Bài giảng lý thuyết mạch điện - Trường Cao đẳng nghề Phú Thọ

Mạch điện là tập hợp các thiết bị để cho dòng điện chạy qua nhằm thực hiện chuyển hoá điện năng và thực hiện các quá trình điện khác. Mạch điện gồm các phần tử cơ bản như : Nguồn điện, vật tiêu thụ điện, dây dẫn, các thiêt́ bi ̣ phụ trợ...Để mô tả, tính toán các thông số trong các mạch điện, trong các thiết bị điện. Người ta sơ đồ hoá mạch điện bằng cách, biểu diễn các phần tử điện, các thiết bị điện, các thông số điện, bằng các ký hiệu . Sự liên hệ giữa chúng gọi là sơ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng lý thuyết mạch điện - Trường Cao đẳng nghề Phú Thọ TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ PHÚ THỌ KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CHƯƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN BÀI 1: MẠCH ĐIỆN VÀ SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN 1. Khái niệm mạch điện Mạch điện là tập hợp các thiết bị để cho dòng điện chạy qua nhằm thực hiện chuyển hoá điện năng và thực hiện các quá trình điện khác. Mạch điện gồm các phần tử cơ bản như : Nguồn điện, vật tiêu thụ điện, dây dẫn, các thiêt bị phụ trợ... ́ a. Nguồn điện Là nơi phát sinh ra điện từ các dạng năng lượng khác như: Cơ năng biến thành điện năng ( máy phát...) Hoá năng biến thành điện năng ( pin, ắc quy...) Nhiệt năng thành điện năng ( cặp nhiệt điện, nhà máy nhiệt điện...) Quang năng biến thành điện năng ( pin quang điện...) b. Dây dẫn Làm bằng các vật liệu dẫn điện tôt, dùng để truyền tải điện năng từ nguồn đến ́ nơi tiêu thụ và đến các thiết bị điện... c. Vật tiêu thụ điện Là các thiết bị biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác như: Bếp điện, điều hoà, quạt, động cơ... d. Các thiết bị phụ trợ Dung để đong căt và bao vệ mach điên hay đo lường cac đai l điên như ̀ ́ ́ ̉ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ Câu chi,câu dao, aptomat, công tăc, đông hồ công tơ điên... ̀ ̀̀ ́ ́ ̀ ̣ 2. Các phần tử cơ bản trong sơ đồ mạch điện a. Sơ đồ mạch điện Để mô tả, tính toán các thông số trong các mạch điện, trong các thiết bị điện. Người ta sơ đồ hoá mạch điện bằng cách, biểu diễn các phần tử điện, các thiết bị điện, các thông số điện, bằng các ký hiệu . Sự liên hệ giữa chúng gọi là sơ đồ mạch điện. Các loại sơ đồ mạch điện: Sơ đồ mạch nguyên lý, sơ đồ mạch tính toán, sơ đồ mạch đi dây, sơ đồ mạch điều khiển... GIÁO TRÌNH MẠCH ĐIỆN 1 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ PHÚ THỌ KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ b. Các phần tử cơ bản trong sơ đồ mạch điện * Nguồn điện: Nguồn dòng điện Là phần tử lý tưởng tạo ra dòng điện là một hàm ing(t) theo thời gian mà không phụ thuộc vào điện áp giữa hai đầu cực. Ký hiệu: A ing B VD: ing(t) = 10 2 sin( 100πt + α ) (A) Nguồn điện ap (nguồn sức điện động): ́ Là phần tử lý tưởng tạo ra điện áp U(t) giữa hai đầu cực của nó, là một hàm biến thiên theo thời gian. Ký hiệu: A B U(t) * Điện trở: (R) Là phần tử đặc trưng cho sự cản trở dòng điện, hay tiêu tán năng lượng với công suất tiêu tán: PR = UR . IR = R . I2R Biểu thức định luật Ohm: : U(t) = R. IR(t) Đơn vị của điện trở: (Ohm) Ω , K Ω , M Ω * Điện cảm (L): Giả sử có 1 cuộn dây với số vòng là w nếu cho 1 dòng điện biến thiên qua cuộn dây thì xung quanh cuộn dây sẽ xuất hiện 1 từ thông móc vòng ψ . ψ Tỷ số = L= hằng số gọi là điện cảm (Hệ số tự cảm) của cuộn dây i Đơn vị : Henri (H) L Ký hiệu trên sơ đồ điện i GIÁO TRÌNH MẠCH ĐIỆN 2 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ PHÚ THỌ KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Theo định luật cảm ứng điện từ thì từ thông biến thiên làm xuất hiện sức điện động cảm ứng ở hai đầu cuận dây. di ecư = - L . d t uL = - ec ư Năng lượng từ trường tích luỹ trong cuận dây: Wtt = 1/2 L.i2. * Phần tử điện dung: (Tụ điện) Là phần tử cơ bản của mạch điện, dòng điện qua tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên theo thời gian của điện áp trên nó. dq du ic = d dt Theo định luật macxoen: ic = C . t Nếu đặt 1 điện áp U vào hai bản cực của 1 tụ điện thì không gian giữa hai bản cực được tích luỹ 1 năng lượng điện trường. Nếu điện áp càng lớn thì điện tích q được tích luỹ càng lớn. q C= Tỷ số = hằng số gọi là điện dung của tụ điện. Uc Năng lượng điện trường 1 Wđ t = . C. U2c 2 Ký hiệu trên sơ đồ điện A B Uc Đơn vị : Fara ( F), microphara (µF) GIÁO TRÌNH MẠCH ĐIỆN 3 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ PHÚ THỌ KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ 7BÀI 2: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG MẠCH ĐIỆN 1. Dòng điện và chiều quy ước của dòng điện a. Dòng điện * Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện trong điện trường. Điều kiện để có dòng điện: Môi trường phải có điện tích Phải có lực tác dụng của điện trường * Dòng điện một chiều Là dong có chiều và trị số không đổi theo thời gian ̀ * Dòng điện xoay chiều: Là dòng có chiều và trị số thay đổi theo thời gian gọi là dòng . * Dòng điện xoay chiều hình sin Là dòng xoay chiều biến thiên theo quy luật hình sin. b. Chiều quy ước của dòng ...