O

N TỬ

TR ỜN

LỜ

Ớ T

O

N

N

Ề

NT

U

i
thuật là một trong nh ng m n học c sở c a nghề iện tử công
nghiệp được i n soạn d a theo chư ng tr nh khung đ
d ng và an hành n m
2017 c a trường Cao đ ng nghề C n Th dành cho nghề iện tử c ng nghiệp hệ
Trung cấp.
Giáo tr nh được i n soạn làm tài liệu học t p, giảng dạ n n giáo tr nh đ được
d ng ở m c độ đ n giản và d hiểu, trong m i ài học đều c thí dụ và ài t p
tư ng ng để áp dụng và làm sáng t ph n l thu ết.

Khi i n soạn, nh m i n soạn đ d a tr n kinh nghiệm th c tế giảng dạ , tham
khảo đồng nghiệp, tham khảo các giáo tr nh hiện c và c p nh t nh ng kiến th c mới
có liên quan để phù hợp với nội dung chư ng tr nh đào tạo và phù hợp với mục ti u
đào tạo, nội dung được i n soạn gắn với nhu c u th c tế.
Nội dung c a môn học gồm c 5 chư ng:
Chư ng MH08-01: Tĩnh điện
Chư ng MH08-02: Mạch điện một chiều
Chư ng MH08-03: Từ trường và cảm ng điện từ
Chư ng MH08-04: Dòng điện oa chiều h nh sin
Chư ng MH08-05: Mạch điện phi tu ến
Giáo tr nh c ng là tài liệu giảng dạ và tham khảo t t cho các nghề điện tử d n
dụng, c điện tử, điện c ng nghiệp và điện d n dụng.
Mặc dù đ c gắng tổ ch c biên soạn để đáp ng được mục ti u đào tạo nhưng
không tránh được nh ng thiếu s t. Rất mong nh n được s đ ng g p kiến c a các
th y, cô, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ điều chỉnh hồn thiện h n.
C n Th , ngày tháng 8 n m 2018
Tham gia biên soạn
1. Ths. Chủ biên
u ậu
2 Ths Ngu
Tu
h h

2


O

N TỬ


TR ỜN

MỤ

O

N

N

Ề

NT

LỤ

Trang
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ............................................................................................ 1
LỜI GIỚI THIỆU ............................................................................................................ 2
MỤC LỤC ...................................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: TĨNH IỆN ............................................................................................ 6
1. Khái niệm về điện trường............................................................................................ 6
2. iện thế - Hiệu điện thế .............................................................................................. 8
3. Tác dụng c a điện trường lên v t dẫn và điện môi ..................................................... 9
CHƯƠNG 2: MẠCH IỆN MỘT CHIỀU ................................................................ 11
1. Khái niệm về mạch điện một chiều ........................................................................... 11
2. Mơ hình mạch điện.................................................................................................... 12
3. Các định lu t và các biểu th c c ản trong mạch điện một chiều........................... 13
4. Các phư ng pháp giải mạch một chiều ..................................................................... 18
CHƯƠNG 3: TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG IỆN TỪ ......................................... 26

1. ại cư ng về từ trường ........................................................................................... 26
2. Từ trường c a dòng điện......................................................................................... 27
3. Các đại lượng đặc trưng c a từ trường .................................................................. 27
4. L c từ ....................................................................................................................... 28
5. Hiện tượng cảm ng điện từ ................................................................................... 30
6. Hiện tượng t cảm và h cảm ................................................................................ 33
CHƯƠNG 4: DÒNG IỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN .......................................... 38
1. Khái niệm về dịng điện xoay chiều .......................................................................... 38
2. Giải mạch điện xoay chiều không phân nhánh ......................................................... 40
3. Mạch xoay chiều 3 pha ............................................................................................. 51
4. Giải mạch xoay chiều phân nhánh ............................................................................ 56
CHƯƠNG 5 : MẠCH IỆN PHI TUYẾN ................................................................ 69
1. Mạch điện phi tuyến .................................................................................................. 69
2. Mạch c dịng điện khơng sin ................................................................................... 73
3. Mạch lọc điện ............................................................................................................ 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 80

3


O

N TỬ

TR ỜN

O TR N

O


N

N

Ề

NT

MÔN HỌC

T
họ
N KỸ THUẬT
M
họ M 08
Vị trí, tính ch t, ý ghĩ v vai trị của mơn học:
- Vị trí c a m n học: Là m n học c sở được
trí dạ nga từ đ u kh a học,
trước khi học các m n chu n m n nghề
- Tính chất c a m n học: Là m n học kỹ thu t c sở
- nghĩa c a m n học: Trang ị kiến th c c ản về mạch điện, điện trường,
cảm ng điện từ, điện tích…
- Vai trị c a m n học: Là c sở để học và nghi n c u các m n học chu n m n
nghề.
Mục tiêu của môn học:
- Về kiến th c:
+ Tr nh à được định lu t c ản về điện học, ng dụng trong kỹ thu t điện.
+ Tr nh à được khái niệm c ản về điện áp, dòng điện một chiều, oa
chiều, các định lu t c ản trong mạch điện một chiều và oa chiều.
+ Tr nh à được các khái niệm c ản về từ trường, v t liệu từ, các m i li n hệ

gi a từ trường và các đại lượng điện, ng dụng các mạch từ trong kỹ thu t.
- Về kỹ n ng:
+ V n dụng được các iểu th c để tính tốn các th ng s kỹ thu t trong mạch
điện một chiều, oa chiều, mạch a pha ở trạng thái ác l p.
+ Ph n tích được s đồ mạch đ n giản, iến đổi được mạch ph c tạp thành các
mạch điện đ n giản.
- Về n ng l c t ch và trách nhiệm:
+ C khả n ng t định hướng, chọn l a phư ng pháp tiếp c n thích nghi với các
ài học
+ C n ng l c đánh giá kết quả học t p và nghi n c u c a mình
+ T học t p, tích l kiến th c, kinh nghiệm để n ng cao tr nh độ chu n m n
+ Sinh vi n c thái độ nghi m túc, tỉ mỉ, chính ác trong học t p
Nội dung của môn học:
Thời gian (giờ)
Tổng
Lý
Thực hành,
Số
T
hươ g, ục
số
thuyết thí nghi m,
TT
thảo luận,
bài tập
1
hươ g 1 Tĩ h đi n
3
3
1. Khái niệm về điện trường

0.5
2. iện thế - hiệu điện thế
1.5
3. Tác dụng c a điện trường lên v t
1
dẫn và điện môi
2
hươ g 2 Mạ h đi n một chiều
12
6
6
1.Khái niệm về mạch điện một chiều.
0.5
0.5
2. Mơ hình mạch điện.
0.5
0.5
3. Các định lu t và biểu th c c ản
2
2
trong mạch điện một chiều.
4. Các phư ng pháp giải mạch điện
3
3
4

Kiểm
tra



O

N TỬ

TR ỜN

O

N

N

Ề

NT

một chiều.
3

4

5

hươ g 3 Từ trường và cảm ứng
đi n từ
1. ại cư ng về từ trường.
2. Từ trường c a dòng điện.
3. Các đại lượng đặc trưng c a từ
trường.
4. L c từ.

