giáo trình điện kỹ thuật nghề kỹ thuật máy lạnh và điều hoà không khí cđtc

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

Bà NÔNG NGHIàP VÀ PHÁT TRIàN NƠNG THƠN

<b>TR¯âNG CAO ¾NG C¡ GIàI NINH BÌNH</b>

<b>GIÁO TRÌNH</b>

<b>MƠN HàC/MƠ UN: IịN Kỵ THUắT</b>

<b>NGNH/NGHị: Kỵ THUắT MY LắNH V HKKTRèNH ị: CAO ắNG V TRUNG CắP</b>

<i>Ban hnh kốm theo Quyt ßnh sß: /Q-TCGNB ngày….tháng….nm2021cÿa Hißu tr±ßng tr±ßng cao ¿ng C¡ gißi Ninh Bình</i>

<b>Ninh Bình, nm 2021</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>TUYấN Bị BắN QUYịN</b>

Ti liỏu ny thuỏc lo¿i sách giáo trình nên các ngn thơng tin có thá±ÿc phép dùng nguyên b¿n ho¿c trích dùng cho các mÿc ích vß ào t¿o vàtham kh¿o.

Mßi mÿc ích khác mang tính lách l¿c ho¿c sÿ dÿng vßi mÿc ích kinhdoanh thi¿u lành m¿nh s¿ bß nghiêm c¿m.

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>LâI GIàI THIÞU</b>

Giáo trình ±ÿc biên so¿n làm tài liáu hßc t¿p, gi¿ng d¿y nên giáo trình ã±ÿc xây dÿng á māc á ¡n gi¿n và dß hiáu nh¿t, trong mßi bài ßu có ví dÿ vàbài t¿p áp dÿng á làm sáng tß lý thuy¿t.

Khi biên so¿n, nhóm biên so¿n ã dÿa trên kinh nghiám gi¿ng d¿y, tham kh¿oßng nghiáp và tham kh¿o á nhißu giáo trình hián có á phù hÿp vßi nái dungch±¡ng trình ào t¿o và phù hÿp vßi mÿc tiêu ào t¿o, nái dung ±ÿc biên so¿ngÁn vßi nhu c¿u thÿc t¿.

Nái dung cÿa mơun gßm có 9 bài:Bài 1: M¿ch ián c¡ b¿n

Bài 2: ßnh lu¿t Ohm và cơng su¿tBài 3: Ngn sāc ián áng và ián tráBài 4: Hiáu āng cÿa dòng ián

Bài 5: M¿ch ián mát chißuBài 6: Tÿ ián và dián dungBài 7: C¿m āng ián tÿ

Bài 8: Dòng ián xoay chißu mát phaBài 9: Dịng ián xoay chißu ba pha

Giáo trình cing là tài liáu gi¿ng d¿y và tham kh¿o tßt cho các ngành thuácl)nh vÿc ián dân dÿng, ián công nghiáp, ián tÿ, ián l¿nh.

M¿c dù ã cß gÁng tß chāc biên so¿n á áp āng ±ÿc mÿc tiêu ào t¿onh±ng không tránh ±ÿc nhÿng khi¿m khuy¿t. R¿t mong nh¿n ±ÿc óng góp ýki¿n cÿa các th¿y, cơ giáo, b¿n ßc á nhóm biên so¿n s¿ hiáu chßnh hồn thiánh¡n.

Ninh Bình, ngày…..tháng…..nm 2021Tham gia biên so¿n

1. Vi Thß Thuÿ

2. Nguyßn Thß Ph±ÿng

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

4. Sÿ phÿ thuác nhiát á cÿa ián trá ... 15

5. Cơng su¿t ián ... 16

<b>BÀI 3: NGN SĂC IÞN ịNG V IịN TRọ ... 17</b>

Giòi thiỏu: ... 17

1. Nguòn ián, các lo¿i ngußn ián ... 17

2. Nng l±ÿng và cơng ... 17

3. Tßn th¿t cơng su¿t ... 18

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>BÀI 4: HIÞU ĂNG CĀA DỊNG IÞN ... 20</b>

3. M¿ch ián nßi ti¿p song song hßn hÿp. ... 23

<b>BI 6: Tỵ IịN V IịN DUNG ... 25</b>

Giòi thiỏu: ... 25

1. ián dung cÿa tÿ ián ... 25

2. M¿ch tÿ ián... 26

3. Tính ch¿t tích ián và phóng ián ca t ... 27

<b>BI 7: CắM NG IịN Tỵ ... 30</b>

Gißi thiáu: ... 30

1. Tính ch¿t c¡ b¿n cÿa nam châm ... 30

2. Cn c¿m ... 32

3. Tính ch¿t óng ngÁt cÿa cn dây ... 34

<b>BÀI 8: DỊNG IÞN XOAY CHIịU MịT PHA ... 36</b>

Giòi thiỏu: ... 36

1. Khỏi niỏm vß dịng ián xoay chißu mát pha ... 36

2. R, L, C trong m¿ch ián xoay chißu mát pha ... 37

3. M¿ch R, L, C nßi ti¿p ... 40

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

4. M¿ch R, L, C song song ... 44

5. Cơng su¿t ián xoay chißu ... 45

<b>BÀI 9: DềNG IịN XOAY CHIịU BA PHA ... 50</b>

Giòi thiỏu: ... 50

1. Các ¿i l±ÿng c¡ b¿n ... 50

2. ián trá thu¿n vßi dịng ián 3 pha ... 50

3. Cơng su¿t mng 3 pha cõn bng ... 56

<b>TI LIịU THAM KHắO ... 60</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>CH¯¡NG TRÌNH MƠ UNTên mơ un: ián kÿ thu¿t</b>

