Giáo trình Điện kỹ thuật (Nghề: Điện công nghiệp) - Trường CĐ Cộng đồng Lào Cai

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI

BÀI GIẢNG
MÔN HỌC: ĐIỆN KỸ THUẬT
NGHỀ ĐÀO TẠO: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
(Áp dụng cho trình độ: Cao đẳng)

LƯU HÀNH NỘI BỘ
NĂM 2017


LỜI GIỚI THIỆU
Tập bài giảng Điện kỹ thuật được biên soạn trên cơ sở chương trình khung của
nghề Vận hành nhà máy thủy điện, được viết cho đối tượng đào tạo hệ cao đẳng.Vì
vậy nội dung đã bám sát chương trình khung của nghề nhằm đạt mục tiêu đào tạo của
nghề đồng thời tạo điều kiện cho người sử dụng tài liệu tốt và hiệu quả.
Bài giảng được chia làm 04 chương, trong đó:
Chương 1: Cung cấp các kiến thức cơ bản về điện tích, điện trường, điện thế,
giải thích được các hiện tượng về điện, điện trường, sự tác dụng của điện trường lên
vật dẫn, lên điện môi.
Chương 2: Cung cấp các kiến thức về mạch điện một chiều (dòng điện, cường
độ dòng điện, điện trở, điện trở suất, cơng suất, điện năng), viết, giải thích, vận dụng
linh hoạt các biểu thức tính tốn trong mạch điện một chiều tính tốn các thơng số
(điện trở, dịng điện, điện áp, công suất, điện năng, nhiệt lượng) của mạch điện một
chiều một nguồn, nhiều nguồn từ đơn giản đến phức tạp.
Chương 3: Cung cấp các kiến thức về từ trường, lực từ, đường sức từ
trường...mối liên quan điện - từ, từ - điện, chiều từ trường trong dây dẫn, trong vòng
dây, ống dây; vận dụng để xác định được phương, chiều, độ lớn của lực điện từ, của
véc tơ sức điện động cảm ứng, từ thông.
Chương 4: Cung cấp các kiến thức đặc điểm cơ bản giữa dòng điện một chiều

và dịng điện xoay chiều. Vận dụng để tính tốn các thơng số (tổng trở, dịng điện, điện
áp...) của mạch điện xoay chiều một pha và ba pha

1


TẬP BÀI GIẢNG
Tên môn học: Điện kỹ thuật
Mã số môn học: MH 10
Thời gian môn học: 75giờ; (Lý thuyết: 30 giờ; Thí nghiệm, bài tập, thảo luận: 43 giờ;
Kiểm tra: 2 giờ)
I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠN HỌC:
- Vị trí: Điện kỹ thuật là mơn học kỹ thuật cơ sở trong danh mục các môn
học/môđun đào tạo bắt buộc thuộc chương trình dạy nghề Vận hành nhà máy thuỷ
điện. Môn học trang bị cho người học những kiến thức cơ sở về điện để người học học
tiếp các môn liên quan;
- Tính chất: Mơn học dược bố trí giảng dạy trước khi học các môn học/ mô đun
chuyên môn.
II. MỤC TIÊU MÔN HỌC:
* Kiến thức:
- Vận dụng được các khái niệm về trường điện từ, về mạch điện, mạch từ để giải
thích các hiện tượng về điện, ứng dụng các cơng thức để tính tốn các thơng số cơ bản
của mạch từ mạch điện một chiều và xoay chiều.
* Kỹ năng:
- Phân biệt được các loại điện trở, tụ điện, cuộn cảm, nam châm điện, nam châm
vĩnh cửu, các loại dây nối, bo mạch...
- Thao tác thuần thục trên thiết bị điện xoay chiều, một chiều;
- Sử dụng thành thạo các dụng cụ đo, dụng cụ nghề điện như: mỏ hàn, kìm điện,
tuốc nơ vít.
* Năng lực tự chủ và trách nhiệm:

- Tích cực, chủ động và nghiêm túc trong học tập.

2


MỤC LỤC
Trang
Lời giới thiệu
Mục lục
CHƯƠNG 1: TĨNH ĐIỆN
1. Hiện tượng nhiễm điện
1.1. Sự nhiễm điện
1.2. Hai loại điện tích
1.3. Giải thích hiện tượng nhiễm điện bằng thuyết điện tử
1.4. Nhiễm điện do hưởng ứng
2. Khái niệm về điện trường
2.1. Định luật Cu lơng
2.2. Định nghĩa và tính chất của điện trường;
2.3. Cường độ điện trường và đường sức điện trường
3. Điện thế - hiệu điện thế
3.1. Công của lực điện trường
3.2. Điện thế;
3.2. Hiệu điện thế .
4. Tác dụng của điện trường lên vật dẫn và điện môi
4.1. Vật dẫn trong điện trường
4.2. Điện môi trong điện trường
Câu hỏi ôn tập chương 1
CHƯƠNG 2: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU
1. Khái niệm về dòng điện một chiều
1.1. Dòng điện và dòng điện một chiều

1.2. Chiều quy ước của dòng điện
1.3. Cường độ và mật độ dòng điện
2. Mạch điện và các phần tử của mạch điện
2.1. Mạch điện
2.2. Các phần tử cấu thành mạch điện.
3. Các định luật và biểu thức cơ bản trong mạch điện một chiều
3.1 Định luật Ơm;
3.2 Cơng suất và điện năng trong mạch điện một chiều
3.3 Định luật Jun - Len xơ
3.4 Định luật Pha ra đây
3.5 Hiện tượng nhiệt điện
4. Các phương pháp giải mạch điện một chiều
4.1 Phương pháp biến đổi điện trở
3

1
3
6
6
6
7
8
8
8
8
9
9
11
11
12

12
13
13
14
18
19
19
19
20
20
20
20
22
22
23
25
26
27
29
29


4.2 Phương pháp xếp chồng dòng điện
4.3 Các phương pháp ứng dụng định luật Kiếc Khốp
Câu hỏi ôn tập chương 2
CHƯƠNG 3: TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
1. Đại cương về từ trường
1.1. Tương tác từ
1.2. Khái niệm về từ trường
1.3. Đường sức từ