5. Hiện tượng cảm ng điện từ
6. Hiện tượng t cảm và h cảm
hươ g 4 Dị g đi n xoay chiều
hình sin
1.Khái niệm về dịng điện xoay chiều
2.Giải mạch xoay chiều khơng phân
nhánh
3.Mạch xoay chiều 3 pha
4. Giải mạch xoay chiều phân nhánh
5. Ứng dụng c a mạch điện xoay
chiều trong công nghiệp
hươ g 5 Mạ h đi n phi tuyến
1. Mạch điện phi tuyến
2. Mạch điện c dịng điện khơng sin
3. Mạch lọc điện
Cộng

5

6

4

1

1

0.5
0.5
0.5


16

8

45

0.5
1
1
8

0.5
0.5
8

0.5
1.5

2

1
1
4

2
2
2

4

2
1
1
25

3
1
1
1
18

1

2


O

N TỬ

TR ỜN

N

1: TĨN

O

N


N

Ề

NT

N

M hươ g MH08-01
Giới thi u:
Hiện tượng nhi m điện, dẫn điện và tư ng tác điện từ trường ... di n ra trong
th c tế khá phổ biến cùng với s ng dụng c a các hiện tượng đ vào th c tế, để hiểu
rõ h n về điều này ta nghiên c u về tĩnh điện, điện tích, cơng c a l c điện trường, tác
dụng c a điện trường lên v t dẫn và điện m i…
Mục tiêu:
- Tr nh à được các khái niệm c ản về điện trường, điện tích, điện thế, hiệu
điện thế
- Tr nh à được s ảnh hưởng c a điện trường lên v t dẫn và điện môi.
- Rèn luyện tính tư du , tinh th n trách nhiệm trong cơng việc
Nội dung chính:

1

hái i

về đi

trườ g

11


i n tích
iện tích là một đại lượng v hướng, đặc trưng cho tính chất c a một v t hay
một hạt về mặt tư ng tác điện và gắn liền với hạt hay v t đ .
ịnh luật Coulomb:
Hình 1.1 l c tư ng tác gi a 2 điện tích điểm q1; q2 đặt cách nhau một khoảng r
trong m i trường có hằng s điện m i ε là F12 ; F21 có:
- iểm đặt: Tr n 2 điện tích.
- Phư ng: ường n i 2 điện tích.
- Chiều:
+ Hướng ra xa nhau nếu q1.q2 > 0 (q1; q2 cùng dấu)
+ Hướng vào nhau nếu
q1.q2 < 0 (q1; q2 trái dấu)
- ộ lớn: F  k .

q1 .q 2
 .r 2

Trong đ : k là hệ s k = 9.10

9

 N .m 2 
 2 
 C 

n vị:

q : Coulomb (C)
r : mét (m)

F : Newton (N)
Ý ghĩ
ịnh lu t Coulomb là một định lu t c ản c a tĩnh điện học, nó giúp
ta hiểu rõ thêm khái niệm điện tích. Nếu các hạt c ản hoặc các v t thế tư ng tác với
nhau theo định luạt Coulomb thì ta biết rằng chúng c mang điện tích
ịnh luật bảo to đi n tích: Trong 1 hệ cơ l p về điện (hệ kh ng trao đổi điện tích
với các hệ khác) thì tổng đại s các điện tích trong hệ là 1 hằng s
1.2. Khái ni m về đi trường
+ Khái niệm: Là m i trường tồn tại ung quanh điện tích và tác dụng l c lên
điện tích khác đặt trong nó.
+ Cường độ điện trường: Là đại lượng đặc trưng cho điện trường về khả n ng
tác dụng l c.

 F


E   F  q.E
n vị: E(V/m)
q


q > 0 : F cùng phư ng, cùng chiều với E .


q < 0 : F cùng phư ng, ngược chiều với E .

6


O


N TỬ

TR ỜN

O

N

N

Ề

NT

+ Đường sức điện trường: Là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng c a
tiếp tư ến tại bất kỳ điểm nào tr n đường c ng trùng với hướng c a véc t cường độ
điện trường tại điểm đ .
Tính chất của đường sức:
- Qua m i điểm trong điện trường ta chỉ có thể vẽ được 1 và chỉ 1 đường s c điện
trường.
- Các đường s c điện là các đường cong không kín,nó xuất phát từ các điện tích
dư ng,t n cùng ở các điện tích âm.
- Các đường s c điện không bao giờ cắt nhau.
- N i nào c cường độ điện trường lớn h n th các đường s c ở đ vẽ mau và ngược
lại

Hình 1.1: Đường sức điện trường

+ i trườ g đều:

- C véc t cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau.
- Các đường s c c a điện trường đều là các đường th ng song song cách đều nhau
+ Véctơ cường độ điện trường E do 1 điện tích điểm Q gây ra tại một điểm M cách
Q một đoạn r có:
- iểm đặt: Tại M.
- Phư ng: ường n i M và Q
- Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0
Hướng vào Q nếu Q <0
- ộ lớn:

Ek

Q
k = 9.10

 .r 2

9

 N .m 2 
 2 
 C 

+ Nguyên lí chồng chất điện trường:









E  E1  E2  .....  En
Xét trường hợp tại điểm đang ét chỉ c 2 cường độ điện trường thành ph n:
 

E  E1  E2
b) Tại điểm D ta có:

E1' do q > 0 gây ra tại D có: phư ng AD, hướng ra a điểm A
- độ lớn:

E 2' do q < 0 gây ra tại D có: -

E1'  9.10 9.

q
a2

phư ng BD, hướng từ D về B
ộ lớn: E 2'  9.10 9.

-

q
a2

E1'  E 2'

 ABC là tam giác đều

0 
GocABD  60 




 E D  E1'  E2'
7


O

N TỬ

TR ỜN

O

N

N

Ề

NT


E D' có : -

Phư ng song song AB

Chiều từ trái sang phải
ộ lớn là ED
2.10 6
'
9 q
9
E D  E1  9.10 . 2  9.10 .
 2.10 7 (V / m)
2

2
a
3.10 

2

i

thế -

i u đi

thế

2.1. Công của lự đi trường
Công củ đi trường:
Khi điện trường tác dụng l n các điện tích, có thể làm cho các điện tích di chuyển
trong điện trường, khi đ l c th c hiện một công gọi là công c a l c điện trường.
Xét 1 điện tích điểm q > 0 thì q gây ra l c F trong điện trường
ặt vào trong điện trường 1 điện tích thử q0 > 0


F
Di chuyển điện tích q0 từ điểm M đến N thì l c tĩnh điện
sẽ th c hiện một
cơng (Hình 1.4):
Cơng c a l c điện trường:
AMN  k .

