MỤC LỤC

Điện cơ bản
TC090-05-01S

1 – GIỚI THIỆU CHUNG
Khái quát chung về giáo trình ............................................................... 1
Đối tượng và mục đích .................................................................. 1
Nội dung khóa học và mục tiêu ..................................................... 1
Cách sử dụng giáo trình ....................................................................... 5
Mục tiêu của mỗi chương .............................................................. 5
Hình ảnh minh họa ........................................................................ 5
Bài tập ........................................................................................... 5

2 – ĐIỆN LÀ GÌ?
Mục tiêu ................................................................................................ 6
Lý thuyết về nguyên tử ......................................................................... 6
Chất dẫn điện và chất cách điện........................................................... 8
Chất dẫn điện .............................................................................. . 9
Chất cách điện ............................................................................. . 9
Điện áp ............................................................................................... 10
Dòng điện ........................................................................................... 11
Điện trở ............................................................................................... 11
Các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở .................................................... 12
Nhiệt độ ....................................................................................... 12
Kích cỡ ........................................................................................ 13
Độ dài .......................................................................................... 13
Bài tập 1.............................................................................................. 14

3 – ĐIỆN TRÊN Ô TÔ
Mục tiêu .............................................................................................. 15

Thành phần cơ bản của mạch điện hoàn chỉnh .................................. 15
Nguồn cung cấp........................................................................... 16
Thiết bị bảo vệ ............................................................................. 16
Thiết bị điều khiển........................................................................ 17
Thiết bị dẫn điện .......................................................................... 18
Nối mát ........................................................................................ 18
Tải tiêu thụ ................................................................................... 19
Hiện tượng hở mạch........................................................................... 19
Hiện tượng ngắn mạch ....................................................................... 20
Chạm mát (Short-to-Ground) ............................................................ 21
Chạm nguồn (Short-to-Power) ............................................................ 21
Bài tập 2.............................................................................................. 22

page i


MỤC LỤC

Điện cơ bản
TC090-05-01S

4 – CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN
Mục tiêu .............................................................................................. 23
Mạch nối tiếp ...................................................................................... 23
Mạch song song ................................................................................. 24
Mạch kết hợp ...................................................................................... 25
Mạch có công tắc nối mát ................................................................... 26
Mạch có tải nối mát ............................................................................. 26
Bài tập 3.............................................................................................. 27


5 – NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MẠCH ĐIỆN
Mục tiêu .............................................................................................. 28
Điện áp rơi .......................................................................................... 28
Điện áp trong mạch nối tiếp ................................................................ 29
Điện áp trong mạch song song ........................................................... 30
Định luật Kirchoff và dòng điện ........................................................... 31
Dòng điện trong mạch nối tiếp ............................................................ 31
Dòng điện trong mạch song song ....................................................... 32
Điện trở trong mạch nối tiếp ............................................................... 33
Điện trở trong mạch song song .......................................................... 34
Bài tập 4.............................................................................................. 35

6 – ĐỊNH LUẬT OHM, CÔNG SUẤT VÀ CÁC ĐƠN VỊ ĐO
Mục tiêu .............................................................................................. 37
Định luật Ohm ..................................................................................... 37
Sử dụng định luật Ohm................................................................ 39
Áp dụng của định luật Ohm ......................................................... 40
Công suất (Watts) ............................................................................... 40
Các đơn vị đo ..................................................................................... 41
Bài tập 5.............................................................................................. 44

7 – CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN
Mục tiêu .............................................................................................. 45
Ắc quy ................................................................................................. 45
Máy phát điện ..................................................................................... 47
Bộ điều áp........................................................................................... 49
Thiết bị bảo vệ .................................................................................... 49
Cầu chì ........................................................................................ 49
Bộ ngắt mạch .............................................................................. 51
Cầu chì dạng dây chảy ................................................................ 52


page ii


MỤC LỤC

Điện cơ bản
TC090-05-01S

Thiết bị điều khiển ............................................................................... 53
Công tắc tác dụng tạm thời................................................................. 54
Công tắc nhiệt ............................................................................. 54
Tải tiêu thụ ................................................................................... 55
Rơ le ................................................................................................... 56
Solenoids ............................................................................................ 57
Đi ôt .................................................................................................... 58
Điện trở ............................................................................................... 59
Điện trở có giá trị không đổi ................................................................ 59
Điện trở có giá trị thay đổi theo bậc ............................................. 60
Biến trở ........................................................................................ 60
Tụ điện......................................................................................... 62
Dây dẫn và nối mát ............................................................................. 62
Chất dẫn điện (Dây điện) ............................................................. 62
Giắc điện............................................................................................. 63
Mô tơ điện........................................................................................... 64
Cuộn dây ............................................................................................ 65
Bài tập 6.............................................................................................. 66

8 – CÁC ĐỊNH LUẬT VỀ ĐIỆN
Mục tiêu .............................................................................................. 68