2. Từ trường của dòng điện
2.1. Từ trường của dây dẫn thẳng
2.2. Từ trường của vòng dây và từ trường trong ống dây
3. Các đại lượng đặc trưng của từ trường
3.1. Sức từ động
3.2. Cường độ từ trường
3.3. Cường độ từ cảm
3.4. Hệ số từ thẩm
3.5. Vât liệu từ
4. Lực từ
4.1. Công thức Am pe
4.2. Quy tắc bàn tay trái
4.3. Lực từ tác dụng lên 2 dây dẫn thẳng
4.4. Ứng dụng
5. Hiện tượng cảm ứng điện từ
5.1. Từ thông
5.2. Công của lực điện từ
5.3. Hiện tượng cảm ứng điện từ
5.4. Sức điện động cảm ứng trong vịng dây có từ thơng biến thiên;
5.5. Sức điện động cảm ứng trong dây dẫn thẳng chuyển động cắt
từ trường
5.6. Ứng dụng
6. Hiện tượng tự cảm và hỗ cảm
6.1. Từ thơng móc vịng và hệ số từ cảm
6.2. Sức điện động tự cảm
6.3. Hệ số hỗ cảm
6.4. Sức điện động hỗ cảm
6.5. Ứng dụng: Nguyên lý máy biến áp
6.6. Dòng điện Phu cô và ứng dụng
Câu hỏi ôn tập chương 3

4

34
35
43
45
45
46
46
47
47
48
50
50
50
50
51
51
52
52
52
52
53
53
53
54
54
55
55

56
57
57
58
58
58
59
60
61


CHƯƠNG 4: DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Khái niệm về dịng điện xoay chiều
1.1. Dòng điện xoay chiều
1.2. Chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều
1.3. Dòng điện xoay chiều hình sin
1.4. Pha và sự lệch pha
1.5. Biểu diễn lượng hình sin bằng đồ thị véc tơ
2. Các đại lượng đặc trưng
3. Giải mạch xoay chiều không phân nhánh
3.1. Giải mạch xoay chiều thuần trở, thuần cảm và thuần dung
3.2. Giải mạch xoay chiều RLC
3.3. Giải mạch xoay chiều có nhiều phần tử mắc nối tiếp
3.4. Cơng suất và hệ số công suất trong mạch xoay chiều
3.5. Cộng hưởng điện áp.
4. Giải mạch xoay chiều phân nhánh
4.1. Giải mạch bằng phương pháp đồ thị vec tơ
4.2. Giải mạch bằng phương pháp tổng dẫn
4.3. Cộng hưởng dòng điện
4.4. Phương pháp nâng cao hệ số công suất

5. Mạch xoay chiều 3 pha
5.1 Hệ thống 3 pha cân bằng
5.2 Sơ đồ đấu dây trong mạng 3 pha
5.3 Công suất mạng 3 pha
5.4 Phương pháp giải mạch ba pha cân bằng
Câu hỏi ôn tập chương 4
Tài liệu tham khảo

5

62
62
62
62
63
64
66
67
67
73
74
75
78
82
82
83
88
89
91
91

93
97
98
102
103


CHƯƠNG 1: TĨNH ĐIỆN
I. MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG
- Trình bày được các khái niệm cơ bản về điện tích, điện trường, điện thế;
- Giải thích được các hiện tượng về điện, điện trường, sự tác dụng của điện
trường lên vật dẫn, lên điện môi.
- Chủ động, nghiêm túc trong học tập.

II. NỘI DUNG CHI TIẾT
1. HIỆN TƯỢNG NHIỄM ĐIỆN
1.1. SỰ NHIỄM ĐIỆN
Ta đã biết khi ta cọ xát những vật như thanh thủy tinh, thanh nhựa,…vào
dạ hoặc lụa,…thì vật đó sẽ hút được những vật nhẹ như mẩu giấy, sợi bơng,…ta
nói rằng những vật đó đã bị nhiễm điện. Ngày nay chúng ta vẫn dựa vào hiện
tượng hút các vật nhẹ để kiểm tra xem một vật có nhiễm điện hay không.
Vật bị nhiễm điện được gọi là vật mang điện, vật tích điện hay một điện
tích.
Dựa vào đặc điểm của vật nhiễm điện là nó có khả năng hút các vật khác
hoặc phóng tia lửa điện sang các vật khác. Cho nên muốn biết một vật đã nhiễm
điện hay chưa thì ta đưa vật cần nhận biết đến gần:
- Các vật nhẹ, nếu:
+ Nó hút được các vật nhẹ thì vật đó đã nhiễm điện.
+ Nó khơng hút được các vật nhẹ thì nó chưa nhiễm điện.
- Các vật nhiễm điện khác, nếu có thể:

+ Có hiện tượng phóng điện thì vật đó đã bị nhiễm điện.
+ Khơng có hiện tượng phóng điện thì vật đó chưa nhiễm điện.
1.2. HAI LOẠI ĐIỆN TÍCH
Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng
cách tới điểm mà ta xét.
Có hai loại điện tích là điện tích dương (kí hiếu bằng dấu +) và điện tích
âm (kí hiệu bằng dấu -). Điện tích chứa trong một vật bất kỳ bằng số nguyên
lần điện tích nguyên tố.
Điện tích của hạt electron là điện tích nguyên tố âm, điện tích của hạt
proton là điện tích nguyên tố dương
Các điện tích có hiện tượng tương tác điện có thể hút hoặc đẩy nhau, hai
điện tích cùng loại (dấu) thì đẩy nhau, hai điện tích t khác loại (dấu) thì hút
nhau.
6


1.3. GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG NHIỄM ĐIỆN BẰNG THUYẾT ĐIỆN
TỬ
Nhà bác học Anh Tomson đưa ra học thuyết điện tử gồm các nội dung: Mọi
vật chất trong tự nhiên là tập hợp của nhiều nguyên tử của chất đó
- Kết cấu của nguyên tử của một chất gồm hai phần:
+ Hạt nhân mang điện tích dương
Nhiều điện tử, mỗi điện tử mang điện tích âm nguyên tố (là điện tích âm
nhỏ nhất bằng -1,6.10-19C). Các điện tử trong nguyên tử chuyển động theo nhiều
quỹ đạo khác nhau. Điện tử được gọi là hạt sơ cấp, đó là cấu tạo nhỏ nhất của
vật chất không thể phân chia được.
Nguyên tử trung hồ về điện vì điện tích dương của hạt nhân bằng tổng
điện tích âm của các điện tử trong nguyên tử. Kết cấu cân bằng về điện trong
nguyên tử khó phá vỡ.
Hiện tượng ion hoá:

Việc phá vỡ kết cấu trung hoà về điện của nguyên tử gọi là sự ion hố. Để
ion hóa phải có những tác nhân bên ngồi như: nhiệt lượng, sự va đập cơ
học,…Sau khi bị ion hoá, những nguyên tử nhận thêm điện tử từ các nguyên tử
khác ( có thể cùng chất mà cũng có thể khác chất ) gọi là ion âm. Nguyên tử bị
mất bớt điện tử gọi là ion dương
Học thuyết điện tử là học thuyết căn cứ vào sự chuyển động của các điện
tử (chuyển động trong nguyên tử, chuyển động sang nguyên tử khác, chuyển
động sang vật khác…) để giải thích về đặc tính điện và các hiện tượng về điện.
a. Nhiễm điện do cọ xát: Việc cọ xát thanh thuỷ tinh vào mảnh lụa làm
cho một số điện tử từ các nguyên tử thuỷ tinh chuyển sang nguyên tử lụa, vì vậy
nguyên tử thuỷ tinh trở thành ion dương. Thanh thuỷ tinh nhiễm điện dương
do ma sát. Ngược lại lúc đó các nguyên tử lụa nhận thêm điện tử trở thành ion
âm, mảnh lụa nhiễm điện âm do ma sát.
Tương tự khi cọ xát thanh nhựa vào mảnh dạ, các điện tử từ dạ chuyển
sang nhựa làm cho thanh nhựa nhiễm điện âm, còn mảnh dạ nhiễm điện dương
do ma sát.
b. Nhiễm điện do tiếp xúc: Nếu cho một vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với
một vật nhiễm điện thì nó sẽ bị nhiễm điện cùng dấu với vật đó
Giải thích: Vật khơng mang điện tiếp xúc với vật nhiễm điện âm thì điện
tử từ vật nhiễm điện âm chuyển sang vật khơng nhiễm điện làm cho vật đó trở
thành nhiễm điện âm do tiếp xúc. Ngược lại khi tiếp xúc với vật nhiễm điện
7


dương thì vật đó trở thành nhiễm điện dương do điện tử di chuyển từ vật không
nhiễm điện sang vật nhiễm điện dương nên vật đó cũng trở thành vật nhiễm
điện dương
Những vật chất có thể nhiễm điện do tiếp xúc gọi là chất dẫn điện. Ví
dụ: Kim loại ( đồng, nhơm, sắt…)
1.4. NHIỄM ĐIỆN DO HƯỞNG ỨNG

Hình 1.1: Hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng
Đưa vật B không nhiễm điện đến gần vật A đã nhiễm điện (dương hoặc
âm), thì trong vật B đầu gần với vật A nhiễm điện trái dấu với vật A, phía xa
hơn nhiễm điện cùng dấu với A. Đó là hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng
Đưa vật B không nhiễm điện đến gần vật A đã nhiễm điện dương (hoặc
âm), mô tả trên hình thì các điện tử trong vật B sẽ bị hút (hoặc đẩy) các điện tử
di chuyển về đầu gần (hoặc là đầu xa) vật A, làm cho trong vật B phía gần với
vật A nhiễm điện trái dấu với vật A, phía xa hơn nhiễm điện cùng dấu với A
Những chất không dẫn điện do tiếp xúc đều nhiễm điện do hưởng ứng và
gọi là chất cách điện hay chất điện mơi. Ví dụ ( gỗ, sứ, khơng khí, giấy,..).
2. KHÁI NIỆM VỀ ĐIỆN TRƯỜNG
2.1. ĐỊNH LUẬT CU - LƠNG
Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau, lực tương tác giữa các
điện tích được gọi là tương tác điện
Năm 1785, bằng thực nghiệm, Coulomb (nhà bác học người Pháp 1736 – 1806)
đã xác lập được biểu thức định lượng tương tác giữa hai điện tích có kích thước
rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng đặt đứng yên trong chân không
Nội dung: Lực hút hay đẩy giữa hai diện tích điểm đặt trong chân khơng có
phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận
với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách
giữa chúng.
F  k.

q1.q2

(1.1)

r2

Trong đó: q1 , q2 là độ lớn của hai điện tích

8


k

là hệ số tỉ lệ, k  9.109

N .m 2
, r là khoảng cách giữa hai điện tích.
C2

Nếu hai điện tích điểm được đặt trong một điện mơi đồng tính thì lực
tương tác giữa hai điện tích sẽ yếu đi  lần so với khi đặt chúng trong chân
không.
Công thức định luật Cu – lông trong trường hợp này:
F  k.

q1 .q2

(1.2)

 .r 2

 là hằng số điện môi

Bảng hằng số điện môi của một số chất
2.2. ĐỊNH NGHĨA VÀ TÍNH CHẤT CỦA ĐIỆN TRƯỜNG
Điện trường là mơi trường (dạng vật chất) bao quanh điện tích và gắn liền

với điện tích.
Nơi nào có điện tích thì xung quanh điện tích đó có điện trường.
Tính chất cơ bản của điện trường là tác dụng lực điện lên các điện tích
khác đặt trong nó.
Một điện tích Q nằm tại một điểm
trong khơng gian sẽ gây ra xung quanh nó
một điện trường. Một điện tích q nằm
trong điện trường đó sẽ bị Q tác dụng một
lực điện và ngược lại, q cũng tác dụng lên
Q một lực
Chính nhờ tính chất cơ bản này mà ta biết được sự có mặt của điện trường, như
vậy hai điện tích Q và q khơng trực tiếp tác động lên nhau mà mà Q gây ra
quanh nó một điện trường và điện trường này tác dụng lên điện tích q, và ngược
lại. Lực này được gọi là lực điện trường
2.3. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG VÀ ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN
a, Cường độ điện trường
Định nghĩa: Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng
cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số
độ lớn của lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó
và độ lớn của q.
E

F
q

(1.3)

E Cường độ điện trường tại điểm mà ta xét

9

Cường độ điện trường được biểu diễn bằng một vectơ gọi là vectơ cường


 F
độ điện trường: E 
(1.4)
q

E : Phương và chiều trùng với phương và chiều của lực điện tác dụng lên

điện tích thử q dương, chiều dài biểu diễn độ lớn của cường độ điện trường theo
một tỉ xích nào đó.


