Giải bài tập Điện kỹ thuật ( Trung cấp )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP - HCM </b>

<b>KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ </b>

<i>GIẢI BÀI TẬP </i>

<b>ĐIỆN</b>

<b>KỸ</b>

<b>THUẬT</b>

TRUNG CAÁP

( CHUYÊN ĐIỆN )

BIÊN SOẠN : NGÔ NGỌC THỌ

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>GIẢI 172 BÀI TẬP ĐIỆN KỸ THUẬT TRUNG CẤP </b>

( Tài liệu dùng kèm với giáo trình ĐIỆN KỸ THUẬT Trung cấp chuyên điện )
<b>BAØI TẬP CHƯƠNG 1 – KHÁI NIỆM VỀ DỊNG VÀ MẠCH ĐIỆN </b>

<b>Baøi 1</b> :

- Các vectơ lực do Q1 và Q2 tác dụng lên q :

Q1 và q khác dấu , do đó Q1 hút q bằng một lực Fr1 vẽ trên q hướng về Q1
Q2 và q cùng dâu , do đó Q2 đẩy q bằng một lực Fr2 vẽ trên q hướng về Q1
- Các vectơ cường độ điện trường do Q1 và do Q2 gây ra :

Q1 gây ra điện trường và > 0 , do đó hướng ra ngoài , nghĩa là vẽ trên q và hướng về Q2
Q2 gây ra điện trường và < 0 , do đó hướng và trong , nghĩa là vẽ trên q và hướng về Q2
<b>Bài 2</b> : UAB =

q
A =

q
W
W_A − _B ₌

6
10
.
5
,
0

002
,
0
025
,
0

−

− _{= 0,046.10}6_{= 4,6.10}4_V
Bieát UAB = .AB → AB = UAB =

50000
10
.

6
,

4 4 _{= 0,92m}
<b>Baøi 3</b> : I =

R
R
R

E
d

o + + = 10 2 50
10

+

+ = 31

5 _{= 0,16A}

UAB = E – IRo = 10 – 0,16x10 = 8,4V ; UBC = - UCB = - E = - 10V

UCA = IRo = 0,16x10 = 1,6V ; UAD = IRd = 0,16x2 = 0,32V ; UDB = IR = 0,16x50 = 8V
<b>Bài 4</b> : Ở bài 3 ta đã tính được I =

31
5 _A

công suất phát công suất tiêu thụ tổn thất công suất
PE = EI = 10x

31
5 

= 1,61W

PR = I2_{R = (}

31
5 ₎2_x50
= 1,3W

∆Po = I2_{Ro = (}

31

5 ₎2_{x10 = 0,26W}
∆Pd = I2_{Rd = (}

31

5 ₎2_{x2 = 0,05W}
∑P phaùt = 1,61W ∑P tiêu thụ + ∑P tổn hao = 1,3 + 0,26 + 0,05 = 1,61W
<b>Baøi 5</b> : PRmax =

)
R
R

(
4

E
o
d

2

+ = 4(0,3 0,7)
242

+ = 144W
Vaø η% =

o
d R
R
R

R

+

+ .100% = R 1
R

+ .100%
Khi : R = 0 thì η% =

1
0

0

+ .100% = 0 ; R = 0,01Ω thì η% = 0,01 1
01
,
0

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

R = 0,1Ω thì η% =
1
1
,
0

1
,
0

+ .100% = 9,09% ; R = 1Ω thì η% = 1 1
1

+ .100% = 50%
R = 10Ω thì η% =

1
10

10

+ .100% = 90,91% ; R = 100Ω thì η% = 100 1
100

+ .100% = 99,01%
R = 1000Ω thì η% =

1
1000

1000

+ .100% = 99,9%
<b>Bài 6</b> : E1 > E2 → I hướng từ A qua C

02
01

2
1

R
R
R

E
E

+
+

− ₌

1
,
0
8
,
0
1
,
0

220
230

+
+

− _{= 10A}
I =

UAB = E1 – IR01 = 230 – 10x0,1 = 229V
UCB = E2 + IR02 = 220 + 10x0,1 = 221V
PE1 = E1I = 230x10 = 2300W (CS phaùt )
PE2 = E2I = 2200x10 = 2200W ( CS tiêu thụ )
Tải R tiêu thụ PR = I2_{R = 10}2_{x0,8 = 80W}