Dòng điện một chiều (DC) .................................................................. 68
Dòng điện xoay chiều (AC) ................................................................. 69
Hiện tượng cảm ứng và lõi thép ......................................................... 70
Cảm ứng điện từ ................................................................................. 70
Lõi thép điện từ ............................................................................ 71
Chỉnh lưu ..................................................................................... 72
Bài tập 7.............................................................................................. 74

9 – SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN
Mục tiêu .............................................................................................. 75
Sơ đồ mạch điện Mazda ..................................................................... 75
Thông tin chung (Section GI - General Information) .................... 76
Giải thích màu dây dẫn ....................................................................... 77
Các biểu tượng sử dụng trong sơ đồ mạch điện ................................ 78
Các điểm nối mát (Section Y - Ground Paths) ............................. 80
Mạch cấp nguồn (Section W - Electrical Wiring Schematics) ...... 81
SĐMĐ chi tiết (Section A-V - Circuit Diag for Individual Syst) ...... 82
Thông tin giắc điện (Section X - Common Connectors) ............... 83
Vị trí thiết bị (Section PL - Parts Location) ................................... 84
Danh mục thiết bị điện theo tên (Section PI - Parts Index) .......... 85

page iii


MỤC LỤC

Điện cơ bản
TC090-05-01S

Cách đọc sơ đồ mạch điện ................................................................. 86

Bài tập 8.............................................................................................. 87

10 – CHẨN ĐOÁN SỬA CHỮA
Mục tiêu .............................................................................................. 89
Quy trình chẩn đoán 5 bước ............................................................... 89
Các hư hỏng điện thường gặp ............................................................ 90
Hiện tượng hở mạch và điện trở cao bất thường ............................... 90
Ngắn mạch và điện trở thấp bất thường ...................................... 92
Hư hỏng thông thường ................................................................ 94
Phương pháp chẩn đoán “chia nhỏ mạch điện” .......................... 97
Bài tập 9.............................................................................................. 99

11 – DỤNG CỤ CHẨN ĐOÁN ĐIỆN
Mục tiêu .............................................................................................101
Những điều cơ bản về chẩn đoán điện ..............................................101
Các thiết bị đo điện ............................................................................101
Digital Volt/Ohm Meter (DVOM)..................................................101
Sử dụng DVOM để đo điện áp ...................................................104
Sử dụng DVOM để đo dòng .......................................................105
Sử dụng DVOM để đo điện trở ...................................................106
Dụng cụ kiểm tra thông mạch ............................................................107
Đèn thử.......................................................................................107
Dây nối tắt ..................................................................................110
Bài tập 10...........................................................................................112

GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ .................................................................113

page iv



1 – GIỚI THIỆU

Điện cơ bản
TC090-05-01S

TỔNG QUAN
Đây là giáo trình tự học về điện cơ bản. Trước khi bắt đầu hãy dành thời gian tham khảo
các thông tin bên dưới.

Đối tượng & Mục đích
Tài liệu này dành cho kỹ thuật viên sửa chữa ô tô ở cấp độ đầu tiên. Tài liệu bao gồm các
phần cơ bản như: các hệ thống điện trên ô tô, nguyên lý hoạt động, các bộ phận chính, và
kỹ thuật chẩn đoán điện cơ bản.
Tài liệu này dành cho kỹ thuật viên có rất ít hoặc chưa có kiến thức về điện ô tô. Mazda đề
nghị kỹ thuật viên phải đọc & hiểu toàn bộ tài liệu này để có thể bắt đầu các chương trình
cao hơn.

Nội dung chương trình & Mục tiêu
Chương 1 là chương giới thiệu. Tài liệu này bao gồm các nội dung chính như sau:

1


1 – GIỚI THIỆU

Điện cơ bản
TC090-05-01S

Chương 2 — Điện là gì?
•


Mô tả cấu trúc của nguyên tử

•

Nhận biết chất dẫn điện và chất cách điện

•

Giải thích cơ chế làm việc của chất dẫn điện và chất cách điện

•

Giải thích về độ chênh lệch điện áp

•

Giải thích mối liên hệ giữa điện áp và dòng điện

•

Ảnh hưởng của điện trở đối với dòng điện

•

Ảnh hưởng của nhiệt độ, kích thước đối với điện trở chất dẫn điện

Chương 3 — Điện ô tô
•


Nhận biết các thành phần cơ bản trong một mạch điện:
- nguồn cung cấp
- thiết bị bảo vệ
- thiết bị điều khiển
- thiết bị dẫn điện
- nối mát
- tải tiêu thụ