q . q0  1 1 
  
  rM rN 

Hình 1.2. Di chuyển điện tích q0 từ điểm M đến N

Như v : “C ng c a l c điện làm di chuyển điện tích điểm q0 trong điện trường
c a điện tích q đi theo 1 đường cong bất kỳ, không phụ thuộc vào dạng đường cong
dịch chuyển, mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đ u và điểm cu i c a đường dịch
chuyển”.
* Thế ă g ủ đi tí h tro g đi trường:
Khi A = 0, theo c học trường có tính chất trên gọi là trường thế.
Trường tĩnh điện là trường thế nên công c a l c trường bằng cường độ giảm thế
n ng c a điện tích q0 khi dịch chuyển từ điểm M đến điểm N c a trưòng.
AMN 

q . q0



q . q0


C

4    0 rM

q . q0

4    0 rM

 WM  WN

Trong đ :
WM 

4    0 rM

và

WN 

q . q0
4    0 rN

C

Trong đ : C là một hằng s tuỳ ý
i n thế
Giả sử c 1 điện tích q di chuyển từ một điểm M cho trước đến một điểm ở vô
cùng. Từ biểu th c:
22


AM 

q.q0
q.q0
q.q0


4 . 0 . .rM 4 . 0 . .r 4 . 0 . .rM

Chia hai vế c a biểu th c cho q0
8


O

N TỬ

TR ỜN

O

N

N

Ề

NT

AM

q

q0
4 . 0 . .rM
Vế phải c a biểu th c không phụ thuộc vào q0 mà chỉ phụ thuộc vào điện tích q
gây ra tại điện trường và phụ thuộc vào vị trí đặt điện tích q0
AM
Thư ng s : q 0 đặc trưng cho điện trường ta đang ét n n gọi là điện thế c a

điện trường tại M

M 

AM 
q0



q
4    0 rM

Cho q0 = +1 đ n vị điện tích   M  AM
V : “ iện thế tại 1 điểm nào đ trong điện trường có giá trị bằng công c a l c
tĩnh điện khi dịch chuyển 1 đ n vị điện tích dư ng từ điểm đ ra a v cùng”
2.3. Hi u đi n thế
AMN AM AN
q
q





  M   N  U MN
q0
q0
q0 4 . 0 . .rM 4 . 0 . .rN

Hiệu s (M - N) được gọi là hiệu điện thế gi a 2 điểm M và N
AMN
q0
Nếu lấy q0 = +1 đ n vị điện tích thì  M   N  AMN
 M  N 

V : ại lượng đo ằng công di chuyển một đ n vị điện tích từ M đến N gọi là điện
áp c a điện trường.
Ký hiệu: U
iện áp gi a hai điểm c a trường bằng hiệu điện thế gi a hai điểm đ . V thế, điện áp
còn được gọi là hiệu điện thế.

3 Tá dụ g ủ đi

trườ g l

vật dẫ v đi

i

3.1. Vật dẫ tro g đi trường
Khi v t dẫn đặt trong điện trường mà kh ng c dòng điện chạy trong v t thì ta
gọi là v t dẫn cân bằng điện (vdc đ)

B n trong vdc đ cường độ điện trường bằng khơng.
Mặt ngồi vdc đ: cường độ điện trường c phư ng vng góc với mặt ngoài
iện thế tại mọi điểm tr n vdc đ ằng nhau
iện tích chỉ phân b ở mặt ngồi c a v t, s phân b là kh ng đều (t p trung ở
ch lồi nhọn)
32 i
i tro g đi trường
Khi đặt một kh i điện m i trong điện trường thì nguyên tử c a chất điện m i được
kéo dãn ra một chút và chia làm 2 đ u mang điện tích trái dấu (điện mơi bị phân cực).
Kết quả là trong kh i điện mơi hình thành nên một điện trường phụ ngược chiều với
điện trường ngoài
NỘ DUN VÀ P
N P
P
N
N 1
1. Nội dung:
- Về kiến th c:
+ Một s định lu t về điện trường.
+ Công th c tính l c tĩnh điện và cơng th c tính cường độ điện trường..
+ iện thế và hiệu điện thế, điều kiện tồn tại và du tr dòng điện.
+ Một s v t dẫn và điện m i trong điện trường
- Về kỹ n ng:
9


O

N TỬ


TR ỜN

O

N

N

Ề

NT

+ Giải bài t p c ản về l c tĩnh điện, cường độ điện trường, điện thế và hiệu
điện thế
- Về n ng l c t ch và trách nhiệm: Tỉ mỉ, cẩn th n, chính xác.
2. Phư ng pháp:
- Kiến th c: ược đánh giá ằng hình th c kiểm tra viết, trắc nghiệm
- Kỹ n ng: ánh giá kỹ n ng tính tốn các ài t p
- Về n ng l c t ch và trách nhiệm: ánh giá phong cách học t p
BÀ TẬP
Bài tập 1: Cho hai điện tích điểm +q và –q ( hình sau) đặt tại hai điểm A và B, cách
nhau một khoảng a trong chân không
a) Xác định cường độ điện trường tại điểm C với C là trung điểm c a đoạn AB
) Xác định cường độ điện trường tại điểm D. Với D là điểm nằm tr n đường trung
tr c c a AB, và cách A một khoảng a.
E'
Cho q = 2.10-6C, a = 3cm
2

ED

D

A

C

E'2

E1

E2

B
EC

Hướng dẫn giải:
a) Tại C, ta có:
q

q

4q

 9.10 9. 2
Ta có E1  E2  k. 2  9.10 9.
2
r
a
a / 2


E1 gây ra bởi điện tích +q tại điểm C:
C phư ng A, hướng ra a điểm A

E 2 gây ra bởi điện tích –q tại điểm C:
C phư ng AC, hướng từ C về B


Như v y, E1 và E 2 c cùng độ lớn và cùng hướng







(1.4) ta có EC  E1  E2
EC  E1  E 2  2 F1  2.9.10 9.

ộ lớn:
EC  9.10 9.

8.2.10 6

3.10 

2 2

4q
8q
 9.10 9. 2

2
a
a

 16.10 7 (V / m)

Bài tập 2: Tính l c tư ng tác gi a hai điện tích điểm c điện tích bằng nhau, q = 10
6
C, đặt cách nhau một đoạn d = 1cm, ở trong d u (  =2) và ở trong nước (  =6)
Hướng dẫn giải:
q .q
L c tư ng tác gi a hai điện tích điểm: F  9.109. 1 22
 .r
6
6
10 .10
 4,5.10 N  45 N
Ở trong d u (  =2):  F  9.109.
2.10 4
6
6
9 10 .10
 1,5.10 N  15 N
Ở trong nước (  =6):  F  9.10 .
6.10 4
10


O


N TỬ

TR ỜN

N

C

2: MẠ

N MỘT

O

N

N

Ề

NT

ỀU

M hươ g MH08-02
Giới thi u:
Mạch điện một chiều được ng dụng nhiều ở lĩnh v c điện, điện tử, dòng điện
một chiều tư ng đ i ổn định và việc nghiên c u để giải mạch điện một chiều là c sở
để chuyển đổi và giải các mạch điện biến đổi khác về dạng mạch điện một chiều và
các cách biến đổi.

