Giáo trình điện cơ bản

UỶ BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG

GIÁO TRÌNH
ĐIỆN CƠ BẢN
(Lưu hành nội bộ)

Đà Nẵng, năm 2020


MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................ 2
CHƯƠNG 1: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU.......................................................... 4
1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện 1 chiều ............................................ 4
1.1 Nguồn điện 1 chiều .................................................................................. 4
1.2 Đại lượng đặc trưng quá trình năng lượng trong mạch điện ................... 5
1.3 Các định luật của mạch điện .................................................................... 6
2. Hướng dẫn sử dụng đồng hồ đo vạn năng ..................................................... 7
2.1 Đồng hồ kim ............................................................................................ 7
2.2 Đồng hồ kỹ thuật số ............................................................................... 11
CHƯƠNG 2: CÁC LINH KIỆN ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ CƠ BẢN ...................... 13
1. Điện trở ........................................................................................................ 13
1.1 Cấu tạo, kí hiệu ...................................................................................... 13
1.2 Phân loại điện trở ................................................................................... 14
1.3 Đọc giá trị điện trở ................................................................................. 16
2. Tụ điện ......................................................................................................... 18
2.1 Cấu tạo, kí hiệu ...................................................................................... 18
2.2 Phân loại tụ điện .................................................................................... 19
2.3. Kiểm tra tụ điện .................................................................................... 21
3. Điốt .............................................................................................................. 22
3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ............................................................ 22

3.3 Cách kiểm tra điốt .................................................................................. 24
4. Transistor ..................................................................................................... 25
4.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ............................................................ 25
4.2 Phân loại ................................................................................................ 27
4.3 Các xác định chân của transistor ........................................................... 28
CHƯƠNG 3: CÁC THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT VÀ BẢO VỆ TRONG MẠCH ĐIỆN
ƠTƠ ..................................................................................................................... 29
1. Cầu chì ......................................................................................................... 29
1.1 Nhiệm vụ, cấu tạo .................................................................................. 29
1.2 Phân loại cầu chì: ................................................................................... 30
2


2. Rờle.............................................................................................................. 32
2.1 Nhiệm vụ, cấu tạo .................................................................................. 32
2.2 Phân loại ................................................................................................ 34
2.3 Kiểm tra thông mạch rơle ...................................................................... 37
2.4 Kiểm tra hoạt động với một đồng hồ đo ................................................ 39
CHƯƠNG 4: MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN CƠ BẢN TRÊN ÔTÔ ........................... 41
1. Mạch khởi động ........................................................................................... 41
1.1 Nhiệm vụ................................................................................................ 41
1.2 Nguyn lý hoạt động của hệ thống khởi động trn ơtơ ............................. 41
2. Mạch cảm biến nhiệt độ nước ..................................................................... 42
2.1. Nhiệm vụ............................................................................................... 42
2.2 Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của mạch báo nhiệt độ nước...................... 43

3


CHƯƠNG 1: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU

1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện 1 chiều
1.1 Nguồn điện 1 chiều
a. Pin, ắcquy: Biến đổi hóa năng thành điện năng

b. Pin mặt trời:
Pin mặt trời làm việc dựa vào hiệu ứng quang điện, biến đổi trực tiếp quang năng
thành điện năng. Dưới tác dụng của
ánh sáng hình thành sự phân bố điện tích khác dấu ở lớp tiếp xúc giữa 2 chất bán
dẫn khác nhau sẽ tạo ra điện áp giữa 2 cực

c. Máy phát điện: Máy phát điện biến đổi cơ năng đưa vào trục của máy thành
điện năng lấy ra ở cực của cuộn dây.

4


d. Bộ nguồn điện tử công suất: không tạo ra điện năng mà biến đổi điện áp xoay
chiều (lấy từ lưới điện) thành điện áp 1 chiều lấy ra ở 2 cực

1.2 Đại lượng đặc trưng quá trình năng lượng trong mạch điện
a. Dòng điện
Là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện hay đặc trưng cho số lượng
các điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian.
Ký hiệu là I.
Dòng điện một chiều là dòng chuyển động theo một hướng nhất định từ dương
sang âm theo quy ước hay là dòng chuyển động theo một hướng của các điện tử
tự do.