•

Giải thích sự khác biệt giữa mạch kín và mạch hở

•

Hiện tượng chạm mát

•

Hiện tượng chạm nguồn

Chương 4 — Các loại mạch điện
•

Phân biệt mạch nối tiếp, mạch song song và mạch kết hợp

•

Phân biệt mạch điện loại: công tắc nối mát và loại tải nối mát

2



1 – GIỚI THIỆU

Điện cơ bản
TC090-05-01S

Chương 5 — Nguyên lý làm việc của mạch điện
•

Giải thích về điện áp rơi

•

Dự đoán điện áp rơi tại các điểm trong mạch nối tiếp & mạch song song

•

Giải thích định luật Kirchoff

•

Tính toán dòng điện trong mạch nối tiếp & mạch song song

•

Tính toán điện trở trong mạch nối tiếp & mạch song song

Chương 6 — Định luật Ohm, Công suất Watts và các đơn vị đo
•


Giải thích định luật Ohm

•

Sử dụng định luật Ohm để tính toán điện áp, dòng điện và điện trở

•

Quy đổi các đơn vị đo

Section 7 — Các loại thiết bị điện
•

Mô tả chức năng của các thiết bị điện cơ bản dùng trong ô tô:
- bình điện (ắc quy)
- máy phát điện
- bộ điều áp
- thiết bị bảo vệ (cầu chì)
- thiết bị điều khiển (các loại công tắc)
- tải tiêu thụ
- rơ-le
- solenoids
- đi-ốt
- điện trở
- tụ điện
- dây dẫn
- giắc điện
- mô-tơ
- cuộn dây

3


1 – GIỚI THIỆU

Điện cơ bản
TC090-05-01S

Chương 8 — Các định luật cơ bản về điện
•

Giải thích dòng điện một chiều (DC)

•

Giải thích dòng điện xoay chiều (AC)

•

Phân biệt dòng điện một chiều và xoay chiều

•

Mô tả quá trình của hiện tượng cảm ứng điện

•

Giải thích mối liên hệ giữa số vòng cuộn dây, điện áp và dòng điện

•


Giải thích chức năng chỉnh lưu của đi ốt

Chương 9 — Sơ đồ mạch điện
•

Hiểu được cấu trúc và nội dung trong cẩm nang sửa chữa điện Mazda

•

Hiểu được mã màu dây điện

•

Nhận biết các biểu tượng trong SĐMĐ

•

Nhận biết biểu tượng của các thiết bị điện, giắc điện

•

Sử dụng SĐMĐ để chẩn đoán hư hỏng

Chương 10 — Kỹ năng sửa chữa
•

Áp dụng quy trình chẩn đoán sửa chữa gồm 5 bước

•


Kỹ năng chẩn đoán sửa chữa bằng phương pháp “chia nhỏ mạch điện”

•

Giải thích hiện tượng hư hỏng do hở mạch và điện trở lớn bất thường

•

Giải thích hiện tượng hư hỏng do ngắn mạch và điện trở nhỏ bất thường

•

Giải thích hiện tượng hư hỏng do thiết bị

Chương 11 — Thiết bị chẩn đoán
•

Chức năng & hoạt động đồng hồ đo điện dạng số (Digital Volt Ohm Meter - DVOM)

•

Công dụng của đèn thử và dây nối

Bảng giải thích thuật ngữ viết tắt
•

Giải thích các thuật ngữ và các từ viết tắt trong giáo trình này
4



1 – GIỚI THIỆU

Điện cơ bản
TC090-05-01S

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG TÀI LIỆU
Học viên nên tuân theo thứ tự các chương từ 1 ~ 11, thứ tự này đã được sắp xếp từ trước
nhằm dẫn dắt, hướng dẫn học viên một cách hiệu quả nhất. Tự học là một quá trình cần có
thời gian vì vậy học viên không cần phải cố gắng đọc hết toàn bộ tài liệu trong 1 lần. Nếu
biêt cách chia tách hợp lý giữa đọc lý thuyết & làm bài tập trong giáo trình sẽ giúp
học viên ghi nhớ lâu hơn và có hiệu quả hơn.

Mục tiêu từng chương
Mỗi một chương trong giáo trình này đều bắt đầu với phần giới thiệu ‘Mục tiêu của chương’.
Học viên cần đọc nội dung này để biết trọng tâm chương học muốn nêu bật vấn đề gì. Sau
khi kết thúc chương, học viên nên xem lại nội dung này một lần nữa để chắc chắn rằng
mình đã hiểu rõ hết các mục tiêu. Đó là một cách hiệu quả để kiểm chứng kiến thức, giúp
học viên tự tin và không đi chệch hướng.

Nội dung & Hình ảnh minh họa
Trong mỗi chương tài liệu gồm có: phần chữ (nội dung giải thích) và phần hình ảnh minh
họa nhằm giúp học viên hiểu được một cách nhanh nhất. Học viên cần đọc kỹ nội dung và
hiểu hình ảnh minh họa.