<b>Mã mô un: M 09</b>

<b>Thãi gian thÿc hißn mơ un: 80 giß; (Lý thuy¿t: 35 giß; Thÿc hành, thí</b>

nghiám, th¿o lu¿n, bài t¿p: 43 giß; Kiám tra: 02 giß)

<b>Vß trí tính ch¿t cāa mơ un:</b>

- Vß trí: Mơ un ián kÿ thu¿t ±ÿc bß trí hßc sau các mơn hßc chung và hßctr±ßc các mơn hßc, mơ un chun mơn nghß.

- Tính ch¿t: Là mơ un kÿ thu¿t c¡ sá.

<b>Mÿc tiêu mô un:</b>

- Ki¿n thāc: Phát biáu ±ÿc các khái niám, ßnh lu¿t, ßnh lý c¡ b¿n trongm¿ch ián mát chißu, xoay chißu, m¿ch ba pha. Tính tốn ±ÿc các thơng sß kÿthu¿t trong m¿ch ián mát chißu, xoay chißu, m¿ch ba pha á tr¿ng thái xác l¿p.

- Kÿ nng:V¿n dÿng các ph±¡ng pháp phân tích, bi¿n ßi m¿ch á gi¿i cácbài tốn vß m¿ch ián hÿp lý. Gi¿i thích ±ÿc mát sß āng dÿng ¿c tr±ng theoquan iám cÿa kÿ thu¿t ián.

-Nng lÿc tÿ chÿ và trách nhiám: Rèn luyán tính chÿ áng, t± duy khoahßc, nghiêm túc trong cơng viác.

<b>Nßi dung mơ un:</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>BI 1: MắCH IịN CĂ BắNMó bi: M 09- B01Giái thißu:</b>

à bài này ta s¿ làm quen vßi các khái niám vß m¿ch ián, các ph¿n tÿ c¿uthành m¿ch ián.

Các electron chuyán áng trên các quÿ ¿o khác nhau quanh h¿t nhân.

Sß l±ÿng proton và electron trong mát nguyên tÿ cân b¿ng vß ián là b¿ng nhau.Các nguyên tß khác nhau có các ¿c iám khác nhau c¡ b¿n vß sß l±ÿngelectron và quÿ ¿o chuyán áng. Chúng ±ÿc sÁp x¿p trong b¿ng tu¿n hồn cácngun tß. Các h¿t c¡ b¿n có khßi l±ÿng và ián tích nh± sau :

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

N - sß l±ÿng ián tích c¡ b¿n ;

e - ián tích c¡ b¿n : e = ± 1,6 .10 <small>19</small> As

á hiáu rõ h¡n khái niám ián tích ta có thá th dõi ví dÿ sau

Ví dÿ 1: Mát acquy có ián tích 60 Ah (ampe - giß). Hßi có bao nhiêu ián tíchc¡ b¿n ?

Dòng ián là dòng chuyán áng cÿa electron theo mát h±ßng nh¿t ßnh.

C±ßng á dịng ián : là sß l±ÿng ián tích Q chuyán áng qua mát dây d¿ntrong thòi gian ầ l 1 giõy. Còng ỏ dũng iỏn kí hiáu I và ¡n vß là A (Ampe).o c±ßng á dịng ián b¿ng Ampek¿ (hình 1)

= , (1.2)M¿t á dòng ián S : là tÿ sß cÿa c±ßng á dịng ián trên ti¿t dián cÿa dâyd¿n, ¡n vß là A/mm<small>2</small>. S = , A mmd (1.3)

Hình 1. Ký hiáu mÁc Ampe k¿ trong m¿ch.Ampe k¿ luôn mÁc nßi ti¿p vßi há tiêu thÿ

Ví dÿ 2: Theo tiêu chu¿n VDE0100, dịng ián cho phép cÿa dây ßng nhóm 2vßi ti¿t dián dây l,5mm<small>2</small> là 18A và 2,5 mm² là 26A. Hãy xác ßnh m¿t á dòngián t±¡ng āng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Gi¿i: = =

<small>, </small> ^{= 12}

2,5 ^{= 10,4}3. ián th¿

Hiáu ián th¿ là hiáu ián tích giÿa hai dây d¿n riêng biát. Hiáu ián th¿ký hiáu là U, ¡n vß là V (Volt).

Khi nßi mát há tiêu thÿ ián (Ví dÿ bóng èn) vào hai dây d¿n có hiáuián th¿ s¿ xu¿t hián mát dịng ián i qua. Trong kÿ thu¿t dịng ián quy ±ßc lài tÿ cÿc d±¡ng tßi cÿc âm. Thÿc t¿, dịng electron tÿ do chuyán áng theoh±ßng ng±ÿc l¿i tÿ cÿc âm sang cÿc d±¡ng.