Đơn vị của cường độ dòng điện là Ampe và có các bội số:
Kilo Ampe = 1000 Ampe

Mega Ampe = 1000.000 Ampe
5


Mili Ampe = 1/1000 Ampe
Micro Ampe = 1/1000.000 Ampe
b. Điện áp
Khi mật độ các điện tử tập trung không đều tại hai điểm A và B nếu ta nối một
dây dẫn từ A sang B sẽ xuất hiện dòng chuyển động của các điện tích từ nơi có
mật độ cao sang nơi có mật độ thấp, như vậy người ta gọi hai điểm A và B có
chênh lệch về điện áp và áp chênh lệch chính là hiệu điện thế.
- Điện áp tại điểm A gọi là UA.
- Điện áp tại điểm B gọi là UB.
- Chênh lệch điện áp giữa hai điểm A và B gọi là hiệu điện thế U AB.
UAB = UA – UB
- Đơn vị của điện áp là Vol ký hiệu là U, đơn vị điện áp có các bội số là
Kilo Vol (KV) = 1000 Vol.
Mili Vol (mV) = 1/1000 Vol.
Micro Vol = 1/1000.000 Vol.
c. Cơng suất
Cơng suất của mạch ngồi: P = U * I
Đơn vị của công suất là Oát [W].
1.3 Các định luật của mạch điện
a. Định luật Ohm
Phát biểu:
Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai
đầu dây dẫn và tỉ lệ nghịch với điện trở.
Biểu thức:

U

I = U/R
Trong đó:
I: Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn (A).

I

R

U: hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn (V).
R: điện trở dây dẫn (Ω).
b. Định luật Kirchhoff 1 (định luật nút)
Định luật này cho ta quan hệ giữa các dòng tại 1 nút và được phát biểu như sau:
Tổng đại số các dịng điện ở một nút bằng khơng.
6


Với quy ước dấu của I:

dòng điện đi tới nút lấy dấu (+)
dòng điện rời khỏi nút lấy dấu (-)

I
Ở hình trên thì:

nút

0

I1 + (-I2) + (-I3) = 0

2. Hướng dẫn sử dụng đồng hồ đo vạn năng
2.1 Đồng hồ kim
Đồng hồ vạn năng (VOM) là thiết bị đo không thể thiếu được với bất kỳ một kỹ
thuật viên điện tử nào, đồng hồ vạn năng có 4 chức năng chính là đo điện trở (Ω),
đo điện áp 1 chiều (DC), đo điện áp xoay chiều (AC) và đo cường độ dòng điện
(DCmA).
Ưu điểm của đồng hồ là đo nhanh, kiểm tra được nhiều loại linh kiện, thấy được
sự phóng nạp của tụ điện, tuy nhiên đồng hồ này có hạn chế về độ chính xác và
có trở kháng thấp khoảng 20K/Vol do vậy khi đo vào các mạch cho dòng thấp
chúng bị sụt áp.
2.1.1. Hướng dẫn đo điện áp xoay chiều AC
Khi đo điện áp xoay chiều ta chuyển thang đo về các thang ACV, để thang AC
cao hơn điện áp cần đo một nấc, Ví dụ nếu đo điện áp AC220V ta để thang AC
250V, nếu ta để thang thấp hơn điện áp cần đo thì đồng hồ báo kịch kim, nếu để
thanh quá cao thì kim báo thiếu chính xác.

7


Chú ý:
* Tuyết đối không để thang đo điện trở hay thang đo dòng điện khi đo vào điện
áp xoay chiều => Nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay lập tức!
* Nếu để thang đo áp DC mà đo vào nguồn AC thì kim đồng hồ khơng báo, nhưng
đồng hồ không ảnh hưởng
2.1.2. Hướng dẫn đo điện áp một chiều DC bằng đồng hồ vạn năng.
Khi đo điện áp một chiều DC, ta nhớ chuyển thang đo về thang DC, khi đo ta đặt
que đỏ vào cực dương (+) nguồn, que đen vào cực âm (-) nguồn, để thang đo cao
hơn điện áp cần đo một nấc. Ví dụ nếu đo áp DC 110V ta để thang DC 250V,
trường hợp để thang đo thấp hơn điện áp cần đo => kim báo kịch kim, trường hợp

để thang quá cao => kim báo thiếu chính xác.