Câu hỏi & Bài tập
Cuối mỗi chương học trong tài liệu này đề có phần câu hỏi & bài tập nhằm kiểm tra mức độ
hiểu của học viên sau khi kết thúc mỗi chương học. Hãy cố gắng trả lời các câu hỏi này và
kiểm chứng lại với phần đáp án.
Nếu học viên cảm thấy hoài nghi về câu trả lời, hãy đọc lại phần lý thuyến. Điều quan

trọng là học viên phải chắc chắn hiểu hết các vấn đề mà tài liệu muốn truyền đạt
trước khi tiếp tục sang chương học tiếp theo.

5


2 – ĐIỆN LÀ GÌ?

Điện cơ bản
TC090-05-01S

Chương này giải thích những định luật cơ bản về điện.

MỤC TIÊU
Sau khi kết thúc chương, học viên có thể:
•

Mô tả cấu trúc của nguyên tử

•

Giải thích nguyên lý hoạt động của chất dẫn điện và chất cách điện

•

Giải thích sự chênh lệch về điện thế sẽ sinh ra điện áp

•

Giải thích mối liên hệ giữa điện áp và dòng điện


•

Mô tả sự ảnh hưởng của điện trở đối với dòng điện

•

Ảnh hưởng của nhiệt độ, kích thước đối với điện trở (chất dẫn điện)

NGUYÊN TỬ
Dòng điện là dòng chuyển động của các electrons bên trong chất dẫn điện. Để có thể hiểu
rõ hơn về câu trên chúng ta cần phải hiểu về cấu trúc của nguyên tử. Tất cả các dạng vật
chất xung quanh chúng ta: chất rắn, chất lỏng và chất khí đều được tạo thành từ các
nguyên tử.
Cấu tạo nguyên tử bao gồm: hạt protons mang điện tích dương, hạt neutrons (không mang
điện), và hạt electrons mang điện tích âm.

6


Điện cơ bản

2 – ĐIỆN LÀ GÌ?

TC090-05-01S

Trung tâm nguyên tử là hạt nhân nguyên tử, bao gồm hạt protons và
neutrons. Như đã nói hạt protons mang điện tích dương và hạt neutrons
không mang điện vì vậy hạt nhân nguyên tử sẽ mang điện tích dương. Hạt
electrons mang điện tích âm sẽ quay xung quanh hạt nhân nguyên tử theo

một quỹ đạo (Hình 2-1), tương tự như các hành tinh xoay quanh mặt trời
theo một quỹ đạo trong thái dương hệ.
HÌNH 2-1. Mô
phỏng quỹ đạo
Electrons hạt
nhân.

Quỹ đạo
Electron

Hạt nhân

Hạt Electron

HÌNH 2-2. Cùng
cực đẩy nhau /
khác cực thì
hút nhau.

Các hạt mang điện tích khác nhau sẽ hút lẫn nhau. Hạt electrons quay xung
quanh hạt nhân theo một quỹ đạo vì nó mang điện tích âm và bị hút bởi hạt
nhân mang điện tích dương. Một ví dụ tương tự là khi để gần 2 nam châm
sẽ phát sinh lực đẩy (nếu cùng cực) & lực hút (nếu khác cực). (Hình 2-2).

Khác cực hút nhau

Cùng cực đẩy nhau

7



Điện cơ bản

2 – ĐIỆN LÀ GÌ?

TC090-05-01S

Các hạt electrons ở lớp ngoài cùng được gọi là các electrons “tự do”. Vì
nó nằm cách xa hạt nhân nhất nên mối liên kết giữa nó và hạt nhân lúc
này yếu đi, làm nó dễ dàng tách ra khỏi nguyên tử khi có điều kiện thích
hợp. Trong chất dẫn điện các electrons có thể dễ dàng di chuyển từ
nguyên tử này sang nguyên tử khác. Khi electrons di chuyển như vậy
sinh ra dòng điện (hình 2-3).
HÌNH 2-3.
Electrons di
chuyển giữa các
nguyên tử sinh
ra dòng điện.

FREE
ELECTRON
NUCLEUS

(ELECTRONS)
NEGATIVE
CHARGE

POSITIVE
CHARGE


ATOMS IN
CONDUCTOR

FREE
ELECTRON

Một nguyên tử khi bị mất đi electron gọi là ion dương, ngược lại là ion âm.
Các ion luôn có xu hướng cân bằng về điện nên ion dương sẽ muốn nhận
thêm electrons và ngược lại.
Các lực hút & đẩy sẽ tồn tại khi các ion cho và nhận electron, các lực này
sẽ tạo nên điện áp. Khi Electrons di chuyển từ nguyên tử này sang
nguyên tử khác, khi đó dòng điện được sinh ra. Dòng điện di chuyển
trong một vật liệu dễ hay khó được gọi là điện trở. (có thể xem như là
mức độ cản trở dòng điện)

CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN
Như đã nói ở trên dòng điện chỉ sinh ra khi các electrons “tự do” dịch
chuyển, vật liệu có nhiều electrons “tự do” gọi chất dẫn điện. Ngược lại thì
bên trong chất cách điện có rất ít electrons “tự do”. Vì thế chất cách điện
không dẫn được điện.