Có 2 lo¿i hiáu ián th¿ : mát chißu và xoay chißu (hßnh 2 và 3). o hiáu ián th¿b¿ng Volt k¿ (hình 4).

Hình 2: ián mát chißu.Hiáu ián th¿ khơng ßi theo thßi gian và ký hiáu.

<i>Hình 3. ián xoay chißu.</i>

Hiáu ián th¿ xoay chißu bi¿n thiên d¿ng hình sin theo thßi gian và ký hiáu

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Volt k¿ ln mÁc song song vßi há tiêu thÿ ián.4. M¿ch ián

Khi mÁc mát ián trá (há tiêu thÿ ián) vào ngußn ián mát chißu hay xoaychißu ta ±ÿc mát m¿ch ián. Hình 5 gißi thiáu mát mch iỏn mỏt chiòu.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>BI 2: ịNH LUắT OHM V CễNG SUắTMó bi: M 09- B02</b>

<b>Giỏi thiòu:</b>

ßnh lu¿t Ohm là mát cơng thāc ±ÿc sÿ dÿng á tính tốn mßi quan hágiÿa ián áp, dòng ián và ián trá trong m¿ch. Khi ho¿t áng mßi thi¿t bß ßucó các māc ho¿t áng khác nhau và cơng su¿t chính là th±ßc o c¡ b¿n tßc áthÿc hián cơng viác cÿa các thi¿t bß.

<b>Mÿc tiêu:</b>

- Trình bày ±ÿc các khái niám, tính ch¿t cÿa ián trá, các y¿u tß ¿nhh±áng ¿n ián trá.

- Khái niám, tính tốn cơng su¿t.

- Phát huy tính tích cÿc, chÿ áng và sáng t¿o trong cơng viác.

<b>Nßi dung chính:</b>

1. ßnh lu¿t Ohm

C±ßng á dịng ián tÿ lá thu¿n vßi hiáu ián th¿ và tÿ lá nghßch vßi iántrá. Dịng ián càng lßn khi hiáu ián th¿ càng lßn và ián trá càng nhß vàng±ÿc l¿i.

= ¡n vß A = _' (1.1)Ví dÿ 1: ián trá cÿa bóng èn o ±ÿc là R = 500 ', hiáu ián th¿ U = 220V.Hßi dịng ián là bao nhiêu ?

Gi¿i: U = R × I = 1000 ' × 0,220 A = 220 V2. ián trá dây d¿n

Các lo¿i v¿t liáu khác nhau có kh¿ nng d¿n ián khác nhau. ¿c tr±ngcho kh¿ nng d¿n ián ó là ián trá su¿t kí hiáu là Ã (Rho) và ¡n vß là '.m.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

ián trá su¿t là ián trá tính b¿ng ' cÿa mát dây d¿n có chißu dài mát métvà ti¿t dián mát mét vuông. Kh¿ nng d¿n ián cÿa dây d¿n là sß nghßch ¿o cÿa

<i>ián trỏ sut kớ hiỏu ì (Kappa) v c gòi l ián d¿n su¿t:</i>

× = , ¡n vß _'

<i>ián trá su¿t à có thá tra trong b¿ng có s¿n.</i>

<i>B¿ng 1.1 Giá trß Ã cÿa mát sß dây d¿n kim lo¿i khác nhau :</i>

V¿t liáu ^{ián trá su¿t}_{«m, ỏ 20}<small>0</small>C

Hỏ sònhiỏtiỏn trỏ

Vt liỏu ^{iỏn trỏ sut}_{ôm, ỏ 20}<small>0</small>C

Hỏ sònhiỏtiỏn trỏ

Bc<small>[3]</small> 1,59ì10²⁸ 0,0041 Nichrome^[3][6]1,10ì10²⁶ 0,0004òng<small>[3]</small> 1,72ì10²⁸ 0,0043 Cacbon^[3][7] 3,5ì10²⁵ -0,0005Vàng^[3] 2,44×10²⁸ 0,0034 Gecmani^[3][7] 4,6×10²¹ -0,048

Nhơm^[3] 2,82×10²⁸ 0,0044 Silic^[3][7] 6,40×10² -0,075

Tungsten^[3] 5,6ì10²⁸ 0,0045 Thy tinh<small>[3]</small> 10¹⁰ tòi 10<small>14</small> --cha xỏcònhHp

kimCu-Zn^[3] ^0,8ì10

<small>27</small> 0,0015 Cao su^[3] 10¹³ --cha xỏcònhSt<small>[3]</small> 1,0ì10²⁷ 0,005 Lu hunh<small>[3]</small> 10¹⁵ ^--cha xỏc

ònhBch kim<small>[3]</small> 1,1ì10²⁷ 0,00392 Parafin 10¹⁷ --cha xỏc

ònh

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Chỡ^[3] 2,2ì10²⁷ 0,0039 Thch anh<small>[3]</small> 7,5ì10¹⁷ --cha xỏcònhMangan^[4] 4,4ì10²⁷ 0,000002 PET 10²⁰ --cha xỏc

ònhConstantan<small>[5]</small> 4,9ì10²⁷ 0,00001 Teflon 10<small>22</small> tòi 10<small>24</small> --cha xỏc

ònhThy ngõn<small>[5]</small> 9,8ì10²⁷ 0,0009 12

iỏn trá su¿t càng nhß, kh¿ nng d¿n ián càng tßt và tßn th¿t ián nngtrên ±ßng dây càng nhß. Dây d¿n ián tßt nh¿t theo b¿ng trên là b¿c.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

tốn. B¿ng 1.2 gißi thiáu ti¿t dián tiêu chu¿n dây ßng th±ßng dùng (¿n 70mm²) lo¿i nhißu sÿi vßi vß bßc các lo¿i ká c¿ vß b¿o vá b¿ng chì.