Trường hợp để sai thang đo:

8


Nếu ta để sai thang đo, đo áp một chiều nhưng ta để đồng hồ thang xoay chiều thì
đồng hồ sẽ báo sai, thông thường giá trị báo sai cao gấp 2 lần giá trị thực của điện
áp DC, tuy nhiên đồng hồ cũng không bị hỏng.
Trường hợp để nhầm thang đo
Chú ý: Tuyệt đối không để nhầm đồng hồ vào thang đo dòng điện hoặc thang đo
điện trở khi ta đo điện áp một chiều (DC), nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay !!
2.1.3. Hướng dẫn đo điện trở và trở kháng.
–

Với thang đo điện trở của đồng hồ vạn năng ta có thể đo được rất nhiều thứ.

–

Đo kiểm tra giá trị của điện trở.

–

Đo kiểm tra sự thông mạch của một đoạn dây dẫn.

–

Đo kiểm tra sự thông mạch của một đoạn mạch in.

–

Đo kiểm tra các cuộn dây biến áp có thơng mạch khơng.

–

Đo kiểm tra sự phóng nạp của tụ điện.

–

Đo kiểm tra xem tụ có bị dị, bị chập khơng.

–

Đo kiểm tra trở kháng của một mạch điện.

–

Đo kiểm tra điốt và bóng bán dẫn.

* Để sử dụng được các thang đo này đồng hồ phải được lắp 2 Pịn tiểu 1,5V bên
trong, để xử dụng các thang đo 1Kohm hoặc 10Kohm ta phải lắp Pin 9V.
Để đo tri số điện trở ta thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Chọn thang đo Ohm thấp nhất.
Bước 2: Đặt que đo vào hai đầu điện trở.
9


Bước 3: Tăng dần thang đo, tăng đến khi nào kim lên giữa vạch chia độ hoặc lân
cận 2 bên thì đọc kết quả. Nếu kim sát vạch bên trái hoặc phải thì khi đó chưa nên

đọc vì kết quả đọc ko chính xác.
Bước 4: Chỉ số đọc được X thang đo= Giá trị điện trở R
2.1.4. Hướng dẫn đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng.
Cách 1: Dùng thang đo dòng
Để đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng, ta đo đồng hồ nối tiếp với tải tiêu thụ và
chú ý là chỉ đo được dòng điện nhỏ hơn giá trị của thang đo cho phép, ta thực hiện
theo các bước sau:
Bươc 1: Đặt đồng hồ vào thang đo dòng cao nhất.
Bước 2: Đặt que đồng hồ nối tiếp với tải, que đỏ về chiều dương, que đen về chiều
âm.
Nếu kim lên thấp quá thì giảm thang đo
Nếu kim lên kịch kim thì tăng thang đo, nếu thang đo đã để thang cao nhất thì
đồng hồ khơng đo được dòng điện này.
Chỉ số kim báo sẽ cho ta biết giá trị dòng điện.
Cách 2: Dùng thang đo áp DC
Ta có thể đo dịng điện qua tải bằng cách đo sụt áp trên điện trở hạn dòng mắc nối
với tải, điện áp đo được chia cho giá trị trở hạn dòng sẽ cho biết giá trị dòng điện,
phương pháp này có thể đo được các dịng điện lớn hơn khả năng cho phép của
đồng hồ và đồng hồ cũmg an tồn hơn.
Cách đọc trị số dịng điện và điện áp khi đo như thế nào?

* Đọc giá trị điện áp AC và DC
–
–

Khi đo điện áp DC thì ta đọc giá trị trên vạch chỉ số DCV.A.
Nếu ta để thang đo 250V thì ta đọc trên vạch có giá trị cao nhất là 250, tương
tự để thang 10V thì đọc trên vạch có giá trị cao nhất là 10. trường hợp để thang
1000V nhưng khơng có vạch nào ghi cho giá trị 1000 thì đọc trên vạch giá trị
Max = 10, giá trị đo được nhân với 100 lần.

10


–

–

Khi đo điện áp AC thì đọc giá trị cũng tương tự. đọc trên vạch AC.10V, nếu
đo ở thang có giá trị khác thì ta tính theo tỷ lệ. Ví dụ nếu để thang 250V thì
mỗi chỉ số của vạch 10 số tương đương với 25V.
Khi đo dịng điện thì đọc giá trị tương tự đọc giá trị khi đo điện áp.