Mục tiêu:
- Tr nh à được khái niệm về dòng điện một chiều, khái niệm về mạch điện
- Ph n tích được nhiệm vụ, vai trò c a các ph n tử cấu thành mạch điện như:
nguồn điện, dây dẫn, phụ tải, thiết bị đo lường
- Giải thích được cách xây d ng mơ hình mạch điện, các ph n tử chính trong
mạch điện.
- Phát biểu được các định lu t c ản trong mạch điện một chiều, các phư ng
pháp giải bài toán mạch điện một chiều.
- Có khả n ng học t p độc l p, chuyên c n trong công việc.
Nội dung chính:

1. Khái ni m về mạ h đi n một chiều
1 1 Dò g đi v dò g đi n một chiều
Dưới tác dụng c a l c điện trường, các điện tích dư ng (+) sẽ di chuyển từ n i c
điện thế cao đến n i c điện thế thấp h n, cịn các điện tích âm (-) chuyển động theo
chiều ngược lại, từ n i c điện thế thấp đến n i c điện thế cao h n, tạo thành dòng
điện.
Dòng điện là dòng các điện tích (các hạt tải điện) di chuyển c hướng
1.2. Chiều qui ước củ dò g đi n
Chiều qu ước c a dòng điện là chiều dịch chuyển c hướng c a các điện tích
dư ng.
 Dịng điện có:
* tác dụng từ (đặc trưng)
(Chiều qu ước I)
* tác dụng nhiệt, tác dụng hoá học tuỳ theo m i trường.
 Trong kim loại: dòng điện là dòng các điện tử t do chuyển dời c hướng
 Trong dung dịch điện l : là dịng điện tích chuyển dời c hướng c a các ion
dư ng và m chu ển dời theo hai hướng ngược nhau.
 Trong chất khí: thành ph n tham gia dòng điện là ion dư ng, ion m và các
electron.

1 3 ườ g độ và mật độ dò g đi n
Cường độ dòng điện là đại lượng cho biết độ mạnh c a dịng điện được tính bởi:
I

dQ
dt

q: điện lượng di chuyển qua các tiết diện th ng c a v t dẫn
t: thời gian di chuyển (t0: I là cường độ t c thời)
Dịng điện có chiều và cường độ kh ng tha đổi theo thời gian được gọi là dòng điện
kh ng đổi (c ng gọi là dòng điệp một chiều).
Cường độ c a dòng điện này có thể tính bởi:
q
I
t
Trong đ q là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện th ng c a v t dẫn trong thời
gian t.
11


O

N TỬ

TR ỜN

O

N


N

Ề

NT

Ghi chú:
a) Cường độ dòng điện kh ng đổi được đo ằng ampe kế (hay miliampe kế, . . . ) mắc
xen vào mạch điện (mắc n i tiếp).
b) Với bản chất dòng điện và định nghĩa c a cường độ dòng điện như tr n ta su ra:
* cường độ dịng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm trên mạch không phân nhánh.
* cường độ mạch chính bằng tổng cường độ các mạch rẽ.

2. Mơ hình mạ h đi n
2.1. Mạ h đi n
Mạch điện là t p hợp các thiết bị để cho phép các bộ ph n dẫn dịng điện chạy
qua khi có nguồn cung cấp điện n ng
2.2. Các phần tử c u thành mạ h đi n
Mạch điện gồm 4 ph n tử c ản: nguồn điện, n i ti u thụ điện và dây dẫn
Nguồn điện: Là các thiết bị dùng để biến đổi các dạng n ng lượng như: c n ng,
hoá n ng, nhiệt n ng … sang điện. pin, cqu , má phát điện.
N i ti u thụ điện (phụ tải): là các thiết bị dùng để biến đổi điện n ng sang các
dạng n ng lượng khác như c n ng, nhiệt n ng, quang n ng …
Thiết Bị Biến ổi: Biến Đổi Áp, Dòng, T n S …
Dây dẫn: Là các dây kim loại dùng để truyền tải điện n ng từ nguồn đến phụ tải

Hình 2.1: Các phần tử mạch điện

Ngồi ra, cịn có các thiết bị phụ trợ khác như thiết bị đ ng cắt (c u dao, máy cắt điện),
dụng cụ đo lường (ampe kế, vôn kế …), thiết bị bảo vệ (c u chì), t động

2.2.1. Nguồn điện
Nguồn điện là thiết bị tạo ra và duy trì hiệu điện thế để duy trì dịng điện. Mọi
nguồn điện đều có hai c c, c c dư ng (+) và c c âm (-).
Nguồn áp: Nguồn điện áp độc l p là ph n tử hai c c mà điện áp c a nó khơng phụ
thuộc vào giá trị dịng điện cung cấp từ nguồn và chính bằng s c điện động c a nguồn:
u(t)=e(t)
Kí hiệu c a nguồn điện áp độc l p:
i(t)
+
-

u
e

+
u(t)

i

Hình 2.2: ký hiệu nguồn điện áp

Dịng điện c a nguồn sẽ phụ thuộc vào tải mắc vào nó.
Nguồn dịng: Nguồn dòng độc l p là ph n tử hai c c mà dịng điện c a nó khơng phụ
thuộc vào điện áp trên hai c c nguồn:
i(t)=j(t)
u
Kí hiệu c a nguồn độc l p:
i(t)

+


u(t)
Hình 2.3: ký hiệu nguồn dịng

12

i
i


O

N TỬ

TR ỜN

O

N

N

Ề

NT

iện áp trên các c c nguồn phụ thuộc vào tải mắc vào nó và chính bằng điện áp
trên tải này.
2.2.2. Phần tử tiêu thụ điện
Điện Trở: Là bộ phận biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác

Là ph n tử được đặc trưng ởi quan hệ gi a dòng điện và điện áp:
U = R.i
Trong đ , R là điện trở ()
.
Hình 2.4: ký hiệu điện trở

Phần tử điện cảm:
 Cuộn dây là ph n tử tải 2 c c có quan hệ gi a điện áp và dòng điện tuân theo
di(t )
phư ng tr nh tốn: u(t )  L
dt
ha dịng điện
1 t
i(t )   u(t )dt  i(t 0 )
Lt
0

Hình 2.5: ký hiệu điện cảm

du(t )
dt
iện áp trên ph n tử điện dung được ác định bởi phư ng tr nh:
1 t
u(t )   i(t )dt  u(t 0 )
Ct

Phần tử điện dung: i(t )  C

0


u(t ) 

1
i(t )dt  u(t 0 )
C t
t

0

Hình 2.6: ký hiệu điện dung

3

á định luật và các biểu thứ

ơ bản trong mạ h đi n một chiều

3 1 ịnh luật Ohm
3.1.1. Định luật ôm đối vơi đoạn mạch chỉ có điên trở
ịnh luật:
 Cường độ dòng điện chạ qua đoạn mạch c c điện trở R:
- tỉ lệ thu n với hiệu điện thế hai đ u đoạn mạch.
- tỉ lệ nghịch với điện trở.
U
I
R