B¿ng 1.2: Ti¿t dián dây, c±ßng dơ chßu t¿i và c¿u chì dây dián dùngtrong kÿ thu¿t l¿nh theo VDE0100 (CHLB āc)

Ti¿t dián tiêu

<small>R =</small> ^{l .}Ä<small>S</small> ⁼

<small>700 m × 0,0178 </small>'^mm_m

4. Sÿ phÿ thuác nhiát á cÿa ián trá

ián trá su¿t gißi thiáu á b¿ng 1.1 là á nhiát á 20°C. Khi nhiát thay ßi,ián trá su¿t cing thay ßi. Nhiát á tng, ián trá tng. á tng trá cÿa dây d¿ncÿa tÿng lo¿i v¿t liáu ±ÿc bao quát b¿ng há sß tng dián trá do nhiát á ; ³(Alpha), ¡n vß là 1/K.

Các kim lo¿i ßng, b¿c và nhơm có ³ g¿n gißng nhau ³ = 0,004 K

Các giá trß chính xác cho các v¿t liáu khác nhau có thá tìm trong b¿t kÿ sß tay kÿthu¿t ián nào.

á tng ián trá do nhiát á : —R = R. ³ . —t, ' (1.3)ián trá á tr¿ng thái nhiát á mßi : R<small>t</small> = R + —R (1.4)

= + . . & = (1 + . & ) (1.5)

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

Ví dÿ 7: Mát cn dây b¿ng ßng có ián trá á 20 <small>o</small>C là 500 '. Sau thßi gianlàm viác kéo dài nhiát á tng lên 65 <small>o</small>C. Hßi ián trá cÿa cuán dây á nhiát á65^oC là bao nhiêu ?

Gi¿i: P = U . I = 220V . l,5A = 330W

Ví dÿ 9: Mát ián trá phá bng có U = 220V và P = 100W. Hßi R b¿ng baonhiêu?

Gi¿i : Theo ph±¡ng trình (1.7) có R = = = 484'

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<b>BÀI 3: NGUÞN SĂC IÞN ÞNG VÀ IịN TRọMó bi: M 09- B03</b>

<b>Giỏi thiòu:</b>

Nhng thit bò to ra và duy trì hiáu ián th¿ nh¿m duy trì dịng ián trongm¿ch ±ÿc gßi là ngn ián. à bài hßc này s¿ xét các lo¿i ngn ián, qtrình chun ßi tÿ d¿ng nng l±ÿng này sang d¿ng nng l±ÿng khác, cách phânlo¿i ián trá.

1. Ngußn ián, các lo¿i ngußn ián

- Ngußn ián ±ÿc chia làm 2 lo¿i ó là ngn ián 1chißu và ngn iánxoay chißu.

+ Ngn ián 1 chißu là nhÿng ngn cung c¿p dịng ián 1 chißu. Ngn ián 1chißu có cÿc âm và cÿc d±¡ng cß ßnh khơng bi¿n ßi theo thßi gian. Mát sßngußn ián 1 chißu nh±: pin Àc quy, máy phát ián 1 chißu….Trong kÿ thu¿tián ngußn ián mát chißu ±ÿc kí hiáu: DC

+ Ngn ián xoay chißu là ngn cung c¿p dịng ián xoay chißu. Ngn iánnày, cÿc d±¡ng và cÿc âm ln bi¿n ßi theo thßi gian chā khơng cß ßnh nh±ngn ián 1 chißu. Mát cÿc có thá óng vai trị là cÿc âm và cÿc d±¡ng t¿i cácthßi iám khác nhau. Hiáu mát cách ¡n gi¿n là t¿i thßi iám t1 cÿc này có tháóng vai trị là cÿc d±¡ng song t¿i thßi iám t2 s¿ ßi l¿i thành cÿc âm. Trongkÿ thu¿t ián ngußn ián xoay chißu ±ÿc kí hiáu: AC ho¿c 7 .

2. Nng l±ÿng và công

ián là d¿ng nng l±ÿng tián lÿi nh¿t. Nng l±ÿng có thá có nhißu d¿ng khácnhau, áng nng, th¿ nng, nhiát, âm thanh, ánh sáng, hóa hßc và ián. Chúngßu có thá hốn ßi cho nhau.

Trong q trình bi¿n ßi này, tßng nng l±ÿng sau khi thay ßi b¿ng vßi nngl±ÿng tr±ßc khi thay ßi: Nng l±ÿng không tÿ sinh ra cing không tÿ m¿t i.Khi nng l±ÿng chuyán ßi tÿ d¿ng này sang d¿ng khác, công ±ÿc thÿc hián.