Tổn thất công suất bên trong các nguồn : ∆P01 = ∆P02 = I2_{R01 = 10}2_{x0,1 = 10W}

Khi nối tắt 2 cực A , B , có 2 dịng vịng INI do E1 cung cấp và INII do E2 cung cấp cùng đi
qua nhánh nối tắt AB hướng từ A đến B , do đó dịng nối tắt chính là tổng của 2 dịng vịng này

IN = INI + INII =
01

1
R

E ₊

R
R

E
02

2

+ = 230 + 0,1 0,1 0,8
220

+ = 2300 + 244,44 = 2544,44A
<b>Bài 7</b> : E1 < E2 → I hướng từ D qua C và có trị số :

I =

02
3
1

01
2

1
2

R
R
R
R
R

E
E

+
+
+
+

− ₌

1
5
4
1
3

18
32

+
+
+
+

− _{= 1A}

Từ UBA = IR1 =ϕB - ϕA → ϕB = IR1 + ϕA = 1x4 – 0 = 4V
Từ UB’B = IR01 =ϕB’ - ϕB → ϕB’ = IR01 + ϕB = 1x1 + 4 = 5V
Từ UCB’ = E1 =ϕC - ϕB’ → ϕC = E1 + ϕB’ = 18 + 5 = 23V
Từ UDC = IR2 =ϕD - ϕC → ϕD = IR2 + ϕC = 1x3 + 23 = 26V
Từ UDD’ = E2 =ϕD - ϕD’ → ϕD’ = ϕD – E2 = 26 – 32 = - 6V

Từ UFD’ = IR02 =ϕF - ϕD’ → ϕF = ϕD’ + IR02 = - 6 + 10X0,1 = - 5V

<b>BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – GIẢI MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU </b>
<b>Bài 1</b> : RA = 5x2 = 10Ω ; RB =

5

2_{= 0,4Ω}

(a) R = RA + RB = 10 + 0,4 = 10,4Ω (b) R =

B
A

B
A

R
R

R
R

+ = 10 0,4
4
,
0
x
10

+ = 104 = 0,385Ω ,4
<b>Bài 2</b> : RAB (khi C,D hở) =

540
180
540
360

)
540
180
)(
540
360
(

+
+
+

+

+ _{= 400Ω}

RAB (khi nối tắt C,D) =

180
360

180
x
360

+ + 2

540_{= 390Ω}

<b>Bài 3</b> : RCD (khi A,B hở) =

540
540
180
360

)
540

540
)(
180
360
(

+
+
+

+

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

RCD (khi nối tắt A,B) =

540
360

540
x
360

+ + 180 540
540
x
180

+ = 351Ω

<b>Baøi 4</b> : RCDE =

3
6

3
x
6

+ + 6 3
3
x
6

+ = 4Ω ; RCE = 12 4
4
x
12

+ = 3Ω

I =

3
7

45

+ = 4,5A → UCE = UCA + U = - Ix7 + 45 = - 4,5x7 + 45 = 13,5V

→ ICDE =

CDE
CE

R
U

=

4
5
,

13 _{= 3,375A}_→_U

CD = ICDE(

3
6

3
x
6

+ ) = 3,375x2 = 6,75V

→ I2 =
3
U_CD

=

3
75
,

6 _{= 2,25A}

<b>Bài 5</b> : Điện trở toàn mạch : R = 5 +

40
20
12

)
40
20
)(
12
(

+
+

+ _{= 15}_Ω

Dòng do nguồn E = 18V cung caáp : I =

R
E₌

15

18_{= 1,2A}_→_I

2 = I(

40
20
12

12
+

+ ) = 1,2x72

12_{= 0,2A}

→ UCB = I2x40 = 0,2x40 = 8V

<b>Baøi 6</b> : UAB = I1R = 6R ; I2 =
9
U_AB ₌

9
R
6 ₌

3
R

2 _→_{I = I}

1 + I2 = 6 +

3
R
2

Mặt khác , điện áp trên 2 cực A , B của nguồn E = 50V :
UAB = E – Ix4 = 50 – (6 +