I
A


R
U

B

 Nếu có R và I, hiệu điện thế tính như sau:U=VA-VB=IR
13


O

N TỬ

TR ỜN

O

N

N

Ề

NT

I.R: gọi là độ giảm thế (độ sụt thế hay sụt áp) tr n điện trở.
 Công th c c a định lu t m c ng cho phép tính điện trở:
ặc tuyến V - A (vơn - ampe)
là đồ thị biểu di n I theo U còn gọi là đường đặc trưng v n - ampe.
I


O

U

Hình 2.7: Đặc tuyến V - A

i với v t dẫn kim loại (hay hợp kim) ở nhiệt độ nhất định đặc tuyến V –A là đoạn
đường th ng qua g c các trục: R có giá trị khơng phụ thuộc U.
3.1.2. Định luật ơm cho tồn mạch
ườ g độ dị g đi n trong mạch kín:
Giả sử có mạch điện khơng phân nhánh.
- nguồn có s c điện động E, điện trở trong là R0
- cung cấp cho tải c điện trở là R
- qua một đường d c điện trở là Rd
- dịng điện trong mạch là I

Hình 2.8: Mạch điện không phân nhánh

Áp dụng định lu t Ohm cho từng đoạn mạch ta có
iện áp trên tải: U  I . R
iện áp tr n đường dây: U d  I . Rd
iện áp tr n điện trở trong c a nguồn: U 0  I . R0
E  U 0  U d  U  I R0  Rd  R   I . R

Ở đ : R  R0  Rd  R : là tổng trở c a toàn mạch
Từ đ :
E
E


R R0  Rn
Trong đ : Rn  Rd  R : là điện trở mạch ngồi
I

V : “Dịng điện trong mạch tỷ lệ với s c điện động c a nguồn và tỷ lệ nghịch với
điện trở tư ng đư ng c a tồn mạch”
Ví dụ
Mạch điện ở trên có E = 231V, R0 = 0,1, R = 22, Rd = 1. H
ác định dòng điện
trong mạch, điện áp đặt vào tải và điện áp trên hai c c c a nguồn.
Giải:
Áp dụng định lu t Ohm cho tồn mạch để tính dòng điện:
14


O

N TỬ

TR ỜN

I

O

N

N

Ề


NT

E
E
231


 10 A
R R0  Rd  R 0,1  22  1

iện áp đặt vào tải:
U  I . R  10.22  220V
iện áp r i tr n đường dây:
U d  I . Rd  10.1  10V

iện áp r i tr n điện trở trong c a nguồn:
U 0  I . R0  10.0,1  1V

3.2. Công su t v đi
ă g tro g ạ h đi n một chiều
3.2.1. Công suất:
N i nguồn điện F c s.đ.đ E và c điện trở trong R0 với một tải điện trở R.
A

E

F

R

R0

U

B

Hình 2.9: Nguồn có điện trở trong

Dưới tác dụng c a l c trường ngồi c a nguồn điện F, các điện tích liên tục
chuyển động qua nguồn và mạch ngoài (tải) tạo thành dòng điện I. Khi đ , c ng c a
trường ngoài c ng là c ng c a nguồn điện để di chuyển điện tích Q qua nguồn là:
AF  E . Q  E . I . t

Theo định lu t bảo tồn và biến hố n ng lượng, công c a nguồn sẽ biến đổi
thành các dạng n ng lượng khác ở các ph n tử c a mạch. Cụ thể ở đ chính là tải R
và R0 c a nguồn.
Gọi điện áp tại hai điểm A và B là A và B
U   A  B
N ng lượng do điện tích Q th c hiện khi qua đoạn mạch AB sẽ là:
A  U .Q  U . I .t
Còn một ph n n ng lượng sẽ tiêu tán bên trong nguồn dưới dạng nhiệt:
A0  AF  A  E. I . t  U . I . t  E  U  I . t  U 0 I . t

Trong đ : U 0  E  U : Hiệu điện thế gi a s c điện động nguồn với điện áp
trên hai c c c a nó gọi là điện áp giáng (sụt áp) bên trong nguồn
Từ đ , ta c phư ng tr nh c n ằng s c điện động trong mạch:
E  U  U 0

V : “S.đ.đ c a nguồn bằng tổng điện áp trên hai c c c a nguồn với sụt áp bên trong
nguồn”

Tỷ s gi a công A và thời gian th c hiện t gọi là công suất c a mạch điện, ký hiệu P
P

A
t

Như v y: Công suất P là t c độ th c hiện công theo thời gian
P

A U . I .t
U2

 U .I 
 I 2R
t
t
R

15


O

N TỬ

TR ỜN

O

N


N

Ề

NT

n vị:

U : Volt (V)
I : ampe (A)
P : Watt (W), V 
. A  W
3.2.2. Năng lượng điện (hay cơng của dịng điện)
Cơng bằng tích s gi a công suất và thời gian
A
A  P .t
P

t
n vị: P (W), t (s) , A (J)
1J
 1V .1A  1VA
1s
1J  1W.1s  1VA .1s  1V. C
1W 

Ví dụ: Có một dụng cụ nung n ng, khi điện áp c a lưới là 220V thì dịng chạy trong
đ là 5A. H tính n ng lượng điện trong 1 ngà đ m (24h)
Giải:

N ng lượng điện trong 1ngà đ m:
A  U . I . t  220.5.24  26400 Wh  24,6 kW  95,04 MJ
3 3 ịnh luật Joule – lenz
Dòng điện là dòng chuyển dời c hướng c a các điện tích. Khi chuyển động
trong v t dẫn, các điện tích va chạm với các phân tử, truyền bớt động n ng, làm cho
các phân tử c a v t dẫn t ng m c chuyển dộng nhiệt. Kết quả : v t dẫn bị dòng điện
đ t n ng.
chính là tác dụng nhiệt c a dòng điện.
Gọi R là điện trở c a v t dẫn
I