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

Công W cÿa mát dịng ián I i qua ián trá có hiáu iỏn th hai u l U trongthòi gian ầ c tính theo biáu thāc :

3. Tßn th¿t cơng su¿t

Nhà máy khơng ph¿i bao giß cing ±ÿc ¿t ngay c¿nh tr¿m cung c¿p ián.Dây d¿n bao giß cing có ián trá, ±ßng dây càng dài, ián trá càng lßn, tßnth¿t hiáu ián th¿ trên ±ßng dây càng lßn và tßn th¿t cơng su¿t cÿa nhà máycing càng lßn. Tßn th¿t cơng su¿t P<small>tt</small> có thá xác ßnh theo biáu thāc sau n¿u iántrá dây d¿n mÁc nßi ti¿p vßi há tiêu thÿ (nhà máy) :

P = U .I = ^.

<small> ×.</small> (1.2)Ví dÿ 1: Mát ián trá phá bng cơng su¿t 1500W/220V ±ÿc nßi dây dài 300mb¿ng ßng ti¿t dián 2,5mm<small>2</small>.

a) Hßi cơng su¿t ián trá ¿t ±ÿc thÿc t¿ là bao nhiêu ?b) Hiáu ián th¿ sÿt là bao nhiêu ?

c) Mn duy trì tßn th¿t 4% thì ti¿t dián dây d¿n ph¿i là bao nhiêu ?Gi¿i :a) ián trá cÿa bá phá bng:

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

Ti¿t dián : S =

<small>× .</small> =

<small>(d'). ,</small> = 8,0 mm4. Các lo¿i ián trá

Tuÿ theo cách phân lo¿i mà ián trá ±ÿc phân làm nhißu lo¿i:- Phân lo¿i theo v¿t liáu:

+ ián trá v¿t liáu carbon: Lo¿i có cơng su¿t th¿p. Thành ph¿n là bát carbon,bát graphite…

+ ián trá film ho¿c gßm: Lo¿i có cơng su¿t ±ÿc xem là th¿p nh¿t. Có thànhph¿n tÿ bát oxit kim lo¿i nh± thi¿t, ho¿c niken k¿t tÿa.

+ ián trá dây qu¿n: Có thành ph¿n là hÿp kim Niken-Crom, có cơng su¿t r¿tcao.

-Phân lo¿i ián trá theo tính nng, āng dÿng: ián trá th±ßng, ián trá cơng su¿t,ián trá sā, ián trá chính xác, ián trá nóng ch¿y, ián trá nhiát, quang ián trá- Phân lo¿i ián trá theo giá trß:

+ ián trá có trß sß cß ßnh là nhÿng lo¿i ián trá có giá trß ã ±ÿc ¿t s¿n tÿnhà s¿n xu¿t. Chúng khơng thay ßi trong q trình sÿ dÿng.

+ Bi¿n trá, chi¿t áp là lo¿i ián trá có giá trß ián trá có thá ißu chßnh ±ÿctrong q trình sÿ dÿng. Th±ßng th¿y nh¿t là trên các nút volume ißu chßnh âml±ÿng trên các bá loa, amply…

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<b>BÀI 4: HIÞU ĂNG CĀA DỊNG IÞNMã bài: M 09- B04</b>

<b>Giái thißu:</b>

Sÿ dßch chun có h±ßng cÿa các h¿t mang ián trong mơi tr±ßng nào ónh± kim lo¿i, ch¿t ián phân, ch¿t khí và ch¿t bán d¿n ±ÿc gßi là dịng ián. ánhÿng mơi tr±ßng khác nhau các h¿t mang ián s¿ có c¿u t¿o t±¡ng āng, khơngmơi tr±ßng nào gißng mơi tr±ßng nào; tÿ ó t¿o nên b¿n ch¿t riêng cÿa dịngián trong các mơi tr±ßng khác nhau.

<b>Mÿc tiêu:</b>

- Trình bày ±ÿc các hiáu āng dịng ián.

- Phát huy tính tích cÿc, chÿ áng và sáng t¿o trong hßc t¿p

<b>Nßi dung chính:</b>

1. Các hiáu āng dịng ián

- Hiáu āng hóa hßc, ho¿t áng cÿa Ác qui phÿ thuác vào hiáu āng này . M¿ iánvà s¿n xu¿t và tinh luyán mát sß kim lo¿i sÿ dÿng hiáu āng này, trong khi sÿ nmòn cÿa mát sß kim lo¿i, ch¿ng h¿n nh± gß sÁt, là mát ví dÿ mà hiáu āng này ít±ÿc hoan nghênh h¡n: Q trình oxy hố khÿ ±ÿc ßnh ngh)a là sÿ m¿t iántÿ ho¿c sÿ gia tang tr¿ng thái oxy hoá cÿa mát ph¿n tÿ, nguyên tÿ ho¿c ion. Sÿkhÿ là sÿ nh¿n các electron ho¿c sÿ gi¿m tr¿ng thái oxy hoá cÿa mát phân tÿ,nguyên tÿ ho¿c ion;

Ph¿n āng oxy hóa khÿ là nßn t¿ng cÿa t¿ bào ián hóa.