3
R

2 _{)4 = 50 – 24 -}
3

R

8 _{= 26 -}
3

R
8

→ 6R = 26 -

3
R

8 _→_{6R +}
3

R

8 _{= 26}_→_{26R = 26x3}_→_{R = 3}_Ω

<b>Baøi 7</b> : Định luật Kirchoff 2 áp dụng cho maét CBAC : - I2x4 + I1x6 = 14 (1)
Định luật Kirchoff 1 tại nút A : I – I1 – I2 = 0 → I2 = I – I1 = 4 – I1
Thay vaøo (1) : - 4(4 – I1) + 6I1 = 14 → - 16 + 4I1 + 6I1 = 14 → I1 =

10
16

14+ _{= 3A}

→ I2 = 4 – 3 = 1A → UAB = I2x4 = 1x4 = 4V

<b>Baøi 8</b> : UCB = I4x4 = 2x4 = 8V → I3 =
8
U_CB ₌

8

8_{= 1A}_→_I

2 = I3 + I4 = 1 + 2 = 3A
Định luật Kirchoff 2 áp dụng cho mắt BEAB : 2I + 10I1 = 30

Bieát I = I1 + I2 = I1 + 3 → 2(I1 + 3) + 10I1 = 30 → 2I1 + 6 + 10I1 = 30 → I1 =

12

24_{= 2A}

Tìm R : R =

2
AC

I
U

=

3
1_(U

AB + UBC) =

3
1_(I

1x10 – I3x8) =

3

1_{(2x10 – 1x8) = 4}_Ω

<b>Baøi 9</b> : RAC =

24
8

24
x
8

+ = 6Ω ; R_AB
1 ₌

10
1 ₊

15
1 ₊

24
6

1

+ = 30
1
2
3+ + ₌

5
1 _→_R

AB = 5Ω
→ I =

5
3

24

+ = 3A → I2 = 15
U_AB ₌

15

1 _{( 24 – Ix3) =}
15

1 _{(24 – 3x3) = 1A}

<b>Baøi 10 </b>: RCD =

12
4

12
x
4

+ = 3Ω ; RBD = 2 3 20
)
20

)(
3
2
(

+
+

+ _{= 4}_Ω_{; R}

TOAØN MẠCH =

4
4
8

)
4
4
(
8

+
+

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

→ UAD = IRTOAØNMẠCH = 5X4 = 20V → I1 =
8
U_AD ₌

8

20_{= 2,5A}_→_I

2 = I – I1 = 5 – 2,5 = 2,5A
→ I3 = I2(

3
2
20

20
+

+ ) = 2,5x0,8 = 2A → I6 = I3(4 12
4

+ ) = 2x0,25 = 0,5A

→ P12Ω = I62x12 = 0,52x12 = 3W

<b>Bài 11</b> : Điện áp trên 2 cực một máy phát có sđđ E , nội trở Ro ( A cực dương , B cực âm ) :
UAB = E - IRo

Khi R = 5,5 Ω : I =
R
U_AB

=
5
,

5

110 = 20A → 110 = E - 20Ro (1)
Khi R = 3,5 Ω : I’ =

R
'
U_AB ₌

5
,
3

105 = 30A → 105 = E - 30Ro (2)
Lấy (1) trừ (2) : 5 = 10Ro, → Ro =

10

5 _{0 ,5}_Ω_{vaø 110 = E – 20x0,5}_→_{E = 110 + 10 = 120V}

<b>Baøi 12</b> : Định luật Kirchoff 2 áp dụng cho mạch voøng ACDFA :

IR2 + IR3 + IR5 + IR6 = E1 – E3 – E4 + E5 → I(10 + 1 + 1 + 10) = 40 – 10 – 10 + 2 = 22
→ I =

22

22_{= 1A ; U}

AB = - E1 = - 40V ; UBC = IR2 = 1x10 = 10V ; UCD = E3 + IR3 = 10 + 1x1 = 11V

UDE = E4 = 10V ; UEF = - UFE = -(E5 – IR5) = -(2 – 1x1) = - 1V ; UAF = - IR6 = - 1x10 = - 10V

<b>Bài 13</b> : 3 điện trở 1Ω đấu ∆ABC được thay bởi
3 điện trở mới đấu Y tương đuơng như sau :
RA = RB = RC =