Nếu E khơng đổi cả về phương chiều và độ lớn tại mọi điểm trong điện trường
thì ta có điện trường đều.
b, Đường sức điện
Định nghĩa: là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của vectơ
cường độ điện trường tại điểm đó. Nói cách khác là đường mà lực điện tác dụng
dọc theo nó
Hệ đường sức là là tập hợp các đường sức mơ tả khơng gian có điện
trường. Tập hợp các đường sức điện trường được gọi là phổ đường sức điện
trường hay điện phổ

Hình 1.2 Hình dạng đường sức điện của một số điện trường
a. Đường sức của điện tích dương
b. Đường sức của điện tích âm
c. Đường sức của hệ 2 điện tích dương đặt gần nhau

d. Đường sức của một điện tích dương và điện tích âm đặt gần nhau
Các đặc điểm của đường sức điện:
+ Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện và chỉ một mà
thơi
+ Đường sức điện là những đường có hướng. Hướng của đường sức điện
tại một điểm là hướng của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó.
+ Đường sức điện của điện trường tĩnh điện là đường không khép kín. Nó
đi ra từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. Trong trường hợp chỉ có

10


một điện tích thì các đường sức đi từ điện tích dương ra vơ cực hoặc từ vơ cực
tới điện tích âm.
+ Tuy các đường sức điện là dày đặc nhưng người ta chie vữ một số
đường theo quy ước: Số đường sức điện đi qua một diện tích nhất định đặt
vng góc với đường sức điện tại điểm mà ta xét tỉ lệ với cường độ điện trường
tại điểm đó.
Như vậy: chỗ có cường độ điện trường mạnh thì số các đường sức từ sẽ
mau, chỗ có cường độ điện trường nhỏ thì số các đường sức từ sẽ thưa, điện
trường đều thì các đường sức là những đường thẳng song song và cách đều nhau
3. ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ
3.1. CƠNG CỦA LỰC ĐIỆN TRƯỜNG
Cơng của lực điện trường là năng lượng của điện trường dùng để di
chuyển điện tích từ điểm này đến điểm khác trong điện trường
Điện tích Q di chuyển theo đường thẳng
MN, làm với các đường sức điện một góc α,
với MN = s
Cơng của lực điện trong sự di chuyển của
điện tích trong điện trường đều từ M đến N:


A MN  F .s  F .s.cos 

Mà ta có: F = E.d và s.cos   d thì A MN  q.E.d

(1.5)


Trong đó α là góc giữa lực F và độ dời s , d là hình chiếu của độ

dời s trên một đơn vị đường sức điện.
+ Nếu α < 900 thì cosα >0, do đó d > 0 và AMN > 0.
+ Nếu α > 900 thì cosα < 0, do đó d < 0 và AMN < 0.
Điện tích q di chuyển theo đường gấp khúc MPN. Tương tự như trên, ta
có: AMPN = Fs1.cosα1 + Fs2cosα2
Với s1.cosα1 + s2cosα2 = d, ta có AMPN = qEd
Trong đó, d = MH là khoảng cách của hình chiếu từ điểm đầu đến hình
chiếu của điểm cuối của đường đi trên một đường sức điện.
Kết quả có thể mở rộng cho các trường hợp đường đi từ M đến N là một
đường gấp khúc hoặc đường cong.
Như vậy, công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện
trường đều từ M đến N là: AMPN = qEd
11


Cơng của lực điện trường khơng phụ thuộc vào hình dạng của đường đi
mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi.
3.2. ĐIỆN THẾ
Định nghĩa: Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc
trưng riêng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một

điện tích q. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên
q khi q di chuyển từ M ra vô cực và độ lớn của q: VM 

AM 
q

(1.6)

Đơn vị điện thế: Vơn kí hiệu V
Đặc điểm của điện thế:
+ Là đại lượng đại số vì q > 0 nên nếu AM∞ > 0 thì V M > 0. Nếu AM∞ < 0
thì VM < 0.
+ Điện thế của đất và một điểm ở vô cực thường được chọn làm mốc và
bằng 0
+ Điện thế tại điểm M gây bởi điện tích q: VM  K

q
r

(1.7)

Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện
trường thì cơng mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm
thế năng của điện tích q trong điện trường: AMN  VM  VN
3.3. HIỆU ĐIỆN THẾ
Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là hiệu giữa điện thế tại M VM và
điện thế tại N VN :
U MN  VM  VN
 U MN  VM  VN 

AM  AN 

q
q

Mà AM   AMN  AN 
=> U MN 

AMN AN  AN 
A


 U MN  MN
q
q
q
q

Định nghĩa: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường đặc
trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điệm
tích từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số của cơng của lực điện tác
dụng lên điện tích q trong sự di chuyển từ M đến N và độ lớn của q:
U MN 

AMN
q

(1.8)

Đơn vị hiệu điện thế cũng là Vôn (V).