8


2 – ĐIỆN LÀ GÌ?

Điện cơ bản
TC090-05-01S

Chất dẫn điện

Đồng là chất dẫn điện được dùng phổ biến nhất trên ô tô và thường được dùng làm dây
điện trên ô tô. Đồng được sử dụng vì do nó có những tính chất sau: bền, không quá đắt,
điện trở nhỏ. Một số chất dẫn điện (sắp theo thứ tự dẫn điện tốt nhất, từ trên xuống):
•

bạc

•

vàng

•

nhôm

•

tungsten

•

sắt

•

thép

•

thủy ngân


Mặc dù bạc là vật liệu dẫn điện tốt nhất nhưng nó không được dùng phổ biến trên ô tô vì có
giá thành quá cao. Bạc và vàng được dùng rất ít chỉ ở những vị trí cần thiết và tối quan
trọng. Do tính chống oxy hóa (không gỉ sét) vàng được dùng làm các giắc nối (chỉ một số ít
trường hợp).

Chất cách điện
Chất cách điện là chất không cho dòng điện chạy qua nó. Ví dụ như lớp vỏ nhựa bọc bên
ngoài lõi dây điện trên ô tô là chất cách điện. Một vài chất cách điện như sau:
•

nhựa

•

thủy tinh

•

cao su

•

sứ

•

nước cất (nước ở sông suối, ao hồ / nước uống đóng chai không phải là nước cất)

9



2 – ĐIỆN LÀ GÌ?

Điện cơ bản
TC090-05-01S

ĐIỆN ÁP
Điện áp có thể hiểu là “lực đẩy” làm cho dòng điện chạy trong một mạch
điện. “Lực đẩy” này có được do có sự chênh lệch về “điện thế” giữa 2
nguyên tử (cụ thể là nguyên tử mang điện điện dương và nguyên tử
mang điện âm).
Đơn vị của điện áp là vôn (viết tắt là V). Hầu hết các hệ thống điện trên ô
tô có nguồn cung cấp là từ bình ắc quy hoặc máy phát điện có điện áp 12V.
Những xe thế hệ cũ đôi khi dùng hệ thống điện 6V và xe tải là hệ thống
điện 24V.
Hình 2-4 có thể hiểu sự chênh lệch điện thế cũng giống như sự chênh lệch
về độ cao của cột chất lỏng. Hãy tưởng tượng nếu cột chất lỏng không có
độ cao thì sẽ không có áp lực đẩy nước chảy ra ngoài. Phần đỉnh cột chất
lỏng đại diện cho 12V, phần đáy 0V (có sự chênh lệch về điện thế).
HÌNH 2-4. Điện
áp xuất hiện do
có sự chênh
lệch về điện thế
giữa cực âm và
cực dương bình
ắc quy.

Nếu dùng đồng hồ đo điện để đo điện áp ở cọc dương bình ắc quy sẽ có
kết quả là 12V và cọc âm là 0V. Sự chênh lệch này giúp phát sinh dòng

điện trong mạch.
Dòng điện chỉ có thể xuất hiện khi có sự chênh lệch về điện thế và mạch
điện lúc này phải là một mạch kín.

10


2 – ĐIỆN LÀ GÌ?

Điện cơ bản
TC090-05-01S

DÒNG ĐIỆN
Dòng điện là dòng dịch chuyển của các electrons tự do từ nguyên tử này
sang nguyên tử khác. Đơn vị đo dòng điện là ampe (viết tắt A).
Dòng nước chảy ra khỏi tháp là ví dụ minh họa cho dòng điện trong mạch.
Nhắc lại là điện áp là sự chênh lệch điện thế giữa cực dương và cực âm ắc
quy, và dòng điện là dòng dịch chuyển của các hạt mang điện (electrons).
Hình 2-5 mô phỏng cho ta thấy dòng nước chỉ chảy ra khỏi tháp nước khi
có một áp lực đè lên nó, áp lực này chính là sự chênh lệch độ cao giữa
đỉnh tháp và đáy tháp.

HÌNH 2-5 Mô
phỏng dòng
điện.

ĐIỆN TRỞ
Điện trở đại diện cho tính cản trở dòng điện trong một mạch, hay dòng điện
chạy qua một chi tiết / thiết bị nào đó. Tất cả các mạch điện đều có điện trở
tồn tại trong nó. Tất cả các chất dẫn điện như: đồng, bạc, vàng đều có điện

trở. Đơn vị dòng điện là ohms (ký hiệu Ω).
Nói như vậy không có nghĩa điện trở lúc nào cũng mang nghĩa có hại. Ví dụ
là bóng đèn trong một mạch (bóng đèn được xem là tải tiêu thụ), dây tóc
bóng đèn được làm từ vật liệu có điện trở cao khi cho dòng điện đi qua điện
năng bị cản trở chuyển thành nhiệt năng nung nóng dây tóc bóng đèn và
giúp cho bóng đèn phát sáng.