2.2 Đồng hồ kỹ thuật số
2.2.1. Giới thiệu về đồng hồ số DIGITAL
Đồng hồ số Digital có một số ưu điểm so với đồng hồ cơ khí, đó là độ chính xác
cao hơn, trở kháng của đồng hồ cao hơn do đó khơng gây sụt áp khi đo vào dòng
điện yếu, đo được tần số điện xoay chiều, tuy nhiên đồng hồ này có một số nhược
điểm là chạy bằng mạch điện tử lên hay hỏng, khó nhìn kết quả trong trường hợp
cần đo nhanh, không đo được độ phóng nạp của tụ.
2.2.2. Đo điện áp một chiều (hoặc xoay chiều)

Để que đỏ đồng hồ vào lỗ cắm “ VΩ mA” que đen vào lỗ cắm “COM”.
Bấm nút DC/AC để chọn thang đo là DC nếu đo áp một chiều hoặc AC nếu đo áp
xoay chiều.
Xoay chuyển mạch về vị trí “V” hãy để thang đo cao nhất nếu chưa biết rõ điện
áp, nếu giá trị báo dạng thập phân thì ta giảm thang đo sau.
Đặt thang đo vào điện áp cần đo và đọc giá trị trên màn hình LCD của đồng hồ.
Nếu đặt ngược que đo(với điện một chiều) đồng hồ sẽ báo giá trị âm (-)
2.2.3. Đo dòng điện DC (AC):

Chuyển que đổ đồng hồ về thang mA nếu đo dòng nhỏ, hoặc 20A nếu đo dịng
lớn.
Xoay chuyển mạch về vị trí “A”
Bấm nút DC/AC để chọn đo dòng một chiều DC hay xoay chiều AC
Đặt que đo nối tiếp với mạch cần đo
Đọc giá trị hiển thị trên màn hình.
11


2.2.4. Đo điện trở:
Trả lại vị trí dây cắm như khi đo điện áp.
Xoay chuyển mạch về vị trí đo ” Ω “, nếu chưa biết giá trị điện trở thì chọn thang
đo cao nhất , nếu kết quả là số thập phân thì ta giảm xuống.
Đặt que đo vào hai đầu điện trở.
Đọc giá trị trên màn hình.
Chức năng đo điện trở cịn có thể đo sự thơng mạch, giả sử đo một đoạn dây dẫn
bằng thang đo trở, nếu thơng mạch thì đồng hồ phát ra tiến kêu
2.2.5. Đo tần số:
Xoay chuyển mạch về vị trí “FREQ” hoặc “Hz”
Để thang đo như khi đo điện áp.
Đặt que đo vào các điểm cần đo
Đọc trị số trên màn hình.
2.2.6. Đo Logic:
Đo Logic là đo vào các mạch số (Digital) hoặc đo các chân lện của vi xử lý, đo
Logic thực chất là đo trạng thái có điện – Ký hiệu “1” hay khơng có điện “0”, cách
đo như sau:
Xoay chuyển mạch về vị trí “LOGIC”
Đặt que đỏ vào vị trí cần đo que đen vào mass
Màn hình chỉ “▲” là báo mức logic ở mức cao, chỉ “▼” là báo logic ở mức thấp
2.2.7. Đo các chức năng khác:

Đồng hồ vạn năng số Digital còn một số chức năng đo khác như Đo đi ốt, Đo tụ
điện, Đo Transistor nhưng nếu ta đo các linh kiện trên, ta lên dùng đồng hồ cơ khí
sẽ cho kết quả tốt hơn và đo nhanh hơn.

12


CHƯƠNG 2: CÁC LINH KIỆN ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
1. Điện trở
1.1 Cấu tạo, kí hiệu
Trong thiết bị điện tử điện trở là một linh kiện quan trọng, chúng được làm từ hợp
chất cacbon và kim loại tuỳ theo tỷ lệ pha trộn mà người ta tạo ra được các loại
điện trở có trị số khác nhau.

Hình 2.1 Điện trở
Ký hiệu

Hình 2.2 Kí hiệu điện trở
Đơn vị điện trở là Ω (Ohm), KΩ, MΩ.
1KΩ = 1000 Ω
1MΩ = 1000 K Ω = 1000.000Ω
13


1.2 Phân loại điện trở
1.2.1. Phân loại theo cấu tạo:
–

–

–

–

Điện trở than dùng bột than ép lại dạng thanh có trị số điện trở từ vài ôm đến
vài chục M, công suất từ 1/8W đến vài W.
Điện trở màng kim loại dùng chất Nicken - Crơm có trị số ổn định hơn điện
trở than, giá thành cao. Công suất điện trở thường lá 1/2W.
Điện trở oxit kim loại dùng chất oxit - thiếc chịu được nhiệt độ cao và độ ẩm
cao. Công suất điện trở thường là 1/2W.
Điện trở dây quấn dùng các loại hợp kim để chế tạo các loại điện trở cần trị số
nhỏ hay cần dòng điện chịu đựng cao. Công suất điện trở dây quấn từ vài W
đến vài chục W.

