớn như: mạch đèn pha, mạch của các mô tơ
Đầu kẹp cầu chì tiếp xúc không tốt, bị lỏng
Nhiệt độ môi trường xung quanh tăng đột ngột
Trang 9phép thay cầu chì có trị số lớn hơn quy định của mạch
1.2.4 Hộp nối
Hình 1.8: Hộp nối khi được lắp vào và tháo ra
Hộp nỗi được sử dụng đề nối các dây dẫn với các thiết bị điện, điện tử
hoặc để nối đây dẫn với đây dẫn Khi kết nói cho các thiết bị điện người ta thường gọi phần cắm vào bên trong của thiết bị điện là phần phích cắm, còn phần gắn ở trên tường gọi là ổ cắm Trên ô tô và máy xây dựng người ta gọi đó
là hộp nối (connector) * Phân loại hộp nối
Có rất nhiều loại hộp nối khác nhau, nếu phân loại về hình thức bên ngoài thì có rất nhiều loại đầu nối như: hình tròn, hình vuông, hình chữ nhật Ngoài ra,
còn có rất nhiều các loại hình dáng khác nữa tuỳ theo từng hãng sản xuất Nếu
phân loại theo chức năng thì ta có 2 loại cơ bản đó là loại chống nước (hình
1.14b) và loại không chống nước (hình 1.14a) Loại chống nước thường có gioăng cao su bao kín, loại này thường được lắp ở bên ngoài trời có thê chịu
nhiệt, ơxy hố Loại khơng chống nước thì không có gioăng cao su, loại này
không chịu được nhiệt và ôxy hoá dễ dàng bị ngắm nước vào bên trong nên nó
Trang 10* Ký hiệu hộp nói
Hộp nồi 4 cực Hộp nối 4 cực Hộp nỗi khi đã
(Phản phích) (Phan 6) được nói —O
Hình 1.10: Ký hiệu hộp nối trên mạch điện
* SỐ hiệu của hộp nói
Trên sơ đồ điện của ôtô và máy xây dựng, hộp nối được ký hiệu bằng
chữ CN sau đó là số thứ tự của hộp nói theo từng mạch điện í
dụ: Trên một sơ đồ mạch điện của máy xúc đào PC200 — 5 Người ta ký hiệu
hộp nối là CN-C3 (X21) Nghĩa là đây là một hộp nối có 21 cực, kiểu X và có số hiệu thứ tự của mạch là C3 N.M29 (X2j Ẹ 1o 2o Hình 1.11: Sốhiệu hộp nối trên sơ đô mạch điện
* Chú ý khi sử dụng hộp nói: Khi sử dụng hộp nối phải cẩn thận và chú ý Bởi vì chỉ cần một hộp nối bị tiếp xúc kém hoặc bị hỏng là cả hệ thống điện của máy sẽ không hoạt động được nữa Khi rút hộp nói, tuyệt đối không được cầm
phần dây đề tháo đầu nối ra (Hình 1.7a) mà phải cầm vào phần vỏ của đầu nối
Trang 11
xe
Hình 1.12a,b: Hướng dẫn khi tháo hộp nối
Khi cắm hộp nối phải cắm sâu đến vị trí cuối cùng mới được dừng (Hình
1.17) Nếu cắm không chắc chắn thì nó có thể bị tuột ra ngoài do trấn động
Hình 1.13 c,d: Hướng dẫn khi tháo hộp nối
Nếu hộp nối không là loại chống nước thì rất kém chịu nước, ngay cả hộp
nối chống nước nếu khi rửa xe ta để dòng nước có áp suất cao phun thang vào vị
trí của hộp nối thì nước sẽ thấm vào bên trong hộp nói gây nên sự ơxy hố dẫn
Trang 12Nếu ta cho dòng điện một chiều vào 2 đầu cuộn dây quấn quanh lõi thép,
thì lõi thép sẽ bị nhiễm từ và trở thành nam châm điện có thể hút các vật kim
loại bằng thép khác (hình 1.18a)
Lực điện từ sinh ra trong lõi thép lớn hay nhỏ phục thuộc vào các yếu tố
sau:
= Cường độ dòng điện trong cuộn dây
:# Số vòng dây quấn trên lõi thép œ Tiết diện lõi thép
Chú ý: Trên thực tế để thay đổi được lực từ trong lõi thép người ta thay đổi hiệu
điện thế vào trong cuộc dây Nếu hiệu điện thế giữa 2 đầu cuộn dây càng lớn thì
lực điện từ trong lõi thép càng lớn
Nếu đổi chiều dòng điện chạy trong cuộc dây thì cực từ trong lõi thép
cũng đổi chiều, chiều (+) của dòng điện đi vào phía nào của lõi thép trước thì
phía đó bị nhiễm từ cực (bắc)
Hiệu điện thể tự cảm
&
Hình 1.15b: Hiện tượng Cảm ứng điện áp
Khi bắt đầu ngắt công tắc, dòng điện trong cuộn dây sẽ mất đột ngột do đó từ trường trong lõi thép cũng bị mắt đột ngột, nên sinh ra từ thông biến thiên
trong lõi thép và làm cho cuộn dây cảm ứng ra điện áp tự cảm có giá trị cực lớn
(hinh 1.15b)
Giá trị của điện áp tự cảm phụ thuộc vào các yếu tố:
““ Dòng điện trong cuộn dây
Trang 13Tiết diện của lõi thép và số vòng đây quan của cuộn đây
* Role điện từ
Role dién tir 14 một ứng dụng của lực điện từ Nó được sử dụng rất nhiều
trên ôtô và máy xây dựng và là một bộ phận không thể thiếu ở các máy xây dựng đời mới Rơle điện từ có nhiệm vụ đóng mở tiếp điểm công tắc nhờ vào