3
1_Ω

ROAD = RA +

3
2₌

3
1₊

3

2_{= 1}_Ω_{// R}

OCD = RB +

3
2₌

3
1

+

3

2_{= 1}_Ω_{được thay bởi :}

ROD =

OCD
OAD

OCD
OAD

R
R

R
R

+ = 2

1_Ω

Dòng do nguồn E = 6V cung caáp : I =

OD
B R

R
6

1
E

+
+

=

2
1
3
1
6
1

6

+
+

= 6A
I3 = I(

OCD
OAD

OCD

R

R

R

+ ) = 6x1 1
1

+ = 3A ; I4 = I – I3 = 6 – 3 = 3A

I5 =
1
U_AC

, với UAC = UAO + UOC = - I3RA + I4RC = - 3x

3
1_{+ 3x}

3

1_{= 0}_→_I

5 = 0

Từ I1 – I3 – I5 = 0 → I1 =I3 + I5= 3 + 0 = 3A và từ I – I1 – I2 = 0 → I2 =I – I1 = 6 – 3 = 3A

<b>Bài 14</b> : Trước hết cần biến đổi 3 điện trở RAB = 2Ω ; RBC = 3Ω ; RCA = 15Ω đấu ∆ABC bởi
3 điện trở mới đấu Y tương đương như sau :

RA =

CA
BC
AB

CA
AB

R
R
R

R
R

+

+ = 2 3 15

15
x
2

+

+ = 1,5Ω ; RB = _AB _BC _CA

AB
BC

R
R
R

R
R

+

+ = 2 3 15

2
x
3

+

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

RC =

CA
BC
AB

BC
CA

R
R
R

R
R

+

+ = 2 3 15

3
X
15

+

+ = 2,25Ω

Mạch điện bây giờ có 3 nhánh , 2 mắt và 2 nút

→ Cần có 3 phương trình , trong đó gồm 2
phương trình vịng và 1 phương trình nút như
sau :

* Mắt trái DAOD cho ra :
I1(0,5 + RA) + I6(RB + 0,7) = 4

→ (0,5 + 1,5)I1 + (0,3+ 0,7)I6

= 4 → 2I1 + I6 = 4 (1)

* Maét phaûi OCDO cho ta : I2(RC + 0,25) - I6(RB + 0,7) = 5

→ (2,25 + 0,25)I2 - (0,3+ 0,7)I6 = 5 → 2,5I2 - I6 = 5 (2)

* Tại nút O ta có : I1 - I2 – I6 = 0 (3)

Giải hệ 3 phương trình (1) , (2) , (3) : Lấy (1) – (2) ta được : 2I1 – 2,5I2 = - 1
→ I2 =

5
,
2

I
2

1+ ₁_{và từ (1) ta suy ra : I}

6 = 4 – 2I1 . Thay tất cả vào (3) :

I1 -

5
,
2

I
2

1+ ₁_{- (4 – 2I}

1) = 0 → 2,5I1 - 1 - 2I1 – 10 + 5I1 = 0 → I1 =

5
,

511 = 2A

→ 2x2 – 2,5I2 = - 1 → I2 =

5
,

25 = 2A vaø : I6 = 4 – 2x2 = 0
I5 =

15
U_AC

, với UAC = UAO + UOC = I1RA + I2RC = 2x1,5 + 2x2,25 = 7,5V → I5 =

15
5
,

7 _{= 0,5A}
Tại nút A : I1 – I4 – I5 = 0 → I4 = I1 – I5 = 2 – 0,5 = 1,5A

Tại nút B : I4 – I6 – I3 = 0 → I3 = I4 – I6 = 1,5 – 0 = 1,5A

<b>Bài 15</b> : Vì mạch điện có 3 mắt nên cần 3 phương tình dịng vịng với 3 dịng vòng :
* Dòng vòng II chạy trong mắt trái theo chiều E1ACE1

* Dòng vòng III chạy trong mắt giữa theo chiều CABC

* Dòng vòng IIII chạy trong mắt phải theo chiều E5BCE5

Với mắt trái : II(R1 + R2) – IIIR2 = E1 → 13II – 5III = 12 (1)

Với mắt giữa : III(R2 + R3 + R4) – IIR2 + IIIIR4 = 0 → 50III – 5II + 30IIII = 0

Hay : 10III – II + 6IIII = 0 (2)