1.2.2. Phân loại theo công dụng:
Biến trở: (Variable Resistor, viết tắt là VR)

Biến trở còn được gọi là chiết áp được cấu tạo gồm 1 điện trở màng than hay dây
0
quấn có dạng hình cung góc quay 270 . Có một trục xoay ở giữa nối với một con
trượt làm bằng than (cho biến trở dây quấn) hay làm bằng kim loại cho biến trở
than, con trượt sẽ ép lên mặt điện trở tạo kiểu nối tiếp xúc làm thay đổi điện trở
khi xoay trục. Một số chiết áp trong thực tế:
Biến trở có 2 loại:

14


–

–

Biến trở dây quấn là loại biến trở tuyến tính có tỉ số điện trở tỉ lệ với góc xoay.
Các trị số của biến trở dây quấn là: 10 - 22 - 470 - 100 - 220 - 470
- 1k - 2,2k - 4,7k - 10k - 22k - 47k.
Biến trở than có loại biến trở tuyến tính, có loại biến trở trị số thay đổi theo
hàm lơgarít. Các trị số của biến trở than là: 100 - 220 - 470 - 1k - 2,2k
- 4,7k - 10k - 20k - 47k - 100k - 200k - 470k - 1M - 2,2M.

Ứng dụng: dùng trong máy ampli, Cassette, Radio…
Nhiệt trở: (Thermistor - Th)
Là loại điện trở có trị số thay đổi theo nhiệt độ. Có 2 loại nhiệt trở:
–

–

Nhiệt trở có hệ số nhiệt âm là loại nhiệt trở khi nhận nhiệt độ cao hơn thì trị số
điện trở giảm xuống và ngược lại.
Nhiệt trở có trị số nhiệt dương là loại nhiệt trở khi nhận nhiệt độ cao hơn thì
trị số điện trở tăng lên

Ứng dụng: Nhiệt trở thường dùng để ổn định nhiệt cho các tầng khuếch đại công
suất hay làm linh kiện cảm biến trong các hệ thống tự động điều khiển theo nhiệt
độ.

Hình: điện trở nhiệt hệ số âm NTC
Quang trở: (Photo Resistor)
Quang trở thường được chế tạo từ chất sunfua catmi nên trên ký hiệu thường ghi
chữ CdS. Quang trở có trị số điện trở lớn hay nhỏ tuỳ thuộc cường độ chiếu sáng
vào nó. Độ chiếu sáng càng mạnh thì điện trở có trị số càng nhỏ và ngược lại.

Điện trở khi bị che tối khoảng vài trăm k đến vài M. Điện trở khi được chiếu
sáng khoảng vài trăm  đến vài k.

15


Ứng dụng: Quang trở thường dùng trong các mạch tự động điều khiển bằng ánh
sáng, báo động, tự động mở đèn khi trời tối, ...
Điện trở cầu chì: (Fusistor)
Điện trở cầu chì có tác dụng bảo vệ q tải như các cầu chì của hệ thống điện nhà
nhưng nó được dùng trong các mạch điện tử để bảo vệ cho mạch nguồn hay các
mạch có dịng tải lớn như các transisto cơng suất. Khi có dịng điện qua lớn hơn
trị số cho phép thì điện trở sẽ bị nóng và bị đứt.
Điện trở cầu chì có trị số rất nhỏ khoảng vài ôm.

Điện trở tùy áp: (Voltage Dependent Resistor - VDR)
Là loại điện trở có trị số thay đổi theo điện áp đặt vào hai cực. Khi điện áp giữa
hai cực ở dưới trị số quy định thì VDR có trị số điện trở rất lớn coi như hở mạch.
Khi điện áp giữa hai cực tăng cao quá mức quy định thì VDR có trị số giảm xuống
cịn rất thấp coi như ngắn mạch.
Điện trở tùy áp có hình dáng giống như nhiệt trở nhưng nặng như kim loại
VDR thường được mắc song song các cuộn dây có hệ số tự cảm lớn để dập tắt các
điện áp cảm ứng quá cao khi cuộn dây bị mất nguồn điện qua đột ngột, tránh làm
hư các linh kiện khác trong mạch.
1.3 Đọc giá trị điện trở
Bảng quy ước về màu sắc của điện trở Hoa Kỳ:

16

Màu

Vòng số 1

Vòng số 2

(số thứ nhất) (số thứ hai)

Vòng số 3

Vịng số 4

(số bội)

(sai số)

Đen

0

0

x

10

0

X

Nâu

1

1

x

10

1

X

Đỏ

2

2

x

10

2

X

Cam

3

3

x

10

3

X

Vàng

4

4

x

10

4

X

Xanh lá

5

5

x

10

5

X

Xanh dương

6

6

x

10

6

X

Tím

7

7

X

X

Xám

8

8

X

X

Trắng

9

9

X

X

Vàng kim

x 10

1

 5%

Bạc kim

x 10

2

 10%

17


Hiện nay, người ta có thể chế tạo các loại điện trở than có 5 vịng màu, là loại điện
trở có loại chính xác cao hơn, lúc đó các vịng màu có ý nghĩa như sau:
- Vịng số 1: Số thứ nhất Vòng số 4: Số bội

số

- Vòng số 2: Số thứ hai
- Vòng số 5: sai
- Vòng số 3: Số thứ ba

2. Tụ điện
2.1 Cấu tạo, kí hiệu
Tụ điện là linh kiện thụ động trong mạch điện tử, tụ điện có chữ viết tắt là C
(Capacitor).
Tụ điện có 2 bản cực làm bằng chất dẫn điện đặt song song nhau, ở giữa là một
lớp cách điện gọi là điện môi, chất cách điện thông dụng làm điện môi cho tụ điện
là: giấy, dầu, mica, gốm, khơng khí, ...

Chất cách điện được lấy làm tên gọi cho tụ điện.
Ví dụ: tụ điện giấy, tụ điện dầu, tụ điện gốm, tụ điện khơng khí, ...

18


2.2 Phân loại tụ điện
Tụ điện được chia làm 2 loại chính là:
- Tụ điện có phân cực tính dương và âm.
- Tụ điện khơng phân cực tính
2.2.1 Tụ có phân cực:
a. Tụ oxit hoá: thường gọi là tụ hoá
Tụ hố có điện dung lớn từ 1F đến 10.000F là loại tụ có phân loại cực tính
dương và âm.
Tụ được chế tạo với bản cực nhơm và cực dương có bề mặt hình thành lớp oxit
nhơm và lớp bột khí có tính cách điện để làm chất điện mơi. Lớp oxit nhôm rất
mỏng nên điện dung của tụ lớn. Khi sử dụng phải lắp dúng cực tính dương và âm,
điện áp làm việc thường nhỏ hơn 500V (hình 2.7).

Hình: Một số tụ hoá trong thực tế
b. Tụ màng mỏng:
19


Là loại tụ có chất điện mơi là các chất polyester (PE), polyetylen (PS), điện dung
từ vài trăm pF đến vài chục F, điện áp làm việc cao đến hàng ngàn vơn (hình
2.11).

c. Tụ tang:
Là loại tụ có phân cực tính, điện dung có thể rất cao nhưng kích thước nhỏ, điện

áp làm việc thấp chỉ vài chục vôn. Tụ tang - tan thường có dạng viên như hình
2.12.
2.2.2. Tụ khơng phân cực:
a. Tụ gốm: (Ceramic)
Tụ gốm có điện dung từ 1pF đến 100F là loại tụ khơng có cực tính, điện áp làm
việc cao đến vài trăm vơn.
Về hình dáng tụ thì có nhiều dạng và có nhiều cách đọc trị số điện dung khác nhau
(hình 2.8).

20


Qui ước về sai số của tụ là:
J =  5%

K =  10%

M =  20%

Một số hình dáng tụ gốm trong thực tế
b. Tụ giấy:

Là loại tụ không có cực tính gồm có hai bản cực là các băng kim loại dài, ở giữa
có lớp cách điện là giấy tẩm dầu cuộn lại thành ống. Điện áp đánh thủng đến vài
trăm vơn (hình 2.9).
c. Tụ mica:
Là loại tụ khơng có cực tính, điện dung từ vài pF đến vài trăm nF, điện áp làm
việc rất cao trên 1000V. Tụ mica đắc tiền hơn tụ gốm vì ít sai số, đáp tuyến cao
tần tốt, độ bền cao. Trên tụ mica được sơn các chấm màu để chỉ trị số điện dung
và cách đọc giống như đọc điện trở, (hình 2.10).