lực điện từ phát sinh trong lõi thép khi cho dòng điện chạy qua cuộn dây
Vật cách điện
Lõi thép day
Hình 1.1óa: Rơ le điện từ
Hình 1.16b là trường hợp trong khoảng giữa a và b không có dòng điện từ
cuộn đây truyền qua điểm tiếp xúc của công tắc ở trạng thái ON Người ta gọi trường hợp có tiếp điểm như thế là tiếp điểm NC (thường đóng)
Trang 14
Còn trường hợp trong khoảng giữa (b) và (c) có dòng điện từ cuộn day truyền qua điểm tiếp xúc của công tắc ở trạng thái ON người ta gọi đây là tiếp
điểm NO (thường mở)
Trên thực tế một rơle điện từ thường có Š cực, cực I và cực 2 thông thường là 2 đầu của cuộn dây, 2 cực này được thiết kế đối diện nhau, cực số 3 là cực con (cực chung), cực số 4 là cực NC, cực số 5 là cực NO
1.2.6 Điện trở cách điện của linh kiện và mạch điện tử
Điện trở có mặt ở mọi nơi trong thiết bị điện tử và như vậy điện trở là linh kiện quan trọng không thê thiếu được , trong mạch điện , điện trở có những tác dụng sau :
- Không chế dòng điện qua tải cho phù hợp, Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V, ta có thể đấu nói tiếp bóng đèn với điện trở đề sụt áp bớt 3V trên điện trở bal U=12V
Hình 1.17: Đấu nói tiếp với bóng đèn một điện trở
- Như hình trên ta có thể tính được trị số và công xuất của điện trở cho phù hợp như sau: Bóng đèn có điện áp 9V và công xuất 2W vậy dòng tiêu thy la I= P / U=(2/9)=Ampe đó cũng chính là dòng điện đi qua điện trở
- Vì nguồn là 12V, bóng đèn 9V nên cần sụt áp trên R là 3V vậy ta suy ra điện
trở cần tìm là R = U/I= 3 /(2/9)=27/2= 13,59
- Công xuất tiêu thụ trên điện trở là : P = U.I= 3.(2/9) = 6/9 W vì vậy ta phải
dùng điện trở có công xuất P > 6/9 W
- Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ một
Trang 15U1
Hình 1.18:Câu phân áp để lấy ra áp UI tuỳ ý
Từ nguồn 12V ở trên thông qua cầu phân áp RI và R2 ta lấy ra điện áp UI, áp UI phụ thuộc vào giá trị hai điện trở RI và R2.theo công thức
UI/U=RI/(RI+R2)=>UI =U.RI/RI+ R2)
Thay đổi giá trị R1 hoặc R2 ta sẽ thu được điện áp UI theo ý muốn
- Phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động R1 K1 K2 R2 € —7 =F u2
Trang 162 Các hạt mang điện và dòng điện trong các môi trường 2.1 Dòng điện trong kim loại
2.1.1 Cấu trúc tỉnh thé của kim loại
* Déi voi riêng một nguyên tử kim loại
- Các electron ở lớp vỏ ngoài cùng dễ mắt liên kết với hạt nhân, trở thành các
electron tự do, lúc đó, nguyên tử trở thành ion dương
* Đối với toàn khối kim loại
— Các ion dương được sắp xếp một cách đều đặn theo một trật tự nhất định
trong không gian, tạo thành mạng tỉnh thể
— Mỗi nút mạng là một ion dương dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của
mình
~ Các electron bị mắt liên kết với hạt nhân của nguyên tử kim loại, thì chuyển động tự do trong khoảng không gian giữa các ion dương (nút mạng) Các
electron này được gọi là electron tự do; chúng có vai trò là hạt tải điện, nên gọi
là electron dẫn
— Giữa ion dương và electron tự do có lực hút tĩnh điện
= Tổng đại số điện tích âm của các electron tự do bằng tổng đại số điện tích
dương của các ion dương, nên toàn khối kim loại trung hòa về điện 2.1.2 Bản chất dòng điện trong kim loại
— Dòng điện trong kim loại là dòng các electron tự do chuyển đời có hướng dưới tác dụng của điện trường ngoài (ngược chiều điện trường)
“ <6
Trang 17— Chú ý: Phép tính chứng tỏ vận tốc chuyền động có hướng này rất nhỏ (bé hơn
0,2 mm/s) Khéng nén lẫn lộn vận tốc này với vận tốc lan truyền của điện trường tác dụng lên các electron tự do (300 000 km/s)
Hình 1.22 Mô tả vận tốc chuyển động của dòng điện
2.1.3 Các tính chất điện của kim loại
- Kim loại là chất dẫn điện tốt
~ Độ lớn điện trở suất p của kim loại rất nhỏ nên điện dẫn suất của chúng rất
lớn
- Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ohm (nếu nhiệt độ của kim loại
được giữ không đồi)
- Dòng điện chạy trong dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt
- Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ
2.1.4 Giải thích các tính chất dẫn điện của kim loại
* Giải thích nguyên nhân kim loại là chất dẫn điện tot
— Mật độ hạt tải điện (electron tự do) trong kim loại rất lớn, vào cỡ mật độ
nguyên tử kim loại (1028/m3), vì thế kim loại dẫn điện tốt
* Giải thích nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại
— Trong quá trình chuyển động có hướng của mình, các electron tự do liên tục bị cản trở do va chạm với các ion dương nằm ở nút mang tinh thé
Trang 18
Hình 1.23: M6 ta tinh dan điện của kim loại
* Giải thích hiện tượng tỏa nhiệt khi có dòng điện chạy qua
— Các electron tự do khi va chạm thì sẽ truyền một phần hoặc hoàn toàn động
năng của mình cho các ion dương, kết quả là các ion dương tăng năng lượng dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của mình
Do vậy, kim loại sẽ tỏa nhiệt khi có dòng điện chạy qua * Giải thích sự phụ thuộc điện trở vào nhiệt độ
~ Khi nhiệt độ kim loại tăng, thì các ion dương tại các nút mang tinh thé dao
động mạnh, đồng thời, vận tốc chuyên động của các electron tự do cũng tăng,
nên số va chạm giữa chúng sẽ xảy ra nhiều hơn Do vậy, khi nhiệt độ tăng thì điện trở kim loại tăng
- Chú ý: Sự phụ thuộc của điện trở vật dẫn kim loại vào nhiệt độ được ứng dụng
để chế tạo các nhiệt kế điện trở dùng để đo nhiệt độ
* Giải thích sự khác nhau về điện trở suất của kim loại
— Các kim loại khác nhau sẽ khác nhau về cấu tric mang tinh thê và mật độ electron tự do, đưa đến sẽ khác nhau về sự cản trở do va chạm
Do vậy, mỗi kim loại sẽ có một điện trở suất riêng của mình
2.2 Dòng điện trong chất lỏng, chất điện phân 2.2.1 Bản chất dòng điện trong chất điện phân
- Dòng điện trong chất điện phân là dong ion dương và ion âm chuyền động có
hướng theo hai chiều ngược nhau
- lon dương chạy về phía catôt nên gọi là cation, ion âm chạy về phía anôt nên
Trang 19- Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất
(theo nghĩa hẹp) đi theo Tới điện cực chỉ có êlectron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất đọng lại ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân
2.2.2 Các hiện tượng diễn ra ở điện cực Hiện tượng dương cực tan Ta xét chỉ tiết những gì xảy ra ở điện cực của bình điện phân dung dịch CuSO4
có điện cực bằng đồng bình điện phân này thuộc loại đơn giản nhất, vì chất tan
là muối của kim loại dùng làm điện cực (trường hợp này là đồng)
Khi dòng điện chạy qua, cation Cu” chạy về catôt, về nhận electron từ ngồn điện đi tới Ta có ở các điện cực:
+ Ở catốt: Cu?” + 2e — Cu
+ Ở anốt: Cu — Cu?! + 2eˆ
Khi anion (SO¿)” chạy về anôt, nó kéo ion Cu”” vào dung dich Nhu vậy, đồng ở anôt sẽ tan dan vào trong dung dịch Đó là hiện tượng dương cực tan
2.2.3 Các định luật Fa-Ra-Đây
- Vì dòng điện trong chất điện phân tải điện lượng cùng với vật chất (theo nghĩa
hẹp) nên khối lượng chất đi đền điện cực:
- Ti lệ thuận với điện lượng chạy qua bình điện phân
~ T¡ lệ thuận với khố lượng của ion (hay khối lượng mol nguyên tử A của
nguyên tố tạo nên ion ấy);
- Ti lệ nghịch với điện tích của ion (hay hoá trị n của nguyên tổ tạo ra ion ấy) Định luật Fa-ra-đây thứ nhất
Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó
m=kq
Trang 20, A Duong lượng điện hoá k của một nguyên tô ti 1 voi duong luong gam n của £ £ 1 £ nguyên tô đó Hệ sô tỉ lệ là z, trong đó F gọi là sô Fa-ra-đây if k=F.n Thí nghiệm cho thấy, néu I tinh bang ampe, t tinh bằng giây thi: F=96 494 C/mol Kết hợp hai định luật Fa-ra-đây, ta được công thức Fa-ra-day 1A m= F.n.It
m là lượng chất được giải phóng ở điện cực, tính bằng gam
2.2.4 Ứng dụng của hiện tượng điện phân
Một số ứng dụng của hiện tượng điện phân:
- Điều chế hoá chất: điều chế clo, hiđrô và xút trong cơng nghiệp hố chất
- Luyện kim: người ta dựa vào hiện tượng dương cực tan để tinh chế kim loại
Các kim loại như đồng, nhôm, magiê và nhiều hoá chất được điều trực tiếp bằng
phương pháp điện phân
- Mạ điện: người ta dùng phương pháp điện phân đề phủ một lớp kom loại