12


Vôn là hiệu điện thế giữa hai điểm mà nếu di chuyển điện tích q = 1C từ
điểm nọ đến điểm kia thì lực điện sinh cơng là 1 J.
Xét hai điểm M và N trên một đường sức điện của một điện trường đều.
Nếu
di chuyển một điện tích q trên một đường thẳng MN thì cơng của lực điện sẽ là:
AMN = qEd
với d = MN
Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N sẽ là:
U MN 

AMN q.E.d
U

 E.d  E 
q
q
d

(1.9)

Công thức này cho thấy tại sao ta lại dùng đơn vị của cường độ điện
trường là Vôn trên mét (V/m).
4. TÁC DỤNG CỦA ĐIỆN TRƯỜNG LÊN VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI
4.1. VẬT DẪN TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
Hiện tượng: Khi chưa có điện trường tác dụng vào vào vật dẫn thì các
electron tự do ln ln chuyển động hỗn loạn. Khi đặt vật dẫn vào trong một
điện trường ngồi thì các electron tự do chuyển động hỗn độn trong vật dẫn sẽ

phân bố lại để tạo ra một điện trường làm mất tác dụng của điện trường ngoài
xâm nhập vào. Trạng thái mà điện trường trong vật dẫn bằng không được gọi là
trạng thái cân bằng tĩnh điện.
Trong vật dẫn kim loại dưới tác dụng của điện trường ngồi dù nhỏ thì
các electron vẫn chuyển động có hướng và tạo thành dòng điện nhưng dòng điện
chỉ tồn tại trong thời gian rất ngắn. Vậy muốn các electron tự do này nằm cân
bằng trong vật dẫn thì cần thỏa mãn các điều kiện:
+ Vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm bên trong vật dẫn đều bằng 0:

Etr  0

+ Thành phần tiếp tuyến của vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm ở
bên trên mặt vật dẫn phải bẳng 0
Kết luận
– Bên trong vật dẫn điện trường bằng khơng. Do bên trong vật dẫn có sẵn
các điện tích tự do nếu điện trường khác 0 nó sẽ tác dụng lực lên các điện tích tự
do và gây ra dòng điện trái với trạng thái cân bằng tĩnh điện
– Đối với vật dẫn rỗng, điện trường ở phần rỗng bằng khơng nếu ở phần
này khơng có điện tích.
– Cường độ điện trường tại một điểm trên mặt ngoài vật dẫn vng góc
với mặt vật. Vì nếu cường độ điện trường khơng vng góc với mặt vật dẫn thì
13


sẽ có một thành phần tiếp tuyến với mặt vật dẫn thì thành phần này sẽ tác động
lên các điện tích tự do gây ra dịng điện trên mặt vật dẫn
Ứng dụng: Chế tạo ra màn chắn tĩnh điện. Các máy tĩnh điện thường được
đặt trong một vỏ bằng kim loại để tránh ảnh hưởng điện bên ngoài. Vỏ kim loại
đó giữ vai trị của màn điện. Các đèn điện tử, các dây điện thoại, dây micrô đều
được bọc ở ngồi bằng những lưới thép. Lưới thép có tác dụng như một màn

điện giữ cho chế độ làm việc của đèn và dịng điện chạy trong dây được ổn định,
khơng bị nhiễu bởi ảnh hưởng điện bên ngoài .Ðể giữ cho điện thế của màn
không đổi, người ta nối màn điện với đất. Nếu trên màn điện có các điện tích thì
các điện tích này sẽ theo dây dẫn truyền xuống đất. Dây nối với đất được gọi là
dây “mass”.
- Sự phân bố điện tích trên mặt vật dẫn chỉ phụ thuộc vào hình dạng của
vật dẫn. Đối với vật dẫn đối xứng như hình cầu, phẳng, trụ, điện tích được phân
bố đều trên toàn mặt vật, ngược lại đối với các dạng bất kỳ, sự phân bố điện tích
là khơng đều, điện tích chỉ tập trung ở chỗ mũi nhọn
- Ở một vật dẫn rỗng nhiễm điện, điện tích chỉ phân bố ở mặt ngồi của
vật dẫn.
- Điện tích phân bố trên mặt ngồi vật dẫn khơng đều. Ở những chỗ lồi
điện tích tập trung nhiều hơn; ở những chỗ mũi nhọn điện tích tập trung nhiều
nhất; ở chỗ lõm hầu như khơng có điện tích.
- Điện tích phân bố trên mặt ngồi khơng đều, nên cường độ điện trường
ở mặt ngoài của vật dẫn cũng khác nhau.
- Nơi nào điện tích tập trung nhiều hơn, điện trường ở đó mạnh hơn.
Ứng dụng: Chế tạo ra cột thu lơi. Những tia sét với điệp áp và dịng điện
vơ cùng lớn sẽ được cung cấp một đường dẫn với điện trở thấp dẫn xuống mặt
đất, có thể tạo thành các dịng điện khi có sét đánh. Nếu có sét đánh, cột thu lơi
sẽ mang dịng điện có hại ra khỏi tồn nhà và xuống mặt đất an tồn.
4.2. ĐIỆN MƠI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
Hiện tượng: Khác với các chất dẫn điện, trong các chất điện mơi khơng có
các điện tích tự do. Chúng không thể dẫn điện được. Tuy nhiên khi ta đặt một
điện môi, vào trong một điện trường đủ lớn thì sẽ xuất hiện các điện tích trên
chất điện mơi. Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng phân cực điện mơi. Các
điện tích được gọi là các điện tích phân cực
Lưỡng cực phân tử: mỗi phân tử của chất điện môi đều gồm hai phần một
phần gồm các hạt nhân nguyên tử mang điện tích dương và phần còn lại là các
14

êlectrơn mang điện tích âm quay quanh các hạt nhân. Bình thường, các phân tử
của chất điện mơi trung hồ điện. Do sự phân bố của các êlectrôn quanh các hạt
nhân người ta chia chất điện môi làm hai loại: một loại có các êlectrơn phân bố
khơng đối xứng quanh các hạt nhân. Ðối với loại này, trọng tâm điện tích âm O_
và trọng tâm điện tích dương O+ cách nhau một đoạn  phân tử loại trên gọi là
phân tử tự phân cực (hình 1.3 a). Ðó là trường hợp của các chất điện môi như
H2O. Loại phân tử thứ hai có các êlectrơn phân bố đối xứng quanh các hạt nhân.
Khi đó trọng tâm các điện tích âm O_ và trọng tâm điện tích dương O+ trùng
nhau. Phân tử không trở thành lưỡng cực điện và được gọi là phân tử khơng tự
phân cực (hình 1.3 b).