Q trình m¿ ián sÿ dÿng các ph¿n āng oxy hóa khÿ á phÿ lên các v¿t thá mátlßp v¿t liáu mßng, nh± trong các bá ph¿n ơ tơ m¿ crom, dao kéo m¿ b¿c và ßtrang sāc m¿ vàng.

- Hiáu āng nhiát, Khi sÿ c¿n trá dòng ián trong mát v¿t d¿n (ián trá cÿa nó) bßkhÁc phÿc bái ián áp ¿t vào và dòng ián ch¿y qua, cơng ±ÿc thÿc hián vànng l±ÿng ±ÿc bi¿n ßi thành nhiát

- Hiáu āng tÿ, tÿ tính ±ÿc t¿o ra xung quanh mát v¿t d¿n khi có dịng ián ch¿yqua nó .. Āng dÿng thÿc t¿ nh± áng c¡, r¡ le, máy bi¿n áp, solenoid, máy phátián, ch¿n l±u..

- Hiáu āng sinh lý, Tác dÿng sinh lý, há th¿n kinh cÿa con ng±ßi ho¿t áng dÿatrên ián do ó ngn ián bên ngoài s¿ tác áng vào c¡ thá. Tác áng chungcÿa ián gi¿t ßi vßi c¡ thá là khó chßu, tuy nhiên có r¿t nhißu āng dÿng y t¿ cólÿi

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<b>BI 5: MắCH IịN MịT CHIịUMó bi: M 09- B05</b>

<b>Giái thißu:</b>

Dịng ián 1 chißu là dịng chun áng ¡n h±ßng cÿa các ián tích.Dịng ián mát chißu ±ÿc t¿o ra tÿ các ngußn nh± pin, t¿ bào nng l±ÿng m¿ttrßi. Dịng ián mát chißu có thá di chuyán trong v¿t d¿n nh± dây ián ho¿ctrong các v¿t liáu bán d¿n, v¿t liáu cách ián hay trong môi tr±ßng chân khơng.Bài hßc này s¿ tính tốn các giá trß cÿa mát m¿ch ián 1 chißu : giá trß ián áp,dịng ián...

1.1. ián trá trong m¿ch nßi ti¿p

Tßng trá cÿa o¿n m¿ch là tßng cÿa các ián trá thành ph¿n.

ián trá t±¡ng ±¡ng : R<small>t</small> = R<small>1</small> + R<small>2</small> + ... + R<small>n</small> (1.1)1.2. Dịng ián trong m¿ch nßi ti¿p

Dịng ián chß i theo 1 chißu khi qua các ph¿n cÿa m¿ch ián nßi ti¿p

C±ßng á dịng ián : I = I<small>1</small> = I<small>2</small> = ... = I<small>n</small> (1.2)1.3. ián áp trong m¿ch nßi ti¿p

Tßng các ián áp r¡i trong m¿ch b¿ng ián áp ngußn cung c¿p.

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Vßi U = 24V, U<small>1</small> = 10V, U<small>3</small> = 4V, R<small>3</small> = 40'. Xác ßnh I, U<small>2</small>, R<small>2</small>, R<small>1</small> và ián trát±¡ng ±¡ng.

Gi¿i : Tÿ ph±¡ng trình (1.3) có :U<small>2</small> = U - U<small>1</small> - U<small>3</small> = 24 – 10 - 4 = 10VTheo ßnh lu¿t Ohm có :

<small>0,1A</small>^{= 100}'

<small>I</small> ⁼<small>10V</small>

Dịng ián tßng b¿ng tßng cÿa t¿t c¿ các dịng ián nhánh

C±ßng á dịng ián : I = I<small>1</small> + I<small>2</small> + ... + I<small>R</small> (1.5)2.3. ián áp trong m¿ch song song

Trong mát o¿n m¿ch song song, hiáu ián th¿ qua t¿t c¿ các thành ph¿n nh±nhau.

Hiáu ián th¿ : U<small>1</small> = U<small>2</small> =... = U<small>n</small> = U (1.6)

Hình 2: M¿ch ián trá song song

Ví dÿ 2: Cho bi¿t m¿ch ián trá song song nh± hình 2 vßi : U = 220V ; R<small>1</small> = 100' ; I<small>2</small> = 1,5A ; I = 4,0A. Xác ßnh : R<small>2</small>, I<small>1</small> , I<small>3</small> và R.

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<small>R =</small> ^U<small>I</small> ⁼

<small>0,3A</small> ^{= 733,33}'<small>1</small>

<small>733,33</small> ^{= R = 55}'

Cing có thá xác ßnh R tÿ:<small>R === 55</small>'

3. M¿ch ián nßi ti¿p song song hßn hÿp.

M¿ch hßn hÿp gßm c¿ các ián trá mÁc song song và nßi ti¿p. Khi tínhtốn c¿n k¿t hÿp các biáu thāc phù hÿp cÿa c¿ 2 m¿ch. Ví dÿ sau ây gißi thiáucách tính tốn m¿ch hßn hÿp.

Ví dÿ 3: Cho bi¿t m¿ch hßn hÿp nh± biáu dißn trên hình 3. Vßi R =100'; R =150'; R =200'; U=100V.

Xác ßnh: a) ián trá chung ; b) Các hiáu ián th¿ và c±ßng á thành ph¿n.