U
R

Công suất nh n được trên v t dẫn:
P  U .I  I 2R 

U2
R

Trong thời gian t, c ng do dòng điện th c hiện là:
A  P .t  R I 2t

Công nà được trư ền qua cho v t dẫn và chuyển thành nhiệt:
Q  R I 2t

J 

Lượng nhiệt đ kh ng chỉ đo ằng Joule mà còn đo ằng calori (cal)
Q  0.24R I 2 t


cal 

V : “Nhiệt lượng Q toả ra trên một đoạn dây dẫn khi c dòng điện kh ng đổi I
chạy qua tỷ lệ với điện trở R c a dây, với bình phư ng cường độ dịng điện và với thời
gian t du tr dịng điện ”
Ví dụ: Tìm nhiệt lượng toả ra trong điện trở R = 20, trong thời gian 1 giờ, khi dòng
điện chạ qua điện trở I = 10A
Giải:
Lượng nhiệt toả ra là:
Q  R I 2 t  20.10 2.3600  7200 kJ

hay:
Q  0.24 R I 2 t  0.24.7200  1728 cal

34

ịnh luật Faraday
16


O

N TỬ

TR ỜN

O

N


N

Ề

NT

3.4.1 Sức điện động cảm ứng khi từ thơng xun qua vịng dây biến thiên
Khi từ thơng xun qua vòng dây biến thiên, trong vòng dây sẽ cảm ng ra S c
điện động cảm ng, S c điện động cảm ng ấy có chiều sao cho dịng điện sinh ra nó
c hướng ch ng lại s biến thiên c a từ thơng sinh ra nó.
e  w

d
dt

W. Là s vịng dây c a cuộn dây.
Dấu (-) sdd có chiều sao cho dòng điện sinh ra n c u hướng ch ng lại s biến
thiên c a từ thông sinh ra nó.
Ví du: Một cuộn dây có 10 vịng quay trong từ trường c a một nam châm, biết
cuộn dây quay với v n t c góc là =314 rad/s và sau thời gian t từ thơng xun qua
vịng d là: Φt=0,004cos314t Wb
Tính S c điện động cảm ng trong cuộn dây.
Giải: Ta có
d
d (0,004 cos 314t )
e  w
 10.
 10.0,004.314. sin 314t  12,7 sin 314t (v)
dt

dt
3.4.2. Sức điện động cảm ứng trong thanh dẫn chuyển động trong từ trường.
Khi thanh dẫn chuyển động cắt qua từ từ trường trong thanh dẫn sẽ cảm ng ra
S c điện động cảm ng là:
e=Blvsin
Trong đ :
B. Là cường độ từ cảm (T)
l. Là chiều dài tác dụng c a thanh dẫn (Ph n thanh dẫn nằm trong từ
trường) m
v. V n t c thanh dẫn (m/s)
. Góc gi a chiều v n t c v i chiều từ trường.
Khi chiều chuyển động vng góc với từ trường trở thành.
e=Blv (sin=1)
Chiều c a S c điện động cảm ng được ác định theo quy tắc bàn tay phải:
Cho đường s c từ trường đi vào lòng àn ta phải, chiều chuyển động c a thanh dẫn
theo chiều ngón tay cái chỗi ra 90o, thì chiều 4 ngón tay cịn lại là chiều S c điện
động cảm ng.
Ví dụ: Một thanh dẫn có chiều dài tác dụng l=0,5m, nằm trong từ trường B=1,4T.
người ta làm nó chuyển động với v n t c v=20m/s th ng góc với từ trường. Hai đ u
thanh dẫn n i với một điện trở R=0,5 ohm làm thành mạch kín, coi điện trở c a thanh
dẫn kh ng đáng kể.Tìm S c điện động cảm ng.
Giải. Ta có e=B.l.v=1,4.0,5.20=14v.
3.5. Hi tượng nhi t đi n
S phụ thuộc c a điện trở vào nhiệt độ:
Khi kim loại phát nóng, nhiệt độ c a kim loại t ng l n, các ph n tử v t chất trong
kim loại sẽ t ng m c độ chuyển động. Do đ , các điện tử trong kim loại sẽ va chạm
nhiều h n, gặp nhiều trở ngại h n. Do đ , điện trở c a kim loại t ng l n khi nhiệt độ
t ng.
Trong khoảng từ 0 0  100 0 C , điện trở c a kim loại tính theo:
r1  r0 1   t1  t 0 

r0 : điện trở ng với nhiệt độ an đ u t 0
Trong đ :
r1 : điện trở ng với nhiệt độ đang ét t1
17


O

N TỬ

TR ỜN

O

N

N

Ề

NT

 : hệ s nhiệt điện trở c a v t liệu
Hệ s nhiệt độ c a điện trở c a v t liệu bằng độ t ng tư ng đ i c a điện trở khi
nhiệt độ biến thiên 10 C
Hệ s nhiệt điện trở c a một s loại v t liệu làm dây dẫn như:
- đồng, nhôm, vonfram:  = 0.004 1/K
- Thép :  = 0,006 1/K
ồng thau :  = 0,002 1/K
- Mangan :  = 0,00004 1/K

Trong dung dịch điện ph n và than th khi t ng nhiệt độ thì m t độ các ph n tử
mang điện t ng l n n n m c độ va chạm gi a các ph n tử mang điện với các ph n tử
khác c t ng l n, độ dẫn điện c a v t liệu t ng t c cường độ dòng điện trong mạch
càng lớn. Như v , điện trở riêng c a dung dịch điện phân giảm khi nhiệt độ t ng.

4

á phươ g pháp giải mạch một chiều

4 1 Phươ g pháp biế đổi đi n trở .
4.1.1. Điện trở mắc nối tiếp:
iện trở tư ng đư ng được tính bởi:
R1

R2

R3

Rn

Hình 2.10: Các điện trở mắc nối tiếp

Rm = Rl + R2+ R3+ … + Rn
Im = Il = I2 = I3 =… = In
Um = Ul + U2+ U3+… + Un
U
Im = m
Rm
Ví dụ: C n ít nhất mấ
ng đèn 24V-12W đấu n i tiếp khi đặt vàp điện áp U = 120V

Tính điện trở tư ng đư ng và dòng điện qua mạch
Giải:
Với ng đèn 24V kh ng thể đấu tr c tiếp vào mạch điện áp 120V được mà phải
đấu n i tiếp nhiều ng đèn c điện áp 24V. Và phải đảm bảo kh ng vượt quá điện áp
c a mạng. Các ng đèn gi ng nhau n n khi đấu n i tiếp, điện áp đặt vào m i bóng là
như nhau. Ở đ , ta c n s
ng đèn là:
n

120
5
24

Lấy n = 5 bóng:
iện trở c a m i bóng là:
U2
P U .I 
R

2
U dm
24 2
 R

 48 
Pdm 12

iện trở tư ng đư ng c a toàn mạch:

Rtd  n . R  5.48  240 


Dòng điện trong mạch:
I

U 120

 0,5
Rtd 240

 A

4.1.2. Biến đổi song song các điện trở
iện trở tư ng đư ng được anh bởi:

18


O

N TỬ

TR ỜN

R1

R2

R3

O


N

N

Ề

NT

Rn

Hình 2.11: Các điện trở mắc song song

1
1
1
1
1
=


  
Rm R1 R2 R3
Rn
Im = I l + I 2 + … + In
Um = U l = U 2 = U 3 = … = Un

Um
Rm
4.1.3. Mắc các điện trở hỗn hợp

Mắc h n hợp c nghĩa là trong mạch điện có nhánh mắc n i tiếp, có nhánh mắc
song song mà th c tế ta rất hay gặp. Như s đồ dưới đ :
Im =