không gỉ như crôm, niken, vàng, bạc lên những đồ vật bằng kim loại khác
2.3 Dòng điện trong chân không
2.3.1 Ban chat dòng điện trong chân không * Khái niệm chân không
~- Môi trường chân không lý tưởng: là môi trường không có một phân tử khí nào
— Môi trường chân không thực tế: là môi trường có chứa rất ít các phần tử khí,
và chúng chuyền động từ thành bình này sang thành bình kia thì chúng không va chạm lẫn nhau (p ~ 10“mmHg)
* Bản chất dòng điện trong chân không
Trang 21dong hỗn loạn
~ Khi mắc anod vào cực dương, còn catod vào cực âm của nguồn điện, thì do tác dụng của lực điện trường, các electron dịch chuyền từ catod sang anod, tạo
ra dòng điện
~ Nếu mắc anod vào cực âm của nguồn điện còn catod vào cực dương, thì lực điện trường có tác dụng đây electron trở lại catod, đo đó trong mạch điện không có dòng điện Vì vậy dòng điện chạy trong chân không chỉ theo một chiều từ anod sang catod
%Dòng điện trong chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các electron bứt ra từ catod bị nung nóng”
2.3.2 Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chân không và hiệu điện
thế
— Dic tuyến volt— ampe không phải là đường thẳng Như vậy dòng điện trong
chân không không tuân theo định luật Ohm
~ Khi U > Uy thì I= lụ;: cường độ dòng dòng điện qua ống đạt giá trị lớn nhất
gọi là cường độ dòng điện bão hoà Nhiệt độ catod càng cao (TỶ > T), thì cường độ dòng điện bão hoà lạ, càng lớn [/thutdong]
Trong thực tế, để có dòng điện lớn, người ta phủ lên catod một lớp oxit của
kim loại kiềm thổ như bari, thori, stronti, canxi, v.v ; khi bị đốt nóng, các oxit
này phát ra nhiều electron hơn 2.3.3 Tia catod * Dinh nghia Tia catod thực chat là chim electron do catod phat ra va bay trong chân khong * Tinh chat
Tia catod có các tính chat sau day:
— Tia catod truyén thang, néu khéng có tác dung của điện trường hay từ trường Dùng một lá kim loại mỏng hình chữ thập làm anod và đặt nó đối diện, song
Trang 22chữ thập như lá kim loại
— Tia catod phát ra vuông góc với mặt catod Nếu catod có dang mặt cầu lõm thi
các tỉa catod phát ra sẽ hội tụ tại tâm mặt cầu
— Tia catod mang năng lượng Khi đập vào một vật nào đó, nó làm cho vật nóng
lên Trong kĩ thuật hiện đại tính chất này được ứng dụng trong công việc hàn trong chân không hoặc nấu các kim loại rất rất tỉnh khiết trong chân không
— Tia catod có thể đâm xuyên các lá kim loại mỏng có chiều dày từ 0,003 —
0,03mm), có tác dụng lên kính ảnh và có khả năng ion hố khơng khí
—Tia catod làm phát quang một số chất khi đập vào chúng, thuỷ tỉnh phát ánh sáng màu xanh lục, vôi phát màu da cam
— Tia catod bị lệch trong điện trường, từ trường
—Tia catod và nói chung là chùm tia electron có vận tốc lớn, khi đập vào các vật có nguyên tử lượng lớn (như platin), bị ham lai va phat ra tia Ron-ghen
2.3.4 Ống phóng điện tử
Các tính chất của chùm tia electron như bị lệch đi trong điện trường, từ
trường, khả năng kích thích phát quang một số chất, đã được ứng dụng trong ống phóng điện tử Đó là bộ phận quan trọng của máy thu hình, đao động kí điện tử, mà hình máy tính 4 s + Hình 1.24: Mô tả chùm tỉa bị lệch trong điện trường 2.4 Dòng điện trong chất bán dẫn
Trang 23cấu trúc bền vững Đồng thời cũng dễ phá vỡ dưới tác dụng nhiệt để tạo thành
các hạt mang điện
Khi bị phá vỡ các mối liên kết, chúng trở thành các hạt mang điện dương
do thiếu điện tử ở lớp ngoài cùng gọi là lỗ trồng Các điện tử ở lớp vỏ dễ dàng
bứt khỏi nguyên tử đề trở thành các điện tử tự do
Khi đặt điện trường ngoài lên chất bán dan các e chuyển động ngược chiều điện trường, Các lỗ trống chuyền động cùng chiều điện trường để tạo thành
dòng điện trong chất bán dẫn
Vậy: dòng điện trong chất bán dẫn là dòng chuyển dời có hường của các e_ và các lỗ trồng dưới tác dụng của điện trường ngoài
Chất bán dẫn được trình bày ở trên được gọi là chất bán dẫn thuần không
được ứng dụng trong kĩ thuật vì phải có các điều kiện kèm theo như nhiệt độ