11


2 – ĐIỆN LÀ GÌ?

Điện cơ bản
TC090-05-01S

Tuy nhiên khi điện trở lớn (tăng) bất thường sẽ làm giảm dòng điện trong
mạch điều đó làm cho tải tiêu thụ hoạt động bất thường hoặc không hoạt
động do dòng điện không còn đủ lớn để cung cấp. Điện trở càng tăng thì
dòng điện sẽ càng giảm và ngược lại. Hình 2-6 minh họa điện trở như một
đoạn thắt cổ chai làm giảm dòng chảy của nước (tương đương với dòng
điện bị giảm).
HÌNH 2-6. Điện
trở cản trở dòng
điện trong mạch
điện.

Một ví dụ điển hình cho việc điện trở trong mạch tăng đột ngột đó là hiện
tượng GỈ SÉT CÁC GIẮC ĐIỆN. Đối với một chất dẫn điện thông thường
(dây điện) có 3 yếu tố ảnh hưởng đến điện trở là: nhiệt độ, chiều dài và
đường kính của dây điện.


CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ
Nhiệt độ
Nhiệt độ có ảnh hưởng khác nhau đối với từng loại vật liệu khác nhau. Ví
dụ: đối với đồng và thép thì điện trở của các vật liệu này sẽ tăng khi nhiệt
độ tăng (tỉ lệ thuận). Chi tiết hơn là khi nhiệt độ các vật liệu này tăng sẽ làm
cho các electrons tự do (lớp ngoài cùng) liên kết mạnh hơn với quỹ đạo
của chúng dẫn đến các electrons này khó tách ra khỏi nguyên tử.

12


2 – ĐIỆN LÀ GÌ?

Điện cơ bản
TC090-05-01S

Kích thước (đường kính)
Yếu tố thứ hai ảnh hưởng đến điện trở đó là kích thước của chất dẫn điện. Hãy tưởng
tượng đơn giản là khi chất dẫn điện có kích thước bề mặt lớn hơn thì cùng một lúc sẽ có
nhiều electrons tự do chạy qua hơn và ngược lại. Từ đó suy ra được là khi dây điện có
kích thước (đường kính) nhỏ thì có điện trở lớn và dây điện có kích thước (đường kính)
lớn sẽ có điện trở nhỏ.

Chiều dài
Yếu tố cuối cùng ảnh hưởng đến điện trở là chiều dài (cụ thể là chiều dài dây điện). Chiều
dài và điện trở có mối quan hệ tỉ lệ thuận: chiều dài tăng làm điện trở tăng và chiều dài
giảm làm điện trở giảm.

13



2 – ĐIỆN LÀ GÌ?

Điện cơ bản
TC090-05-01S

BÀI TẬP 1
Xác định xem các phát biểu bên dưới ĐÚNG hay SAI.
1.

Điện tích dương sẽ hút một điện tích dương khác.

2.

Các electrons ở lớp ngoài cùng của một nguyên tử là các electrons tự do.

3.

Hạt neutron không mang điện.

4.

Hạt nhân nguyên tử chứa hạt protons và hạt electrons.

5.

Electrons tự do có thể di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác.

Điền vào chỗ trống còn thiếu trong câu sao cho thành một phát biểu đúng.

6. Đồng là chất dẫn điện được dùng phổ biến trên ô tô vì nó có điện trở nhỏ đối với
_____________________ _____________________.
7.

Chất cách điện là chất có tính _____________________ dòng dịch của các electrons.

8.

Đơn vị của dòng điện là _____________________.

9.

Khi có ____________________ thì khi đó sẽ sinh ra dòng điện

10. Điều kiện để có một dòng điện tồn tại trong mạch điện thì cần phải có
_____________________ và mạch điện phải _____________________.
11. Đơn vị đo điện trở là _____________________.
12. Liệt kê 3 yếu tố ảnh hưởng đến điện trở là: 1. _____________________,
2.____________________ và 3._____________________

14


3 – ĐIỆN Ô TÔ

Điện cơ bản
TC090-05-01S

Chương này mô tả chức năng của các thiết bị điện, giải thích mạch kín & mạch hở và hiện
tượng ngắn mạch.