Hình 2.12 : Đấu các điện trở hỗn hợp

iện trở song song đưa về điện trở tư ng đư ng:
R  R2
R .R
1
1
1


 1
 Rtd  1 2
Rtd R1 R2
R1 . R2
R1  R2
Mạch h n hợp được viết lại:
R .R
Rtđ n i tiếp R3  RTM  Rtd  R3  1 2  R3
R1  R2
Như v , đ i với s đồ mắc h n hợp tr n đ , ta đ l p được cơng th c tính c a nó
R
Nếu R1  R2  R3  ....  Rn  R thì R  n
n
Ví dụ: Cho mạch điện như h nh vẽ với các s liệu sau: R1 = R2 = R3 = 30 ; R4 = 15 ;
I1 = 0,5A
a) Tính điện trở tại 2 điểm A và B

) Tính cường độ dịng điện qua m i điện trở
c) Tính điện áp trên m i điện trở và điện áp gi a hai điểm A và C

Hình 2.13

19


O

N TỬ

TR ỜN

O

N

N

Ề

NT

Giải:
a) iện trở tại 2 điểm A và B:
1
1
1
1




R1 // R2 // R3 
Rt R1 R2 R3
R 30
 10 
Vì R1 = R2 = R3 nên: Rt  1 
n
3
iện trở c a toàn mạch: R  Rt  R4  10  15  25 
Vì mạch là n i song song nhau n n điện áp tại các nhánh là kh ng đổi
b) Do R1 = R2 = R3 = 30
I1 = I2 = I3 = 0,5
Cường độ dịng điện qua mạch chính:
I  I1  I 2  I 3  3. I1  3.0,5  1,5  A
c) iện áp trong đoạn mạch song song:
U1  U 2  U 3  I1 .R1  0,5.30  15 V 
iện áp tr n điện trở R4:
U 4  I .R4  1,5.15  22,5 V 
iện áp trong tồn mạch chính:
U  I .R  1,5.25  37,5 V 
Hay: U  U1  U 4  15  22,5  37,5 V 
4 2 Phươ g pháp xếp chồ g dò g đi n
Phư ng pháp ếp chồng có thể sử dụng để ác định dịng điện trong mạch có
nhiều nguồn điện. Dịng điện qua m i nhánh bằng tổng đại s các dòng điện qua nhánh
do tác dụng riêng rẽ c a từng s.đ.đ.
Nguyên lý xếp chồng được ng dụng để nghiên c u mạch điện có nhiều nguồn
tác dụng
* Các ước th c hiện bằng phưưong pháp ếp chồng

Bước 1: Thiết l p s đồ điện chỉ có một nguồn tác động
Bước 2: Tính dịng điện và điện áp trong mạch chỉ có một nguồn tác động
Bước 3: Thiết l p s đồ mạch điện cho nguồn tiếp theo, lặp lại các ước 1 và 2 cho
m i nguồn tác động
Bước 4: Xếp chồng các kết quả tính dịng điện, điện áp c a m i nhánh do các nguồn
tác động riêng rẽ.
Ví dụ: Cho mạch điệnnhư h nh sau. Giải bằng phư ng pháp ếp chồng dòng điện
Cho biết: E1 = 125V; E2 = 90V; R1 = 3; R2 = 2; R3 = 4. T m dòng điện
trong các nhánh và điện áp đặt vào tải R3

Hình 2.14

Giải:
Trước hết n i tắt E 2 , chỉ còn E1 tác dụng
20


O

N TỬ

TR ỜN

O

N

N

Ề


NT

iện trở tư ng đư ng R2 // R3
R .R
2.4
R23  2 3 
 1,333 
R2  R3 2  4
Dòng điện trong mạch E1 :
E1
125
I 1' 

 28,85 A
R1  R23 3  1,333
R3
4
I 2'  I1'
 28,85
 19,23 A
R2  R3
24
R2
2
I 3'  I 1'
 28,85
 9,62 A
R2  R3
24

Sau đ , n i tắt E1 , chỉ còn E 2 tác dụng
iện trở tư ng đư ng R2 // R1
R .R
3.4
R12  1 2 
 1,714 
R1  R2 3  4
Dòng điện trong mạch E 2 :
E2
90
I 2" 

 24,23 A
R1  R13 2  1,714
R3
4
I 1"  I 2"
 24,23
 13,85 A
R1  R3
3 4
R1
3
I 3"  I 2"
 28,85
 10,35 A
R1  R3
3 4
Dòng điện tổng trong các nhánh:
I1  I1'  I1"  28,85  13,85  15 A

I 2  I 2'  I 2"  24,23  19,23  5 A
I 3  I 3'  I 3"  9,62  10,38  0,76 A
4 3 Phươ g pháp áp dụ g định luật Kirchooff
Bài tốn phân tích hay tổng hợp, c sở c a việc giải mạch có thông s t p trung
vẫn là hai định lu t Kirchhoff 1 và 2.
ịnh lu t K1: chỉ rõ m i liên hệ gi a các dòng điện ở một nút, nó nói lên tính
chất liên tục c a dịng điện.
ịnh lu t K2: chỉ rõ m i liện hệ gi a các điện áp trong một vịng, nó nói lên
tính chất thế.
ể hiểu được các định lu t Kirchhoff trước tiên ta phải nắm các khái niệm về
nhánh, nút, vòng.
 Nhánh tạo thành từ một hoặc nhiều ph n tử mạch mắc n i tiếp.
 Nút là điểm giao c a hai nhánh trở lên.
 Vòng là t p hợp các nhánh tạo thành một đường khép kín. Nó có tính chất là b
đi một nhánh nào đ th t p cịn lại khơng.
Mắt lưới là vịng mà khơng ch a vịng nào bên trong nó.
Một mạch ph ng có d nút, n nhánh thì s mắt lưới m là (n-d+1) m=n-d+1
4.3.1. Định luật Kirchhoff I
Tổng đại số các dịng điện tại một nút (hoặc vịng kín) bất kỳ bằng không
21


O

N TỬ

TR ỜN

 i


k

O

N

N

Ề

NT

0

nut

Trong đ , ta c thể qu ước: Các dịng điện có chiều dư ng đi vào nút th lấy
dấu +, còn đi ra kh i nút thì lấy dấu –. Hoặc có thể lấy dấu ngược lại.
Có thể phát biểu định lu t K1 dưới dạng: Tổng các dịng điện có chiều dư ng đi
vào một nút bất kỳ thì bằng tổng các dịng điện có chiều dư ng đi ra kh i nút.
Với mạch điện có d nút thì ta chỉ viết được (d-1) phư ng tr nh K1 độc l p với
nhau cho (d-1) nút. Phư ng tr nh K1 viết cho nút còn lại có thể được suy ra từ (d-1)
phư ng tr nh K1 tr n.
Ví dụ: Ta xét 1 nút c a mạch điện gồm có 1 s dịng điện đi tới nút A và c ng c 1 s
dòng điện rời kh i nút A