điện áp khi chế tạo linh kiện Trong thực tế để chế tạo linh kiện bán dẫn người ta dùng chất ban din pha thêm các chất khác gọi là tạp chất đề tạo thành chat
bán dẫn loại P và loại N
Chất bán dẫn loại P là chất bán dẫn mà dòng điện chủ yếu trong chất bán dẫn là các lỗ trống nhờ chúng được pha thêm vào các chất có 3 e ở lớp ngoài
cùng nên chúng thiếu điện tử trong mối liên kết hoá trị tạo thành lỗ trồng trong
cấu trúc tinh thể
Chất bán dẫn loại N là chất bán dẫn mà dòng điện chủ yếu là các e nhờ
được pha thêm các tạp chất có 5 e ở lớp ngoài cùng nên chúng thừa điện tử
trong mối liên kết hoá trị trong cấu trúc tỉnh thể đề tạo thành chất bán dẫn loại N có dòng điện đi qua là các e_
Linh kiện bán dẫn trong kĩ thuật được cấu tạo từ các mối liên kết P, N Từ
các mối nói P, N này mà người ta có thể chế tạo được rất nhiều loại linh kiện khác nhau Tuyệt đại đa số các mạch điện tử hiện nay đều được cấu tạo từ linh kiện bán dẫn, các linh kiện được chế tạo có chức năng độc lập như Diót, tranzitor được gọi là các linh kiện đơn hay linh kiện rời rạc, các linh kiện bán
Trang 24chỉnh một chức năng nào đó và được đóng kín thành một khối được gọi là mạch tổ hợp (IC: Integrated Circuits) Các IC được sử dụng trong các mạch tín hiệu biến đổi liên tục gọi là IC tương tự, các IC sử dụng trong các mạch điện tử số
được gọi là IC số Trong kĩ thuật hiện nay ngoài cách phân chia IC tương tự và IC sé người ta còn phân chia IC theo hai nhóm chính là IC hàn xuyên lỗ va IC
hàn bề mặt SMD: Surface Mount Device, Chúng khác nhau về kích thước và nhiệt độ chịu đựng trên linh kiện Xu hướng phát triển của kỹ thuật điện tử là
không ngừng chế tạo ra các linh kiện mới, mạch điện mới trong đó chủ yếu là
Trang 25Bài 2: Linh kiện thụ động Mục tiêu của bài:
- Phân biệt điện trở, tụ điện, cuộn cảm với các linh kiện khác theo các đặc tính của linh kiện
- Phân tích đúng trị số điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo qui ước quốc tế - Đo kiểm tra chất lượng điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo giá trị của linh kiện - Thay thé/thay tương đương điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo yêu cầu kỹ thuật của mạch điện công tác
Nội dung của bài: 1 Điện trở
1.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo
* Công dụng
“Hạn chế và điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch
@ Phan chia thành nhiều cấp điện áp khác nhau phù hợp cho từng mạch
điện
* Phân loại điện trở
Có 2 loại điện trở cơ bản như sau:
Điện trở cô định là điện trở mà giá trị của nó không thê thay đổi được,
điện trở cô định thường có 2 chân (hình 1.20a)
om
Hình 2.1a: Điện trở cô định
Điện trở biến đổi hay còn gọi là biến trở, giá trị của điện trở này có thé
thay đổi được nhờ núm vặn, biến trở thường có 3 chân chủ yếu dùng làm chiết
áp (hình 1.20b)
Trang 26Ngoài ra còn có 1 loại điện trở đặc biệt có thể thay đổi trị số khi nhiệt
độ môi trường thay đổi, các điện trở này chủ yếu dùng cảm biến báo nhiệt độ
* Ký hiệu đovà đơn vị R - Điện trở cố định: LÌ] VR / “ - Biến trở: - Don vi do: Q, KQ, MQ (1KQ = 10009) 1.2 Cách đọc, đo và cách mắc điện trở
- Đối với các loại điện trở có công suất lớn người ta thường ghi trị số điện trở
ngay trên thân cud nó ta chỉ việc đọc số ghi đó như hình 1.20a
- Đối với các loại điện trở đã mắt hoặc không có số ghi trên không ta có thể sử
dụng đồng hộ vạn năng ở thang © để đo
Trang 27Hình 2.2: Quy ước vạch màu của điện trở * Cách đọc: Ví dụ ¡: Cách đọc điện trở có 3 vạch màu Vong Vong Vong thứ thir thir nhat hat ba Hình 2.3: Điện trở có ba vòng màu = Vòng thứ nhất: Chỉ số thứ nhất = Vòng thứ hai: Chỉ số thứ hai
@ Vong thir ba:
- Nếu là nhũ vàng thì nhân với 0,1 - Nếu là nhũ bạc thì nhân với 0,01
Trang 28Tuong tu:
- Vòng thứ nhất: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở - Vòng thứ hai: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở
- Vòng thứ ba : Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở - Vòng thứ tư: Chỉ giá trị sai số của điện trở + Nâu, sai số +1% + Đỏ, sai số + 2% + Nhũ vàng, sai số + 5% + Nhũ bạc, sai số + 10% Như vậy giá trị điện trở trên như sau: = Vòng thứ nhất màu tím: giá trị là 7 @ Vong thứ hai màu đen: Giá trị là 0 ® Vòng thứ ba đỏ: Giá trị nhân 1000
= Vòng thứ bốn xanh: Giá trị nhân +0.5%
® Giá trị điện trở 1a: 70 x 100Q + 0.5% =7kQ + 0.5%
Vi du 3: Cach doc dién tro cé nam vòng màu: Là điện trở có độ chính xác cao (hinh 1.21)
Qui ước màu sắc giống điện trở bồn vòng mầu, sai số cũng giống như điện trở bốn
vòng mâu
- Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng trăm trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở - Vạch màu thứ ba: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ 4: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị
điện trở
Trang 29Vòng thứ nhất màu vàng: giá trị là 4
® Vòng thứ hai màu xanh: Giá trị là 6 ““ Vòng thứ ba đen: Giá trị nhân 0 Vòng thứ bốn đỏ: Giá trị nhân 100Q “ Vòng thứ năm tím: Giá trị nhan + 0.10% ® Giá trị điện trở là: 460 x 100Q+0.5% =46kQ + 0.10% 1.3 Các linh kiện khác cùng nhóm và ứng dụng * Điện trở nhiệt: có trị số biến đổi theo nhiệt độ Tecmixto Hình 2.5: Ký hiệu điện trở nhiệt
- Điện trở Varixto: có trị số thay đôi khi điện áp thay đổi
-E^— VDR
Hình 2.6: Ký hiệu điện trở nhiệt Varixto
- Điện trở Mêgôm: có trị số điện trở từ 10Ÿ + 10! O (khoảng từ 100 MO đến
1000000 GQ) Điện trở Mêgôm được dùng trong các thiết bị đo thử, trong mạch tế bào quang điện
- Điện trở cao áp: Là điện trở chịu được điện áp cao từ 5 KV đến 20 KV Điện
trở cao áp có trị số từ 2000 + 1000 MO, công suất tiêu tán cho phép từ 5 W đến
20 W Điện trở cao áp thường dùng làm gánh các mạch cao áp, các bộ chia áp
- Điện trở chuẩn: Là các điện trở dùng vật liệu dây quần đặc biệt có độ ồn định
cao Thí dụ, các vật liệu có sự thay đổi giá trị điện trở khoảng 10 ppm/năm,
TCR = 4 ppm/C
Trang 30Hinh 2.7: Dién tro mang 2 Tu dién
2.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo 2.1.1 Công dụng
Dùng đề phân chia đường tín hiệu, truyền dẫn các tín hiệu xoay chiều nối giữa các tầng khuyếch đại lọc nguồn điện 1 chiều và tụ ding cho các mạch dao
động tạo tần số
2.1.2 Phân loại và ký hiệu:
_* Tụ giấy
Dùng để phân các đường tín hiệu, lọc các mạch khác nhau có điện áp l
chiều và xoay chiều Điện cực trong tụ giấy là bằng những kim loại mỏng điện
trở cách điện rất lớn khoảng 5000 MO.Trên sơ đồ mạch điện tụ giấy ký hiệu như sau: 270PF ———ÌlL—— Hình 2.8: Cấu tạo loại tụ giấy * Tụ mỉ ca:
Chất cách điện của tụ mica là các bảng mica có chất lượng cao, cực được làm bằng lá kim loại có lớp bạc móng tráng lên mặt mica, điện trở cách điện rất
cao khoảng 1000MO dùng chủ yếu trong các mạch cao tần và các phần tử cách
li của mạch điện Trên sơ đồ mạch điện tụ mi ca ký hiệu như sau:
Trang 31* Tụ dẫu:
Kích thước lớn, điện dung lớn có thể làm việc với điện áp I chiều hoặc xoay chiéu,tu dầu được lắp trong mạch khởi động Trên sơ đồ mạch điện tụ dầu ký hiệu như sau:
———||L——
* Tụ hoá:
Có cấu tạo lớp điện môi là ô xít phủ lên kim loại, tụ hoá có phân cực (-) và (+) Cực (-) được làm bằng chất điện phân đối với nấc a xít, cực đối kim loại Tụ
hoá có điện dung lớn có thể tích và phóng điện trong thời gian ngắn Tụ hoá
thường được sử dụng đề lọc nguồn điện 1 chiều, trên thân tụ thường ghi điện áp,
nhiệt độ chịu dựng và dung kháng, trên thân tụ thường có ký hiệu cực (-) ở dọc thân tụ, cực còn lại không có ký hiệu là cực (+)
Trên sơ đồ mạch điện tụ hoá ký hiệu như sau:
—?—
Chú ý: đôi với tụ hoá do có phân cực (-) và (+) nên khi lắp vào trong mạch phải
lắp đúng chiều và lắp đúng điện áp mức chịu đựng của tụ
* Tụ xoay:
Là tụ có điện dung thay đổi, cấu tạo gồm nhiều các lá kim loại đan xen kẽ nhau, điện dung của tụ có thé thay đổi được bằng cách vặn núm quay đề thay đổi khoảng cách giữa các lá kim loại Loại tụ này được ứng dụng trong các mạch cộng hưởng để thay đổi tần số dao động Trên sơ đồ mạch điện tụ xoay ký hiệu như sau:
