Bài giảng Kỹ thuật điện - ĐH Phạm Văn Đồng

Bài giảng Kỹ thuật điện gồm có 5 chương cung cấp cho người học các kiến thức như: Những khái niệm cơ bản về mạch điện, dòng điện hình sin, các phương pháp giải mạch điện, mạch điện ba pha, đại cương về máy điện. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật điện - ĐH Phạm Văn ĐồngTRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG2014BÀI GIẢNG MÔN HỌCKỸ THUẬT ĐIỆNKHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆThS. Phạm Văn AnhThời lượng: 30 tiếtBậc học: Đại họcQuảng Ngãi, tháng 12 năm 2014BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆNLỜI NÓI ĐẦUỞ nước ta hiện nay, công nghiệp hóa – hiện đại hóa đang bước vào giai đoạnphát triển mạnh mẽ. Trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là cơ khí – tự động hóa có nhiềubước phát triển vượt bậc, góp phần củng cố và xây dựng cơ sở vật chất hạ tầng chonền kinh tế.Góp phần vào những nỗ lực này, các cán bộ, giảng viên và toàn thể các sinhviên của đại học Phạm Văn Đồng cũng đang từng bước đổi mới, nâng cao trình độchuyên môn, nhằm tạo ra những bước chuyển lớn trong đào tạo và nâng cao chấtlượng tạo.Từ những yêu cầu trên, tác giả đã biên soạn bài cuốn bài giảng này nhằm làmtài liệu học tập cho các lớp chuyên ngành Kỹ thuật cơ khí tại Đại học Phạm VănĐồng. Tài liệu này được sử dụng cho sinh viên các lớp đại học tín chỉ với thời lượng30 tiết. Tôi hy vọng đây sẽ là tài liệu thiết thực cho các bạn sinh viên.Trong quá trình biên soạn, chắc chắn tài liệu không tránh khỏi có những sai sót.Mọi góp ý xin gửi về địa chỉ Phạm Văn Anh - Khoa Kỹ Thuật Công Nghệ - TrườngĐai học Phạm Văn Đồng hoặc thư điện tử: pvanh@pdu.edu.vn. Xin chân thành cảmơn.Tác giảTrang 1BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆNCHƯƠNG 1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆNMục tiêuMục tiêu của chương này giúp sinh viên nắm được các khái niệm cơ bản vềmạch điện, kết cấu hình học của một mạch điện, các thông số cơ bản khi xem xét mộtmạch điện. Phần cuối của chương giúp sinh viên nắm được hai định luật Kirchoff,đây là những định luật cơ bản và là công cụ để giải các bài toán về mạch điện ở cácchương tiếp theo.1.1. Những khái niệm cơ bản về mạch điện1.1.1. Mạch điện: là tập hợp các thiết bị điện nối với nhau bằng các dây dẫn (phần tửdẫn) tạo thành những vòng kín trong đó dòng điện có thể chạy qua. Mạch điện thườnggồm các loại phần tử sau: nguồn điện, phụ tải (tải), dây dẫn. Ví dụ một mạch điệntrong hình 1.1. Mạch điện bao gồm một nguồn điện AC, một bóng đèn, một động cơđiện và dây dẫn.13ADây dẫn2Nguồn điệnĐộng cơ điệnBóng đènMACabcBHình 1.11.1.2. Nguồn điện: Nguồn điện là thiết bị phát ra điện năng. Về nguyên lý, nguồnđiện là thiết bị biến đổi các dạng năng lượng như cơ năng, hóa năng, nhiệt năng thànhđiện năng.1.1.3. Tải: Tải là các thiết bị tiêu thụ điện năng và biến đổi điện năng thành các dạngnăng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng v…Trang 2BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN1.1.4. Dây dẫn: Dây dẫn làm bằng kim loại (đồng, nhôm ) dùng để truyền tải điệnnăng từ nguồn đến tải.1.2. Kết cấu hình học của mạch điện1.2.1. Nhánh: Nhánh là một đoạn mạch gồm các phần tử ghép nối tiếp nhau, trongđó có cùng một dòng điện chạy từ đầu này đến đầu kia.1.2.2. Nút: Nút là điểm gặp nhau của từ ba nhánh trở lên.1.2.3. Vòng: Vòng là lối đi khép kín qua các nhánh.1.2.4. Mắt lưới: Vòng mà bên trong không có vòng nào khácVí dụ: Mạch điện trên hình 1.1 có 3 nhánh, 2 nútA, B và 3 vòng a, b, c.1.3 Các đại lượng đặc trưng trong mạch điện1.3.1. Dòng điệnDòng điện i về trị số bằng tốc độ biến thiên của lượng điện tích q qua tiết diệnngang một vật dẫn: i = dq/dtChiều dòng điện quy ước là chiều chuyển động của điện tích dương trong điệntrường.1.3.2. Điện ápHiệu điện thế (hiệu thế) giữa hai điểm gọi là điện áp. Điện áp giữa hai điểm Avà B là:u AB t   u A t   u B t (1.1)Chiều điện áp quy ước là chiều từ điểm có điện thế cao đến điểm có điện thếthấp.1.3.3. Chiều dương dòng điện và điện ápKhi giải mạch điện, ta tùy ý vẽ chiều dòng điện và điện áp trong các nhánh gọilà chiều dương. Kết quả tính toán nếu có trị số dương, chiều dòng điện (điện áp) trongTrang 3BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆNnhánh ấy trùng với chiều đã vẽ, ngược lại, nếu dòng điện (điện áp) có trị số âm, chiềucủa chúng ngược với chiều đã vẽ.1.3.4. Nguồn điện áp và nguồn dòng điệnNguồn điện áp đặc trưng cho khả năng tạo nên và duy trì một điện áp trên haicực của nguồn. Nguồn điện áp được ký hiệu như trong hình .12a. Nguồn điện áp cònđược đặc trương bởi một suất điện động e(t) (hình 1.2b).Chiều e (t) từ điểm điện thế thấp đến điểm điện thế cao. Chiều điện áp theoquy ước từ điểm có điện thế cao đến điểm điện thế thấp.u  t   e  t (1.2)Trong (1.2) dấu “-” thể hiện sự trái dấu giữa u và e.u(t)ae(t)i(t)bcHình 1.2Nguồn dòng điện i (t) đặc trưng cho khả năng của nguồn điện tạo nên và duytrì một dòng điện cung cấp cho mạch ngoài. Ký hiệu nguồn dòng được thể hiện ởhình 1.2c.1.3.5. Điện trở`Điện trở R đặc trưng cho quá trình tiêu thụ điện năng và biến đổi điện năng sangdạng năng lượng khác như nhiệt năng, quang năng, cơ năng v…Đơn vị của điện trởlà Ω (ôm).i(t)RuR(t)Hình 1.3Trang 4 ...