MỤC TIÊU
Sau khi kết thúc chương, học viên có thể:
•

Nhận biết các thiết bị cơ bản trong một mạch điện:
- nguồn cung cấp
- thiết bị bảo vệ
- thiết bị điều khiển
- chất dẫn điện
- nối đất (nối mát)
- tải tiêu thụ

•

Giải thích sự khác biệt giữa mạch kín và mạch hở

•

Hiện tượng ngắn mạch (chạm mát)

•

Hiện tượng ngắn mạch (chạm dương nguồn)

MẠCH KÍN
Hệ thống điện trên ô tô không chỉ có một hoặc hai mạch mà là rất nhiều mạch. Trong số đó
có những mạch đơn giản, mạch phức tạp nhưng tất cả các mạch này đều có điểm chung
nhất của một mạch điện là: các thiết bị bên trong mạch + cách mắc (nối dây) các thiết bị
này như thế nào.

Một số các thiết bị cơ bản cần có của một mạch điện trên ô tô gồm:
•

Nguồn cung cấp (bình điện hoặc máy phát điện)

•

Thiết bị bảo vệ (cầu chì hoặc cầu dao)

•

Thiết bị điều khiển (công tắc hoặc rơ-le)

•

Tải tiêu thụ (bóng đèn hoặc mô-tơ)

•

Chất dẫn điện (dây điện hoặc dây cáp)

•

Nối mát (trực tiếp vào thân xe hoặc dây cáp nối đến cọc âm ắc quy)
15


3 – ĐIỆN Ô TÔ

Điện cơ bản

TC090-05-01S

Dòng điện chỉ tồn tại trong một mạch kín (không phụ thuộc vào số
nhánh, vị trí tải tiêu thụ,…). Chiều của dòng điện là chiều chạy từ
dương sang âm (cực dương ắc quy -> cực âm ắc quy) (Hình 3-1).

HÌNH 3-1. Chiều
của dòng điện
trong một mạch
kín

Đáp án bài tập
số 1
1.

Sai

2.

Đúng

3.

Đúng

4.

Sai

5.


Đúng

6.

dòng điện

7.

cản trở

8.

ampe

9.

điện áp

10. điện áp, kín
11. ohms
12. nhiệt độ, kích
thước
(đường kính),
chiều dài

Nguồn cung cấp
Nguồn cung cấp trong một mạch điện có thể hiểu là nguồn tạo ra hiệu
điện thế. Trên ô tô nguồn cung cấp chính là ắc quy và máy phát.


Thiết bị bảo vệ
Trong một vài trường hợp dòng điện trong mạch sẽ tăng lên đột ngột và
có cường độ rất lớn làm cho dây dẫn bị nung nóng dẫn đến cháy, đứt (vì
mỗi một dây dẫn điện có đường kính khác nhau và chúng chỉ có thể chịu
được một cường độ dòng điện nhất định, nếu cường độ dòng điện vượt
quá ngưỡng này sẽ sinh ra cháy và đứt dây).

16


3 – ĐIỆN Ô TÔ

Điện cơ bản
TC090-05-01S

Để ngăn chặn hư hỏng trong mạch cần có một thiết bị bảo vệ mạch điện,
đó là cầu chì hoặc cầu dao (Hình 3-2).
HÌNH 3-2. Cầu
chì bảo vệ mạch
điện trong
trường hợp
dòng điện quá
lớn.

Thiết bị điều khiển
Thiết bị điều khiển chính là công tắc. Khi công tắc ở trạng thái đóng (mạch
điện là một mạch kín) lúc này đủ điều kiện để dòng điện có thể tồn tại
trong mạch, ngược lại khi công tắc ở trạng thái ngắt (mạch điện là một
mạch hở) dòng điện không thể tồn tại trong mạch và mạch điện không
hoạt động.

Hình 3-3 ví dụ một mạch điện đơn giản: công tắc được mắc nối tiếp với
bóng đèn, không cần biết vị trí của công tắc ở đâu nhưng bất kỳ khi nào
công tắc ở trạng thái ngắt thì mạch điện bị hở và không còn dòng điện để
cung cấp cho bóng đèn.
HÌNH 3-3. Công
tắc điều khiển
dòng điện trong
mạch.

17


Điện cơ bản

3 – ĐIỆN Ô TÔ

TC090-05-01S

Chất dẫn điện
Bất kỳ vật liệu nào cho phép dòng điện chạy qua nó đều được gọi là
chất dẫn điện. Chương 2 đã có nhắc đến đồng là chất dẫn điện được
dùng nhiều nhất trên ô tô.

Nối mát
Nối mát ở đây hiểu là phần đoạn mạch nối với cực âm ắc quy. Hình 3-4
ví dụ một mạch đơn giản gồm: ắc quy (nguồn), công tắc, và bóng đèn
(tải). Đoạn mạch từ cực dương ắc quy đến bóng đèn là phần đoạn mạch
nối với dương nguồn, phần đoạn mạch sau bóng đèn đến cực âm ắc
quy là phần nối mát. Phần đoạn mạch nối mát luôn có điện thế thấp
nhất và nối với cực âm ắc quy.


HÌNH 3-4. Nối mát
là một phần của
mạch điện, phần
nối xuất phát sau
tải và dẫn về cực
âm của ắc quy.