Hình 1.3 a

Hình: 1.3 b

Ta có thể giải thích q trình xuất hiện điện tích ở trên chất điện mơi dựa
vào cấu tạo phân tử của chất điện môi. Ở đây chỉ giới hạn nghiên cứu trường
hợp chất điện môi đồng chất và đẳng hướng.
Chất điện môi đồng chất và đẳng hướng là chất điện mơi trong đó các tính
chất vật lý nói chung và sự phân cực nói riêng tại mọi điểm và theo mọi phương
đều như nhau.
Giải thích hiện tượng phân cực: Khi có điện trường ngồi ở từng phân tử
các điện tích trái dấu dịch chuyển về hai hướng ngược chiều nhau. Ở một phía
xuất hiện điện tích dương và phía cịn lại xuất hiện điện tích âm khi đó mỗi phân
tử trở thành một lưỡng cực. Sự dịch chuyển các điện tích gây lên sự xuất hiện
các điện tích trên mặt điện mơi
Ta xét một khối điện mơi đặt trong một điện trường và lần lượt nghiên
cứu quá trình phân cực của hai loại chất điện mơi kể trên.

Hình: 1.4 a

Hình: 1.4 b
15

Hình 1.4 c


Loại chất điện mơi có phân tử tự phân cực: Ðối với loại này, khi ta chưa
đặt khối điện môi vào trong điện trường, các lưỡng cực phân tử do chuyển động
nhiệt nên sắp xếp hỗn loạn theo mọi phương (Hình 1.4 a). Do đó tổng vectơ của
các mơmen lưỡng cực phân tử bằng không, trên khối điện môi không xuất hiện
các điện tích.
Dưới tác dụng của điện trường ngồi E0 mỗi lưỡng cực phân tử sẽ chịu
tác dụng của một ngẫu lực và có xu hương quay sao cho moomen lưỡng cực có
phương và chiều trùng với phương và chiều của E0 nếu điện trường đủ lớn thì
các lưỡng cực phân tử có thể coi như nằm song song với nhau theo phương
chiều của điện trường ngồi (hình 1.4 b). Khi đó bên trong khối điện mơi các
trọng tâm điện tích dương và trọng tâm các điện tích âm của các phân tử sẽ
trung hòa nhau nhưng trên mặt giới hạn trước và sau của khối điện môi các điện
tích dương và âm vẫn tồn tại (hình 1.4 c).
Như vậy có các điện tích trái dấu xuất hiện ở hai mặt giới hạn trước và sau
của khối điện môi. Mặt điện trường ngồi đi vào sẽ tích điện âm, mặt điện
trường ngồi đi ra sẽ tích điện dương. Chất điện mơi đã bị phân cực.
Loại chất điện mơi có phân tử không tự phân cực. Ðối với loại này, khi ta
chưa đặt khối điện môi vào trong điện trường ngồi, các trọng tâm điện tích
dương và âm của các phân tử trùng nhau. Trong khối điện mơi khơng có các
lưỡng cực phân tử xuất hiện và trên mặt khối điện mơi cũng khơng có các điện
tích xuất hiện (hình 1.5 a)

Hình: 1.5 a

Hình: 1.5 b

Dưới tác dụng của điện trường ngồi E0 các trọng tâm điện tích dương và
âm của các phân tử tách nhau ra và mỗi phân tử trở thành một lưỡng cực điện có
mơmen lưỡng cực điện sắp xếp theo phương chiều của E0 . Quá trình xảy ra
giống như trường hợp trên: ở các mặt giới hạn trước và sau của khối điện môi

16


cũng xuất hiện các điện tích trái dấu và khối điện mơi đã bị phân cực (hình
1.5b).
Kết luận: Dù chất điện môi thuộc loại nào, khi đặt vào trong một điện
trường ngồi thì ở trên hai mặt giới hạn của khối điện mơi cũng xuất hiện các
điện tích trái dấu. Các điện tích này đều là các điện tích liên kết, định xứ ở trên
mặt giới hạn của khối điện mơi.
Tuỳ theo chất điện mơi, điện tích của các lưỡng cực phân tử sẽ lớn hay
nhỏ và tuỳ thuộc theo cường độ điện trường bên ngoài và các lưỡng cực phân tử
sẽ quay hướng nhiều hay ít. Vậy mức độ phân cực của một chất điện môi phụ
thuộc vào bản chất của chất điện môi và cường độ điện trường bên ngồi.
Khi đặt một vật điện mơi trong điện trường thì điện mơi bị phân cực.
Do sự phân cực của điện mơi nên mặt ngồi của điện mơi trở thành các
mặt nhiễm điện.

17

CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG 1
Câu 1: Trình bày nội dung thuyết điện tử? Vận dụng thuyết điện tử để giải thích
hiện tượng nhiễm điện do cọ xát?
Câu 2: Trình bày định nghĩa và tính chất của điện trường?
Câu 3: Trình bày định nghĩa đường điện và tính chất của đường sức điện?
Câu 4: Trình bày hiện tượng, kết luận và ứng dụng của vật dẫn trong điện
trường?
Câu 5: Trình bày hiện tượng, kết luận và ứng dụng của điện mơi trong điện
trường?
Câu 6: Trình bày định nghĩa của điện thế và hiệu điện thế? Mối quan hệ của hiệu
điện thế và cường độ điện trường?
Câu 7: Xây dựng công thức tính cơng của lực điện trường?
Câu 8: Trình bày định nghĩa và phương, chiều của vectơ cường độ điện trường?
Câu 9: Trình bày nội dung của định luật Cu – lơng? Biểu thức tính lực tương tác
giữa hai điện tích khi đặt trong điện mơi đồng tính?
Câu 10: Vận dụng thuyết điện tử giải thích hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc,
nhiễm điện do hưởng ứng?

18


CHƯƠNG 2: MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU
I. MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG
- Trình bày được các khái niệm về mạch điện một chiều (dòng điện, cường
độ dòng điện, điện trở, điện trở suất, cơng suất, điện năng);
- Viết, giải thích, vận dụng linh hoạt các biểu thức tính tốn trong mạch
điện một chiều;
- Tính tốn các thơng số (điện trở, dịng điện, điện áp, công suất, điện năng,
nhiệt lượng) của mạch điện một chiều một nguồn, nhiều nguồn từ đơn giản đến
phức tạp.