2.3. Kiểm tra tụ điện

a. Tụ hoá, tụ giấy, tụ dầu: (cỡ  F)
Ta có thể dùng thang điện trở để kiểm tra độ phóng nạp và hư hỏng của tụ điện,
khi đo tụ điện, nếu là tụ gốm ta dùng thang đo x1K ohm hoặc 10K ohm, nếu là tụ
hoá ta dùng thang x 1 ohm hoặc x 10 ohm.

21


Dùng thang x 1K ohm để kiểm tra tụ gốm
Phép đo tụ gốm trên cho ta biết:
–

Tụ C1 còn tốt => kim phóng nạp khi ta đo.

–

Tụ C2 bị rị => lên kim nhưng khơng trở về vị trí cũ.

–

Tụ C3 bị chập => kim đồng hồ lên = 0 ohm và không trở về.

b. Tụ mica, tụ giấy, tụ gốm: (cỡ pF thường gọi là tụ Pi)
–

Nếu dùng đồng hồ vạn năng dí vào hai đầu tụ mà kim khơng nhúc nhích thì tụ
vẫn cịn tốt, muốn đảm bảo tính chính xác thì phải dùng  kế có độ nhạy cao
(10M  ) thử hai đầu tụ.

–

Kim vọt lên rồi trở về ban đầu thì tụ tốt

–

Kim vọt lên rồi đứng im hay quay về chút ít thì tụ hỏng, bị chập.

3. Điốt
3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
3.1.1 Cấu tạo

Chất bán dẫn P và N được chế tạo chủ yếu từ 2 loại nguyên tử Si và Ge.
Silic là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm IV trong bảng hệ thống tuần hồn.
Silic có 4 điện tử thuộc lớp ngoài cùng trong cấu trúc nguyên tử. Nếu ta kết hợp
22


thêm vào một nguyên tố thuộc nhóm V mà lớp ngồi cùng có 5 điện tử thì 4 điện
tử của nguyên tố này tham gia liên kết với 4 điện tử tự do của Silic và xuất hiện
một điện tử tự do. Trong cấu trúc tinh thể, các điện tử tự do làm tăng tính dẫn
điện. Do điện tử có điện tích âm nên chất này được gọi là chất bán dẫn loại N
(negative), có nghĩa là âm.
Nếu thêm vào Silic một nguyên tố thuộc nhóm III mà có 3 ngun tử thuộc nhóm
ngồi cùng thì xuất hiện một lổ trống trong cấu trúc tinh thể. Lỗ trống này có thể
nhận 1 điện tử, tạo nên điện tích dương và làm tăng tính dẫn điện. Chất này được
gọi là chất bán dẫn loại P (positive), có nghĩa là dương.
Khi tinh thể bán dẫn Si hay Ge được pha để trở thành vùng bán dẫn N (pha
photpho) và vùng bán dẫn loại P (pha Indium) thì trong tinh thể hình thành mối

nối P-N. Ở mối nối P-N có sự nhạy cảm đối với tác động quang, nhiệt, điện...
Trong vùng bán dẫn loại P có nhiều lỗ trống, trong vùng bán dẫn loại N có nhiều
electron thừa. Khi hai vùng này tiếp xúc với nhau sẽ có một số electron vùng N
qua mối nối và tái hợp với lỗ trống ở vùng P.
Tại mối nối P-N xảy ra hiện tượng khuếch tán. Các lỗ trống của bán dẫn loại P
tràn sang N là nơi có ít lỗ trống. Các điện tử của bán dẫn loại N chạy sang P là nơi
có ít điện tử. Vùng bán dẫn loại N gần mối nối bị mất electron nên trở thành vùng
có điện tích dương (Ion dương). Vùng bán dẫn loại P gần mối nối nhận thêm
electron nên trở thành vùng có điện tích âm (Ion âm). Sự chênh lệch điện tích ở
hai bên mối nối như trên gọi là hàng rào điện áp.
Trong hàng rào điện áp hình thành một điện trường nội tại có chiều từ N sang P
hay cịn gọi là barie điện thế (khoảng từ 0,6V đến 0,7V đối với vật liệu là Silic).
Điện trường này ngăn cản sự di chuyển của các điện tích đa số và làm dễ dàng
cho sự di chuyển của các điện tích thiểu số
Sự di chuyển của các điện tích thiểu số hình thành nên dòng điện ngược hay dòng
điện rò.
3.1.2 Nguyên lý làm việc:
a. Phân cực ngược diode:

Dùng một nguồn điện DC nối cực âm của nguồn vào chân P của diode và cực
dương của nguồn vào chân N. Lúc này điện tích âm của nguồn sẽ hút lỗ trống
vùng P và điện tích dương của nguồn của nguồn sẽ hút electron vùng N làm cho
lỗ trống và electron hai bên mối nối càng xa nhau hơn nên hiện tượng tái hợp giữa
lỗ trống và electron càng khó khăn hơn. Tuy nhiên trong trường hợp này vẫn có
23


dòng điện rất nhỏ đi qua diode từ vùng N sang vùng P gọi là dòng điện rò trị số
khoảng vài nA. Hiện tượng này được giải thích là do trong chất P cũng có một số
ít electron và trong chất N cũng có một ít lỗ trống gọi là hạt thiểu số, những hạt

tải thiểu số này sẽ sinh ra hiện tượng tái hợp và tạo thành dòng điện rị.
Dịng điện rị cịn gọi là dịng điện bảo hồ nghịch IS. Do dòng điện rò rất nhỏ nên
trong nhiều trường hợp người ta coi như diode không dẫn khi phân cực ngược.
b. Phân cực thuận diode:

Dùng nguồn điện DC nối cực dương của nguồn vào chân P của diode và cực âm
của nguồn vào chân N. Điện tích dương sẽ đẩy lỗ trống trong vùng P và điện tích
âm của nguồn sẽ đẩy electron vùng N làm cho electron và lỗ trống lại gần mối nối
hơn và khi lực đẩy tĩnh điện đủ lớn thì electron từ N sẽt sang mối nối qua P và tái
hợp với lỗ trống. Khi vùng N mất electron trở thành mang điện tích dương thì
vùng N sẽ kéo điện tích âm từ cực âm nguồn lên thế chỗ khi vùng P nhận electron
trở thành mang điện tích âm thì cực dương của nguồn sẽ kéo điện tích âm vùng P
về. Như vậy đã có một dịng electron chạy liên tục từ cực âm của nguồn qua diode
theo chiều từ P sang N.
3.3 Cách kiểm tra điốt
Thực tế khi sử dụng Diode, ta thường gặp các hư hỏng sau:
–

–

Diode bị đứt mối nối P-N:do làm việc bị q cơng suất (q dịng), do xung
nhọn đột biến làm hỏng mối nối.
Diode bị đánh thủng mối nối P-N (còn gọi là bị nối tắt): do làm việc quá áp.

Để kiểm tra Diode tốt hay xấu, ta dùng đồng hồ VOM, vặn VOM ở thang đo R×1
hoặc R×10.
Ở thang đo R×1, ta tiến hành đo 2 lần có đảo que đo:
–

–

–

Nếu quan sát thấy kim đồng hồ 1 lần lên hết kim và 1 lần không lên kim thì
Diode cịn tốt.
Nếu quan sát thấy kim đồng hồ 1 lần lên hết kim và 1 lần lên khoảng 1/3 vạch
chia thì Diode bị rỉ.
Nếu quan sát thấy kim đồng hồ lên mút kim với cả 2 lần đổi que đo, nghĩa là
Diode bị đánh thủng.
24


–

Nếu quan sát thấy kim đồng hồ nằm im ở cả 2 lần đổi que đo, nghĩa là Diode
bị đứt.

4. Transistor
4.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
4.1.1. Cấu tạo
Transistor là linh kiện bán dẫn gồm 3 lớp bán dẫn tiếp giáp nhau tạo thành 2 mối
nối P - N.
Tuỳ theo cách xếp thứ tự các vùng bán dẫn người ta chế tạo hai loại transistor là
PNP và NPN.

- Cực phát E (Emitter)
- Cực nền B (Base)
- Cực thu C (Collector)
Ba vùng bán dẫn được nối ra 3 chân gọi là cực phát E, cực nền B và cực thu C
(hình 2.17). Cực phát E và cực thu C cùng chất bán dẫn nhưng do kích thước và

nồng độ pha tạp chất khác nhau nên khơng thể hốn đổi nhau được.
Để phân biệt với các loại transistor khác, loại transistor PNP và NPN còn được
gọi là transistor lưỡng nối, viết tắc là BJT (Bipolar Junction Transistor).
4.1.2. Nguyên lý hoạt động
* Xét hoạt động của Transistor NPN.

25