Hình 3: M¿ch ián hßn hÿpGi¿i: a) ¿u tiên tính tốn m¿ch nßi ti¿p R<small>2</small> và R<small>3</small>:

<small>350</small>'^{= 0,286A}

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Cing theo ßnh lu¿t Ohm :

<small>U = I . R = 0,286A .150</small>' <small>= 42,9VU = I . R = 0,286A .200</small>' <small>= 57,2V</small>

<small>U = U + U = 42,9V + 57,2V = 100,1V</small>j<small>100V = U</small>

Sai sß 0,1V á ây do I<small>2</small> = I<small>3</small> tính g¿n úng

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<b>BI 6: Tỵ IịN V IịN DUNGMó bài: M 09- B06</b>

<b>Giái thißu:</b>

Tÿ ián là mát thi¿t bß ián tÿ khơng thá thi¿u trong các m¿ch lßc. m¿chdao dáng và các lo¿i m¿ch trun d¿n tín hiáu xoay chißu. Khi có chênh

lách ián th¿ t¿i hai bß m¿t, t¿i các bß m¿t s¿ xu¿t hián ián tích cùng ián

l±ÿng nh±ng trái d¿u. Nói cách khác tÿ ián là mát linh kián ián tÿ thÿ áng r¿tphß bi¿n, ±ÿc c¿u t¿o bßi hai b¿n cÿc ¿t song song, có tính ch¿t cách ián 1chißu nh±ng cho dịng ián xoay chißu i qua nhß ngun lý phóng n¿p.

1. ián dung cÿa tÿ ián

Mơ hình ¡n gi¿n nh¿t cÿa tÿ ián gißi thiáu trên hình 1 là mát tÿ ián kiáut¿m. Hai t¿m b¿ng kim lo¿i, á giÿa là ch¿t ián mơi. Hai t¿m khơng ±ÿc ti¿pxúc vßi nhau cịn ch¿t ián mơi có thá là d¿u, hóa ch¿t ho¿c khơng khí.

Hình 1: Tÿ ián kiáu t¿m

Khi dùng ngn ián mát chißu ¿t vào tÿ, tÿ s¿ tích ián và khi ngÁt ngnián ra, tÿ v¿n ti¿p tÿc tích ián. Nh± v¿y tÿ ián là mát thi¿t bß có thá tích ián.L±ÿng ián mà tÿ có thá tích ±ÿc gßi là ián dung C cÿa tÿ.

ián dung C là dung l±ÿng ián mà tÿ có thá tích ±ÿc.ián dung C ±ÿc tính theo biáu thāc :

C = , ¡n vß = 1F (Farad)Q - ián tích, As ; u - hiáu ián th¿, V.

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

Trong kÿ thu¿t, ián dung cÿa tÿ ián th±ßng nhß h¡n 1F nhißu l¿n do óth±ßng sÿ dÿng ¡n vß ¿F (Microfarad). 1¿F = 10<small>-6</small>F ngh)a là 1 ¿F b¿ng mátph¿n triáu F.

ián dung cÿa tÿ ián cing có thá xác ßnh ±ÿc qua kích th±ßc hình hßc cÿatÿ:

C = · × × · (1.1)Trong ó :

·<small>0</small> = 8,86 x 10^-12 As/Vm là hàng sß tr±ßng ián ;S - ti¿t dián bß m¿t t¿m kim lo¿i, m<small>2</small> ;

d - kho¿ng cách giÿa hai t¿m kim lo¿i, m ;

·<small>r</small> ^- h¿ng sß ián mơi (cÿa tÿng ch¿t ián môi là khác nhau).2. M¿ch tÿ ián

Trong nhißu tr±ßng hÿp āng dÿng c¿n ph¿i mÁc song song ho¿c nßi ti¿pcác tÿ ián. Ví dÿ, khi mÁc song song hai tÿ ián kích vào áng c¡ 1 pha s¿ c¿ithián h¡n ißu kián khái áng cÿa áng c¡.

Gißng nh± ßi vßi ián trá, á ây xét xem ián dung tßng cÿa các m¿chnßi ti¿p ho¿c song song các tÿ ián ±ÿc tính tốn nh± th¿ nào. Hình 2 biáu dißnm¿ch tÿ ián nßi ti¿p, song song.

ßi vßi m¿ch tÿ ián mÁc song song cÿa n tÿ có :

<small>C = C + C</small> + ï<small>+ CU = U = U</small> = ï<small>= U</small>

Hình 2: M¿ch tÿ ián mÁc nßi ti¿p, song song.ßi vßi m¿ch tÿ ián mÁc nßi ti¿p cÿa n tÿ có:

<small>1C</small> ⁺

<small>1C</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

ßi vßi m¿ch tÿ ián mÁc nßi ti¿p, ián dung tßng ln ln bé h¡n ián dungcÿa tÿ ián bé nh¿t.

Ví dÿ 1: Mát tÿ kích 40 ¿F bß hßng ph¿i thay th¿ nh±ng chß có 3 tÿ khác nhauvßi các ián dung 75 ¿F, 50 ¿F và 10 ¿F. C¿n ph¿i ¿u các tÿ ó nh± th¿ nào áthay ±ÿc tÿ kích hßng.