- Tích cực, chủ động trong học tập, áp dụng các kiến thức vào thực tế.
II. NỘI DUNG CHI TIẾT
1. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU
1.1. DÒNG ĐIỆN VÀ DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU
Khi đặt vật dẫn trong điện trường, dưới tác dụng của lực điện trường, các
điện tích dương sẽ di chuyển từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp hơn,
cịn các điện tích âm sẽ di chuyển ngược lại từ nơi có điện thế thấp đến nơi có
cao hơn và tạo thành dịng điện.
Vậy: Dòng điện là dòng các hạt mang điện chuyển dời có hướng dưới tác
dụng của lực điện trường.
Dịng điện một chiều là dòng chuyển dời đơn hướng của các điện tử.
Dòng điện một chiều tạo ra từ các nguồn như pin, acquy.
Dịng điện khơng đổi là dịng điện có chiều và cường độ không thay đổi
theo thời gian.
1.2. CHIỀU QUY ƯỚC CỦA DỊNG ĐIỆN
Người ta quy ước chiều dịng điện là chiều di chuyển của các điện tích
dương tức là hướng nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp hơn, và đó cũng
là chiều của điện trường.
+ Trong kim loại: Dòng điện là dòng các điện tử chuyển dời có hướng. Vì
điện tử di chuyển từ nơi có điện thế thấp hơn đến nơi có điện thế cao hơn nên
dòng điện tử ngược với chiều quy ước của dòng điện.
+ Trong dung dịch điện ly: Dòng điện là dịng các ion chuyển dời có
hướng. Nó gồm có hai dịng ngược chiều nhau đó là: Dịng ion dương có chiều
theo chiều quy ước của điện trường và dịng ion âm có chiều ngược chiều quy
ước. Các ion dương sẽ di chuyển từ Anốt (cực dương) về Catôt (cực âm) nên gọi
là các Cation, các ion âm di chuyển từ catốt về Anôt nên gọi là các Anion.
19


+ Trong mơi trường chất khí bị ion hố: Dịng điện là dịng các ion và

điện tử chuyển dời có hướng. Nó gồm có dịng ion dương đi theo chiều của điện
trường từ Anốt về Catốt, và dòng ion âm và điện tử đi ngược chiều điện trường
từ Catốt về Anốt.
1.3. CƯỜNG ĐỘ VÀ MẬT ĐỘ DÒNG ĐIỆN
Đại lương đặc trưng cho độ lớn của dòng điện được gọi là Cường độ dịng
điện (đơi khi ta gọi tắt là dịng điện), ký hiệu là I (hoặc i).
Cường độ dòng điện là lượng điện tích qua tiết điện thẳng của dây dẫn
trong một đơn vị thời gian: I =

Q
t

(2.1)

Ở đây Q là điện tích qua tiết diện dây dẫn trong thời gian t. Nếu điện tích
chuyển qua dây dẫn khơng đều theo thời gian sẽ tạo ra dịng điện có cường độ
thay đổi (ký hiệu là i). Giả sử trong thời gian rất nhỏ dt có lượng điện tích dQ
qua tiết diện dây thì cường độ dịng điện sẽ là:
i=

dQ
dt

(2.2)

Trong hệ SI đơn vị của điện tích là Culơng, của thời gian là giây thì đơn
vị của cường độ dịng điện là Ampe (ký hiệu A).
Ampe là cường độ của dòng điện cứ mỗi giây có một culơng qua tiết diện
dây dẫn: 1A =

1C
1s

(2.3)

Cường độ dòng điện qua một đơn vị diện tích tiết diện được gọi là mật độ
dịng điện. Kí hiệu là j: j 

I
S

(2.4)

Ở đây: S là diện tích tiết diện. Đơn vị mật độ dịng điện trong hệ SI là
2

A/m , vì đơn vị này quá nhỏ nên trong thực hành người ta dùng là A/cm2.
Cường độ dịng điện dọc theo một đoạn dây dẫn là khơng đổi thì chỗ nào
dây dẫn có tiết diện nhỏ thì mật độ dòng điện sẽ lớn và ngược lại.
2. MẠCH ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN TỬ CỦA MẠCH ĐIỆN
2.1. MẠCH ĐIỆN
Mạch điện là tập hợp các thiết bị điện nối với nhau bằng các dây dẫn tạo
thành những vịng kín trong đó dịng điện có thể chạy qua. Mạch điện gồm 3
phần tử cơ bản là nguồn điện, thiết bị tiêu thụ điện, dây dẫn ngồi ra cịn có các
thiết bị phụ trợ như: thiết bị đóng cắt, đo lường, bảo vệ, tự động…
2.2. CÁC PHẦN TỬ CẤU THÀNH MẠCH ĐIỆN
Sơ đồ mạch điện đơn giản như hình vẽ:
20

* Nguồn điện
- Là các thiết bị điện có khả năng cung cấp một điện áp lâu dài cho các
thiết bị điện hoạt động
- Nguồn điện có thể là nguồn một chiều hoặc xoay chiều.
+ Nguồn một chiều: Pin, acquy, máy phát điện một chiều,...
+ Nguồn xoay chiều: Lấy từ lưới điện, máy phát điện xoay chiều,…
- Các nguồn điện công suất lớn thường được truyền tải từ các nhà máy
điện (nhiệt điện, thủy điện, điện nguyên tử...).
Các nguồn điện một chiều thường được đặc trưng bằng suất điện động E,
điện trở trong r. Với nguồn xoay chiều thường biểu diễn bằng công suất P (công
suất máy phát) và điện áp ra u.

Hình 2.2: Một số loại nguồn điện

* Thiết bị tiêu thụ điện (Phụ tải)
Là các thiết bị sử dụng điện năng để chuyển hóa thành một dạng năng
lượng khác, như dùng để thắp sáng (quang năng), chạy các động cơ điện (cơ
năng), dùng để chạy các lò điện (nhiệt năng)... . Các thiết bị tiêu thụ điện thường
được gọi là phụ tải (hoặc tải) và ký hiệu bằng điện trở R hoặc bằng tổng trở Z.