Với mắt phải : IIII(R4 + R5) – IIIR4 = 12 → 36IIII + 30III = 12 hay 3IIII + 2,5III = 1 (3)

Giải hệ 2 phương trình (1) , (2) , (3) : Từ (1) suy ra : II =

13
I
5
12+ _II

Và từ (3) suy ra : IIII =

3
I
5
,
2

1− _II _{. Thay tất cả vào (2) :}

10III – (

13
I
5
12+ _II

) + 6(
3

I
5
,
2
1− _II

) = 0 → 130III – 12 – 5III + 26 - 65III = 0 → 60III = - 14
→ III = -

60

14_{= - 0,23 = I}

3 . Vậy I3 = 0,23A và hướng từ B qua A

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

→ RACO = R +

3
R₌

3
R
4 _{vaø R}

ABO = R + R +

3
R₌

3
R
7 _→

I1 = Ix

ABO
ACO
ACO
R
R
R

+ = 11x

3
R
7
3
R
4 3

R
4
+
= 4A
Vaø : I2 = I – I1 = 11 – 4 = 7A .

Ta coù : I3 =

R

U_BC _{, với U}

BC = UBO + UOC = I1

3
R_{- I}

2
3
R
=
3
R
4 _-

3
R

7 _{= - R}_→_I

3 =

R
R

− _{= - 1A . Vaäy I}

3 = 1A và hướng từ C qua B .

Tại nút C : I2 + I3 – I4 = 0 → I4 = I2 + I3 = 7 – 1 = 6A .

Tại nút D : I4 + I5 – I = 0 → I5 = I – I4 = 11– 6 = 5A
<b>Baøi 17</b> : Coi ϕB = 0 → ϕA =

4
3
2
1
4
4
1
1
g
g
g
g
g
E
g
E

+
+
+
+ ₌
2
1
2
1
10
1
1
1 2
1
x
4
1
1
x
20
+
+
+
+
=
21
220_V

Dòng qua bình điện giải E4 : I4 = - (E4 - ϕA + ϕB)g4 = - (4 -

21

220_{+ 0)(}

2

1_{) = 3,238A}

→ P4 = E4I4 + I42R4 = 4x3,238 + 3,2382x2 = 33,92W

<b>Bài 18</b> : Sđđ bộ nguồn Ebộ = Eo = 6V → (a) UAB ( A cực dương ; B cực âm) = Ebộ = 6V

( 2 cực nguồn còn để hở , chưa nối với tải ) (b) I =

boä
boä

R
R

E

+ , với Rbộ = 10
R_o

=
10

1
,

0 _{= 0,01}_Ω

→ I = =

01
,
0
10

6

+ = 0,6A (c) Dòng điện nạp I = _boä _pin

pin
boä
R
R
E
E
+
−
=
1
,
0
01
,
0
5
,1
6

+

− _{= 40,91A (d) Dòng do}

bộ nguồn tiêu thụ : I =

bộ
ắcquy
bộ
ắcquy
R
R
E
E
+
−
=
01
,
0
1
,
0
6
12
+

− _{= 54,55A}_→_{Dòng do mỗi nguồn của bộ nguồn}

tiêu thụ : Io =

10
I ₌

10
55
,

54 _{= 5,45A}

<b>Bài 19</b> : Điện áp trên 2 cực nguồn ( A dương ; B âm ) : UAB = E – IRo → Ro =

I
U
E− _AB

=

I
IR

E− _{. Khi R = 1}_Ω_{thì I = 1A}_→_R

o =

1
1
x
1

E− _{= E – 1 (1) . Coøn khi R = 2,5}_Ω_{thì I = 0,5A}
→ Ro =

5
,
0
5
,
2
x
5
,
0

E− _→_0,5R

o = E - 1,25 (2) . Lấy (1) trừ (2) :

0,5Ro = - 1 + 1,25 → Ro =

5
,
0

25
,

0 _{= 0,5}

Ω

<b>Baøi 20</b> : Coi ϕB = 0 → UAB = ϕA =

3
2
1
3
3
2
2
1
1
g
g
g
g
E
g
E
g
E
+
+
+
+
=
2
1
1

4
1
1
6
1

1 1 2

1
x
E
4
1
1
x
E
6
1
1
x

20 ₂ ₃

</div>

<!--links-->