Không phải tất cả các mạch điện trên ô tô đều bắt buộc phải có một
dây nối trực tiếp với cực âm ắc quy. Thông thường cực âm ắc quy sẽ
được nối trực tiếp với khung xe (sắt xi), các mạch điện cũng sẽ được
nối với khung xe (vậy khung xe là vật gián tiếp để các mạch điều
khiển có thể nối với cực âm ắc quy mà không cần dây dẫn trực tiếp).

12 VOLTS

12 VOLTS

18


3 – ĐIỆN Ô TÔ

Điện cơ bản
TC090-05-01S

Tải tiêu thụ
Tải tiêu thụ biến đổi năng lượng của dòng điện thành các dạng năng lượng
khác như là: nhiệt năng, quang năng (phát ra ánh sáng) hoặc động năng
(chuyển động). Ví dụ: hệ thống xông kính (nhiệt năng), bóng đèn (quang

năng), mô-tơ (động năng). Hình 3-5 tải tiêu thụ ở đây là bóng đèn pha
HÌNH 3-5. Tải
tiêu thụ biến đổi
điện năng thành
quang năng
(bóng đèn được
cấp điện phát ra
ánh sáng).

MẠCH HỞ
Mạch hở chính là mạch không tạo được một vòng khép kín: nguồn cung
cấp -> công tắc -> tải tiêu thụ -> nối mát. Khi mạch hở sẽ không tồn tại
dòng điện. Hình 3-6 là mạch hở ở vị trí công tắc điều khiển (ở vị trí ngắt).

HÌNH 3-6. Dòng
điện sẽ không
tồn tại trong
một mạch điện
bị hở.

Công tắc là thiết bị điều khiển làm hở mạch hoặc đóng kín mạch để có
dòng điện, lúc này ta hiểu mạch hở được điều khiển theo mong muốn
bằng công tắc. Hình 3-7 ví dụ vài trường hợp mạch hở không mong muốn.

19


Điện cơ bản

3 – ĐIỆN Ô TÔ


TC090-05-01S

HÌNH 3-7. Các
trường hợp hở
mạch nhưng
không mong
muốn.

Cầu chì bị đứt
Cáp bị tháo ra khỏi
ắc quy (nguồn)

Dây điện bị đứt

Dây tóc bóng đèn đứt

Mất kết nối với
mát

MẠCH KÍN
Mạch kín là mạch tạo được một vòng khép kín: nguồn cung cấp -> công tắc
-> tải tiêu thụ -> nối mát. Nhắc lại là dòng điện chỉ tồn tại trong một mạch kín.
Hình 3-8 ví dụ một mạch kín và dòng điện tồn tại làm bóng đèn phát sáng.

HÌNH 3-8. Dòng
điện tồn tại khi
đó là một mạch
kín.


20


3 – ĐIỆN Ô TÔ

Điện cơ bản
TC090-05-01S

NGẮN MẠCH (CHẠM MÁT)
Hiện tượng khi phần đoạn mạch từ cực dương ắc quy đến tải tiêu thụ bị
nối với mát một cách không mong muốn gọi là ngắn mạch (chạm mát) sau
đây sẽ gọi chung là chạm mát.
Khi chạm mát xảy ra thì đoạn mạch kín lúc này sẽ bị thu hẹp: cực dương
ắc quy -> điểm chạm mát -> cực âm ắc quy (không còn đi qua bóng đèn).
Khi đoạn mạch không có bóng đèn (tải tiêu thụ) thì điện trở của đoạn
mạch là rất nhỏ và dòng điện trong mạch lúc này là rất lớn. Như đã nói ở
trên để bảo vệ toàn bộ mạch điện thì khi dòng điện trong mạch quá lớn sẽ
làm đứt cầu chì gây hở mạch và ngắt dòng điện trong mạch. Hình 3-9 ví
dụ điểm chạm mát ở sau cầu chì và trước công tắc, bóng đèn. Khi chạm
mát dòng điện tăng cao làm đứt cầu chì.

HÌNH 3-9. Chạm
mát ở phần
đoạn mạch
trước bóng đèn.

NGẮN MẠCH (CHẠM DƯƠNG NGUỒN)
Khi nói đến ngắn mạch có nghĩa là đang nói đến sự kết nối không mong
muốn (trong mạch điện nó mang ý nghĩa có hại). Hình 3-10 cũng mô tả
hiện tượng ngắn mạch nhưng điểm khác là ngắn mạch chạm dương

nguồn, sau đây sẽ gọi là chạm nguồn. Lúc này bóng đèn sẽ luôn luôn
sáng bất kể công tắc đang ở vị trí đóng hay ngắt
HÌNH 3-10. Ngắn
mạch ở công tắc
làm thành mạch
kín và nối với
cực dương ắc
quy, làm bóng
đèn luôn sáng
bất kể công tắc
ở vị trí đóng hay
ngắt.

21