Trang 321 * Tu dién phan:
Tụ điện phân có cấu tạo gồm 2 điện cực tách rời nhau nhờ một màng mỏng chất điện phân (hình 2.8), khi có một điện áp tác động lên hai điện cực sẽ xuất hiện một màng oxit kim loại không dẫn điện đóng vai trò
như lớp điện môi Lớp điện môi càng mỏng kích thước của tụ càng nhỏ mà
điện dung lại càng lớn Cực dương Nút bịt cao su Chất điện môi Hình 2.8: Tụ điện phân
Đây là loại tụ có cực tính được xác định và đánh dấu trên thân tụ, nếu
nối ngược cực tính lớp điện môi có thé bị phá huỷ và làm hỏng tụ (nồ tụ), loại
này dễ bị rò điện do lượng điện phân còn dư
* Dung kháng tụ điện:
Khi sử dụng tụ phải chú ý dung kháng của tụ.Dung kháng của tụ tỉ lệ
nghịch tần số của dòng điện và điện áp chịu đựng của tụ: khi f=0 => Ze=œ
Do vậy tụ điện không cho dđ 1 chiều
Z=L.W Ze = 1/WC Ze = W/ZCE
2.2 Cách đọc, đo và cách mắc tụ điện
Cách ghi này áp dụng cho tụ có kích thước lớn như tụ hoá, tụ mica ví dụ: trên thân tụ hoá có ghi 100 HE, 50V, 485°C nghĩa là tụ có điện dung 100 pF, điện áp một chiều lớn nhất mà tụ chịu được là 50V và nhiệt độ cao nhất mà
nó không bị hỏng là +85ÚC
Trang 33Cách ghi này dùng cho tụ có kích thước nhỏ, gồm các số và chữ với một số
kiểu quy ước như sau:
Với loại tụ ký hiệu bằng 3 chữ số và 1 chữ cái
+ Đơn vị là pF
+ Chữ số cuối cùng chỉ số số 0 thêm vào + Chữ cái chỉ dung sai
Bảng 2.1 qui ước dung sai cho chữ cái cuối cùng Chữcái | Dungsai | Chữcái | Dungsai | | Ph®ƒwửhsndứsth Chì) — llệsônhân B +010% | I 5% 0 ] c | +025%| K +10% 8 2 100 D | 405%] M +20% 3 100 E | +05% | N +0.05% ; ì 100.000 oe F +1% IP +100 %,-0% Ú — Khiuwsfduug T Khùystduuy G +2% Z |+80%,-20%| | § 5 lơi H +3% W +200 %,-0% 9 04 * Ghỉ theo quy ước vạch màu ' a Tc Hình 2.9: Quy ước của vạch tụ ` th + 0 bà
Trang 34+ Loại 5 vạch màu: Vạch 1, 2 14 sé thye c6 nghĩa; Vạch 3 là chỉ số số 0 thêm
vào (với đơn vị pE); Vạch 4 chỉ dung sai; Vạch 5 chỉ điện áp làm việc
Bang 2.2 quy ước màu cho tụ điện:
‘ Triso re = Điện áp làm việc [VY]
Màu thực Hệ số nhân Dung sai Nhôm Tadten Den 0 10° - - 10 Nâu 1 10° +1% 100 Ẽ Đỏ 2 10° +2% 250 - Cam 3 10° - - - Vàng 4 10° - 400 63 Luc 5 10° +0.5% 2 16 Lam 6 10° +0,2% 630 20 Tim Tổ! 10” +0,1% E 5 Xám 8 10° - - 25 Trang 9 10° + 5%, -20% = 3 Vang kim = 101 + 5% = Bach kim - 107 + 10% = : Hồng - - - 35 Bang 2.3 Ma mau TCC: TCC Mậu TCC (PPmC) Mant (PPm/c) Den 0 Vang 220 Do 75 |Xanh lá cây 330 Do tim 100 Xanh lam 430 (Cam 150 Tim 750
Tương tự như điện trở tụ điện cũng được sản xuât với các trị sô điện
dung theo tiêu chuẩn
Ví dụ:
* Với tụ hoá : Giá trị điện dung của tụ hoá được ghi trực tiếp trên thân tụ => Tụ hoá là tụ có phân cực (-) , (+) và luôn luôn có hình trụ
Trang 35* Với tụ giấy, tụ gồm : Tụ giấy và tụ gốm có trị số ghi bằng ký hiệu
Hình 2.11: Tụ gốm ghi trị só bằng ký hiệu - Cách đọc : Lấy hai chữ số đầu nhân với 100M8 sơ®#3›
Vi du tu gốm bên phải hình ảnh trên ghi 474K nghĩa là
Gia tri = 47 x 10* = 470000 p ( Lay don vi la picé Fara) = 470 n Fara = 0,47 uF Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện * Thực hành đọc trị số của tụ điện 4 C= 10x10 pF = 100 pF Umax = 50V Ảnh có bản quyền - Vĩnh Hình 2.12: Cách đọc trị số tu giátyvà tụ gốm : Chú ý : chữ K là sai số của tụ
SOV là điện áp cực đại mà tụ chịu được
Trang 362.3 Các linh kiện khác cùng nhóm và ứng dụng
Tụ điện được sử dụng rất nhiều trong kỹ thuật điện và điện tử, trong các thiết bị điện tử, tụ điện là một linh kiện không thể thiếu đươc, mỗi mạch điện tụ
đều có một công dụng nhất định như truyền dẫn tín hiệu , lọc nhiễu, lọc điện
nguồn, tạo dao động VV
Dưới đây là một số những hình ảnh minh hoạ về ứng dụng của tụ điện
* Tự điện trong mạch lọc nguồn
220V AC
Ảnh có bán quyên - Vinh
Hình 2.14:Tụ hoá trong mạch lọc nguồn
Trong mạch lọc nguồn như hình trên, tụ hoá có tác dụng lọc cho điện áp
một chiều sau khi đã chỉnh lưu được bằng phẳng đề cung cấp cho tải tiêu thụ, ta