Hình 2.3: Một số loại phụ tải thông dụng
21


* Dây dẫn
Có nhiệm vụ liên kết và truyền dẫn dòng điện từ nguồn điện đến nơi tiêu
thụ. Thường làm bằng kim loại đồng hoặc nhôm và một số vật liệu dẫn điện có
điện dẫn suất cao khác.
* Các thiết bị phụ trợ:
- Dùng để đóng cắt như: Cầu dao, công tắc, aptômát, máy cắt điện, công

tắc tơ..
- Dùng để đo lường: Ampe mét, vơn mét, ốt mét, cơng tơ điện…
- Dùng để bảo vệ: Cầu chì, rơ le, …
*Sức điện động E
Sức điện động E là phần tử lý tưởng, có trị số
bằng điện áp U đo được gữa hai cực của nguồn khi hở
mạch ngoài. Chiều của sức điện động quy ước từ điện thế
thấp đến điện thế cao (cực âm đến cực dương)
Chiều điện áp quy ước là chiều từ điểm có điện
thế cao đến điểm có điện thế thấp: U = E
* Nguồn của dòng J: Nguồn của dịng điện J là
phần tử lý tưởng có trị số bằng dòng điện ngắn mạch

J (t)

giữa hai cực của nguồn.
3. CÁC ĐỊNH LUẬT VÀ BIỂU THỨC CƠ BẢN TRONG MẠCH ĐIỆN
MỘT CHIỀU
3.1. ĐỊNH LUẬT ÔM
Nêu lên mối quan hệ giữa dòng điện qua một đoạn mạch và điện áp giữa
hai đầu đoạn mạch đó.
Giả sử điện áp U đặt vào hai đầu đoạn mạch dài l nó sẽ tạo ra điện trường
đều có cường độ là:
E

U
l

(2.5)

Dưới tác dụng của điện trường, các phần tử dẫn điện sẽ di chuyển tạo
thành dịng điện. Điện trường càng mạnh thì mật độ dòng điện càng lớn, tức là
mật độ dòng điện tỷ lệ với cường độ điện trường:
(2.6)

J   .E

Ở đây  được gọi là điện dẫn suất, phụ thuộc vào bản chất dẫn điện của
từng vật liệu điện, điện dẫn suất càng lớn thì vật liệu dẫn điện càng tốt.
22


Vậy ta có:
I
U
S
 .
 I   . .U  g .U
S
l
l

Trong đó:

g = .

(2.7)

S
được gọi là điện dẫn của đoạn mạch:

l

Ta thấy dòng điện qua một đoạn mạch tỷ lệ với điện áp giữa hai đầu đoạn
mạch và với điện dẫn của đoạn mạch đó. Đây là nội dung của định luật Ôm cho
một đoạn mạch.
Nghịch đảo của điện dẫn gọi là điện trở, kí hiệu là r :
r 



1
1 l
l

.
 .
g
 S
S

(2.8)

1
Gọi là điện trở suất của vật liệu đó. Từ đây ta có dạng khác của định


luật Ôm là:
I

U

r

(2.9)

Phát biểu định luật Ôm: Dòng điện qua một đoạn mạch tỷ lệ với điện áp
hai đầu đoạn mạch, tỉ lệ nghịch với điện trở của đoạn mạch.
3.2. CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG TRONG MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU
* Công của dịng điện
Cơng của dịng điện là cơng của lực điện chuyển dịch các điện tích trong
mạch điện. Giả sử trên một đoạn mạch có điện áp là U, dịng điện là I, trong thời
gian t lượng điện tích chuyển qua đoạn mạch là: q = I.t.
Từ định nghĩa về điện áp ta thấy cơng của lực bằng tích của điện tích di
chuyển qua đoạn mạch.
A = q.U = U.I.t

(2.10)

Trong đo lường ta thường dùng đon vị của công là Jun ký hiệu là J.
Vây: Cơng của dịng điện sản ra trên một đoạn mạch tỷ lệ với điện áp hai
đầu đoạn mạch, dòng điện qua mạch và thời gian duy trì dịng điện.
* Cơng suất của dịng điện
Cơng suất là công trên một đơn vị thời gian
P

A U .I .t

 U .I
t
t

(2.11)

Vậy cơng suất của dịng điện trên một đoạn mạch tỷ lệ với điện áp ở hai
đầu đoạn mạch và dịng điện qua mạch.
Đơn vị của cơng suất người ta dùng đơn vị đo là: Oát ký hiệu W

23


Từ (2.11) ta rút ra cơng thức tính cơng theo công suất là:
A = P.t

(2.12)

Từ đây ta thấy đơn vị của cơng cịn được tính theo đơn vị là: t - giờ (Wh).
* Công suất của nguồn điện
Công của nguồn điện là số đo năng lượng chuyển hóa các dạng năng
lượng khác thành điện năng, và được tính theo cơng thức:
Ang = E.q = E.I.t

(2.13)

Trong đó: E là cơng suất của nguồn.
Cơng suất của nguồn được tính theo cơng thức sau:
Pt =

Ang
t

= E.I

(2.14)

Vậy: cơng suất của nguồn điện bằng tích số giữa sức điện động nguồn và dịng
điện qua nguồn.
Ví dụ 2.1: Một bóng đèn ghi 220 V - 100W.
1) Gải thích ký hiệu đó.
2) Tính điện trở bóng đèn (ở trạng thái làm việc).
3) Nếu bóng đèn đó đặt vào điện áp U’ = 110V thì cơng suất tiêu thụ của
bóng đèn là bao nhiêu? giả thiết khi đó điện trở của bóng đèn là khơng đổi?
Giải
1) Bóng đèn ghi 220V, 100W nghĩa là điện áp làm việc ứng với 220V thì
đèn làm việc bình thường, đảm bảo các tính năng kỹ thuật theo quy định của nhà
chế tạo và khi đó cơng suất tiêu thụ là 100W.
220V - là điện áp định mức của bóng đèn, kí hiệu Uđm.
100W - là cơng suất định mức của đèn kí hiệu là Pđm.
2) Điện trở của đèn ở trạng thái làm việc bình thường được tính theo cơng
thức:
r

2
U đm
2202

 484 
Pđm 100

3) Gọi công suất tiêu thụ ứng với điện áp U’ là P’ và ứng với điện áp định
mức là Pđm thì khi đó ta có:
Pđm =

2
U '2
U đm
P ' U '2
và P’ =
ta rút ra
 2 k2
r
r
Pđm U đm

Vậy công suất tiêu thụ của đèn ứng với điện áp U’ = 110V là
P’ = Pđm.k2 = 100.(

110 2
) = 25W.
220

24