Gi¿i : Các tÿ ±ÿc mÁc nh± sau

Tÿ m¿ch nßi ti¿p 75 ¿F và 50 ¿F có :

<small>1C</small> ⁼

<small>175 </small>¿<small>F</small>⁺

<small>150 </small>¿<small>FC = 30 </small>¿<small>F</small>

Tÿ m¿ch song song 30 ¿F và 10 ¿F có :

<small>C = C + C = 30 + 10 = 40 </small>¿<small>F</small>

3. Tính ch¿t tích ián và phóng ián cÿa tÿ

Nh± ã trình bày, khi mÁc tÿ ián vào ngußn ián mát chißu, tÿ s¿ tích ián.à ây ta i sâu tìm hiáu tính ch¿t tích và phóng ián phÿ thc thßi gian nh± th¿nào. Hình 3 biáu dißn thí nghiám vß tính ch¿t tích và phóng ián cÿa tÿ.

Hình 3: M¿ch thí nghiêm tính ch¿t tích và phóng ián cÿa tÿ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Hình 4: Bi¿n thiên ián th¿ U<small>c</small> và c±ßng á I<small>c</small> cÿa tÿ theo thßi gian trong qtrình tích ián

Trong m¿ch ián ±ÿc lÁp thêm mát ián trá R. à thßi iám óng m¿ch tíchián, iên th¿ qua tÿ cịn b¿ng khơng U<small>c</small> = 0V, sau ó d¿n d¿n tng lên ¿n iánth¿ U cÿa ngußn : U<small>c</small> = U<small>c max</small> = U. Ng±ÿc l¿i úng á thßi iám óng m¿ch dịngián I ¿t I<small>max</small> = U/R sau ó gi¿m d¿n ¿n 0. ây cing là thßi iám k¿t thúc qtrình tích ián cÿa tÿ (hình 4). Các ±ßng bi¿n thiên cÿa U<small>c</small> và I<small>c</small> là hàm mi..à thßi iám óng m¿ch tích ián, I<small>c</small> = I<small>max</small>, tÿ ián mang tính ch¿t cÿa mát dịngo¿n m¿ch và á thßi iám k¿t thúc tích ián I<small>c</small> = 0, tÿ ián mang tính ch¿t cÿamát ián trá vơ cùng lßn.

Ng±ÿc l¿i khi phóng ián, ián th¿ cÿa tÿ Uc gi¿m d¿n ¿n 0 và I<small>c</small> = I<small>rnax</small> = U/Rsau ó cing gi¿m d¿n ¿n 0 (hình 5)

Các bi¿n thiên U<small>c</small> và I<small>c</small> có thá ±ÿc biáu dißn qua các quan há sau ây .a) Q trình tích ián :

b) Q trình phóng ián :

= <small> × </small>= 2 ×

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

ầ thòi gian, s;

ầ<small>0</small> hng sò thòi gian _{= . Ăn vò} ì =e c¡ sß logarit tÿ nhiên (sß Euler)

Hình 5. Bi¿n th¿ Uc và Ic theo thßi gian cÿa tÿ trong q trình phóng iánVí dÿ 2: Sau thßi gian a) Ç = 1Ç<small>0</small> và b) Ç = 5 Ç<small>o</small>, hiáu ián th¿ tÿ ián ¿t baonhiêu ph¿n trm hiáu ián th¿ ngußn ?

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<b>BÀI 7: CắM NG IịN TỵMó bi: M 09- B07</b>

<b>Giỏi thiòu:</b>

Hiỏn t±ÿng c¿m āng ián tÿ là hián t±ÿng hình thành mát su¿t ián áng(ián áp) trên mát v¿t d¿n khi v¿t d¿n ó ±ÿc ¿t trong mát tÿ tr±ßng bi¿nthiên. Nm 1831, Michael Faraday ã chāng tß b¿ng thÿc nghiám r¿ng tÿtr±ßng có thá sinh ra dịng ián. Thÿc v¿y, khi cho tÿ thơng gÿi qua mát m¿chkín thay ßi thì trong m¿ch xu¿t hián mát dịng ián. Dịng ián ó ±ÿc gßilà dịng ián c¿m āng. Hián t±ÿng ó ±ÿc gßi là hián t±ÿng c¿m āng ián tÿ.

1. Tính ch¿t c¡ b¿n cÿa nam châm

Mát thßi nam châm ln phát ra tÿ tr±ßng. Theo quy ±ßc, tÿ tr±ßng i ra tÿcÿc BÁc (North) và i vào cÿc Nam (South), tÿ tr±ßng i trong lịng nam châmtÿ cÿc Nam ¿n cÿc BÁc và tÿ tr±ßng là khép kín. Hình 1 mơ t¿ tÿ tr±ßng cÿamát nam châm v)nh cÿu.

Hình 1: Tÿ tr±ßng cÿa mát nam châm v)nh cÿu

N¿u ¿t hai nam-châm v)nh cÿu vào c¿nh nhau thì hai ¿u khác cÿc hút nhau vàhai ¿u cùng cÿc ¿y nhau, ißu ó có thá gi¿i thích b¿ng tÿ tr±ßng cÿa chúng(hình 2).

</div>