thấy nếu không có tụ thì áp DC sau đi ốt là điên áp nhấp nhô, khi có tụ điện áp
này được lọc tương đối phẳng, tụ điện càng lớn thì điện áp DC này càng phẳng
Trang 373.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo
3.1.1 Khai niém
Cuộn cảm là một linh kiện cơ bản trong điện tử, nhưng nó xuất hiện
trong các mạch điện tử với tần số thấp hơn điện trở và tụ điện Tuy không phải
là một thành phần quen thuộc trong mạch điện tử nhưng nó lại là một thành phan cực kỳ rắc rối trong mạch
Cuộn cảm là một linh kiện điện tử thụ động dùng để chứa từ trường Cuộn cảm được cấu tạo bởi một cuộn dây dẫn quan thành nhiều vòng, lõi cuộn
dây có thể là không khí hoặc là vật liệu dẫn từ hay lõi thép kỹ thuật 3.1.2 Ký hiệu
Lõi sắt từ Lõi Ferit Không có lõi Lõi điều chỉnh được
Hình 2.16: Ký hiệu của cuộn cảm trong các mạch điện
3.1.3 Công dụng
Trong điện tử, cuộn cảm thường dùng đề:
- Dẫn dòng điện môt chiều
- Chặn dòng điện cao tần
- Ghép nồi tiếp hoặc song song với tụ đề thành mạch cộng hưởng 3.1.4 Phân loại
Tùy theo cấu tao và phạm vi sử dụng, cuộn cảm được phân loại: - Cuộn cảm cao tan
- Cuộn cảm âm tân
- Cuộn cảm trung tần
3.1.5 Thông số kỹ thuật cơ bản
Trang 38Hệ số tự cảm là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của cuộn
dây khi có dòng điện biến thiên chạy qua
L=(pr.4.3,14.n2.S.10-7 )/1
-L: là hệ số tự cảm của cuôn dây, đơn vị là Henrry (H)
- n: là số vòng dây của cuộn dây
- 1: 1a chiều đài của cuộn dây tính bằng mét (m) - § : là tiết diện của lõi, tính bằng m”
- nr : là hệ số từ thầm của vật liệu làm lõi
*Cảm kháng
Cảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện
của cuộn dây đối với đòng điện xoay chiều ZL=2.3,14.f.L
Trong đó :
- ZL: là cảm khang, don vi la Q -f: 1a tan sé don vi la Hz
-L: lahé sé tự cảm, don vi la Henry * Điện trở thuẫn của cuộn dây
Điện trở thuần của cuộn dây là điện trở mà ta có thể đo được bằng đồng hồ
van năng, thông thường cuộn dây có phẩm chất tốt thì điện trở thuần phải tương
đối nhỏ so với cảm kháng, điện trở thuần còn gọi là điện trở tổn hao vì chính
điện trở này sinh ra nhiệt khi cuộn dây hoạt động
* Tính chất nạp, xả của cuộn cảm
Cuộn dây nạp năng lương : Khi cho một dòng điện chạy qua cuộn dây,
cuộn dây nạp một năng lượng dưới dạng từ trường được tính theo công thức
W=LI/2
- W: nang lượng ( June )
-L: hệ số tự cảm (H)
Trang 393.2 Cách doc, do va cach mặc cuộn cảm
Bảng 2.3 Bảng quy tớc màu của cuộn cảm
INDUCTOR COLOR GUIDE Result Is In pH 4-BAND-CODE 270UH + 5% ⁄4 COLOR 1st BAND |2nd BAND | MULTIPLIER TOLERANCE 0 O WHITE 9 9 NONE Military + 20% SILVER 0.01 Both +10% | Military =—= ion ag —: s8 = 10% MILITARY CODE Electronix Express/RSR 1-800-972-2225 http://www.elexp.com In NJ 732-381-8020
Tương tự như đối với điện trở, trên thế giới có một số loại cuộn cảm có
cấu trúc tương tự như điện trở Quy định màu và cách đọc màu đều tương tự
như đối với các điện trở
Tuy nhiên, do các giá trị của các cuộn cảm thường khá linh động đối với
yêu cầu thiết kế mạch cho nên các cuộn cảm thường được tính toán và quấn
theo số vòng dây xác định Với mỗi loại dây, với mỗi loại lõi khác nhau thì giá trị cuộn cảm sẽ khác nhau
Cách đo cuộn cảm:
Dùng thiết bị chuyên dụng bằng máy đo điện tử hiền thị số để đo, cắm 2
Trang 40
Hình 2.17: Máy kiểm tra cuộn cảm
* Cách mắc cuộn cảm
Cảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện
của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều ZL « 3314.£1 »_ Trong đó : ZLlà cảm kháng, đơn vị là @ + f:1a tan sé don vi la Hz « _L: là hệ số tự cảm, đơn vi la Henry Ảnh có bản quyền - Vinh K† K2 Ki 3 D AC 12V AC 12V S0Hz 200Hz Hình 2.18: Thí nghiệm về cảm kháng của cuộn dây với dòng điện xoay chiều DC 12V
Cuộn dây nối tiếp với bóng đèn sau đó được dau vào các nguồn điện 12V nhưng có tần số khác nhau thông qua các công tắc K1, K2, K3 , khi K1 đóng
dòng điện một chiều đi qua cuộn dây mạnh nhất ( Vì ZL=0 ) => đo đó bóng
đèn sáng nhất, khi K2 đóng dòng điện xoay chiều 50Hz đi qua cuộn dây yếy