Hình 2.15

Như v , trong 1 gi , điện tích di chuyển đến nút phải bằng điện tích rời kh i
nút. Bởi vì, nếu giả thiết này khơng thoả mãn thì sẽ làm cho điện tích tại nút A thay

đổi.
Vì thế: “Tổng s học các dịng điện đến nút bằng tổng s học các dòng điện rời
kh i nút”
chính là nội dung c a định lu t Kirchhoff 1
Nhìn vào mạch điện ta có:
I1  I 3  I 5  I 2  I 4
I1  I 2  I 3  I 4  I 5  0
Tổng quát, ta c định lu t phát biểu như sau:
“Tổng đại s các dòng điện đến một nút bằng 0”
n

I
i 1

i

0

Qu ước: - Nếu các dòng điện đi tới nút là dư ng th các dòng điện rời kh i nút sẽ
mang dấu âm hoặc ngược lại.
4.3.2. Định luật Kirchhoff II
ịnh lu t Kirchhoff II phát biểu cho 1 vịng kín
Tổng đại số các sụt áp trên một vịng kín thì bằng khơng
 uk  0
vong

Người ta ch ng minh được rằng: với một mạch có d nút, n nhánh thì s phư ng tr nh
độc l p c được từ định lu t K2 là (n-d+1).
i với mạch điện ph ng có d nút, n nhánh thì s mắc lưới là (n-d+1). Do đ :
(n-d+1) phư ng tr nh K2 độc l p nhau có thể đạt được bằng cách viết (n-d+1) phư ng

trình K2 viết cho (n-d+1) mắt lưới.
Ví dụ: Cho một mạch điện như h nh vẽ gồm 4 nhánh:

22


O

N TỬ

TR ỜN

O

N

N

Ề

NT

Hình 16:

Ta có
I1 . R1  I 2 . R2  I 3 . R3  I 4 . R4  E1  E2  E3  0
Trong đ , chiều dư ng c a mạch vòng được chọn như h nh vẽ
Như v , “ i theo 1 vịng khép kín, theo 1 chiều tùy ý, tổng đại s các điện áp
r i (sụt áp) trên các ph n tử bằng tổng đại s các suất điện động trong mạch vòng,
trong đ nh ng suất điện động và dịng điện có chiều trùng với chiều đi vịng sẽ lấy

dấu (+), còn ngược lại mang dấu (-)”

 R. I   E

4.3.3. Phương pháp dòng nhánh
Nếu c m điểm nút sẽ l p được (m-1) phư ng tr nh độc l p.
Gọi s nhánh c a mạch điện là n thì ta có n ẩn s v dịng điện m i nhánh là 1 ẩn
Như v y, s phư ng tr nh còn lại c n l p là: n – (m-1) = M
Giải mạch điện bằng phư ng pháp dòng nhánh n i chung gồm các ước sau:
Bước 1: Xác định s nút m = ?, s nhánh n = ?
Bước 2: Qu ước chiều dòng điện nhánh, m i dòng là 1 ẩn.
Bước 3: Viết phư ng tr nh Kirchhoff 1 cho (m-1) nút đ chọn
Bước 4: Viết phư ng tr nh Kirchhoff 2 cho n- (m-1) mạch vòng
Bước 5: Giải hệ n phư ng tr nh đ thiết l p, ta t m ra được đáp s c a dòng điện các
nhánh.
i với đáp s âm, ta nên hiểu là chiều th c tế ngược với chiều đ chọn ban
đ u
Ví dụ: Cho mạch điện như h nh vẽ có: E1 = 125V; E2 = 90V; R1 = 3; R2 = 2; R3 =
4. T m dòng điện trong các nhánh và điện áp đặt vào tải R3

Hình 2.17

Giải:
Bước 1: m = 2, n = 3
Bước 2: Chọn chiều dòng điện I1 , I2 , I3 như h nh vẽ
Bước 3: Viết phư ng tr nh Kirchhoff 1 cho điểm A :
1
I1  I 2  I 3  0
Bước 4: Viết phư ng tr nh Kirchhoff 2 cho mạch vòng:
2

I1 . R1  I 3 . R3  E1
23


O

N TỬ

TR ỜN

O

N

N

Ề

NT

3

 I 2 . R2  I 3 . R3  E2

E1  I 3 . R3
R1
3  I 2  I 3 . R3  E2
R2
Giải hệ phư ng tr nh ta t m được:
I 3  20  A

I 2  5  A
; I1  15  A
;
Như v y, chiều th c c a I2 ngược với chiều đ chọn
iện áp đặt vào tải R3:
U AB  I 3 . R 3  20.4  80 V 

2

 I1 

NỘ DUN VÀ P
N P
P
N
N 2
1. Nội dung:
- Về kiến th c:
+ Nguồn điện một chiều và chiều qu ước, dòng điện một chiều, điện áp.
+ Một s yếu t cấu thành mạch điện
+ Cường độ điện trường.
+ Một s định lu t về mạch điện ( ịnh lu t m, ịnh lu t Joule – Lenz…)
+Một s phư ng pháp giải mạch điện (Phư ng pháp iến đổi tư ng đư ng, áp
dụng định lu t…)
- Về kỹ n ng:
+ Giải bài t p c ản về mạch điện một chiều
- Về n ng l c t ch và trách nhiệm: Tỉ mỉ, cẩn th n, chính xác.
2. Phư ng pháp:
- Kiến th c: ược đánh giá ằng hình th c kiểm tra viết, trắc nghiệm
- Kỹ n ng: ánh giá kỹ n ng tính tốn các ài t p

- Về n ng l c t ch và trách nhiệm: ánh giá phong cách học t p
BÀ TẬP
Bài 1. Cho mạch điện như h nh vẽ:

Tính dịng điện I ?
ướng dẫn giải
Ap dụng phư ng pháp dịng mắt lưới ta có:
Ia = 2A; I c= 5A
Ib(4+1+3) +Ia(4+1) +Ic(1+3) =38
Ib = 1A
I = Ib +Ic = 6A
Bài 2. Cho mạch điện như h nh 2.38:
Cho R 1 =3 ; R 2  R4  6 ; R = 2 ; U = 12V , J = 4ª
T m dịng điện I

24


O

N TỬ

TR ỜN

ướng dẫn giải
Ap dụng phư ng pháp thế nút ta có:
U b 12
  2(A)
Ua =8(V) ; Ub=12(V); I=
R4 6

Bài 3. Cho mạch điện như h nh 2.39
T m dịng điện I2; I1; I ?

Hình 2.39: Bài tập 9

ướng dẫn giải
Ap dụng phư ng pháp thế nút ta có:
ua = 48V ; ub = 16V
I

48
 6A
8

; I1 

16
24  48
 2A ; I2 
 3 A
8
8

25

O

N

N


Ề

NT


O

N TỬ

TR ỜN

N

3: TỪ TR ỜN

VÀ

ẢM ỨN

O

N

N

Ề

NT


N TỪ

M hươ g MH08-03
Giới thi u:
Cảm ng điện từ là c sở để hiểu và nghiên c về mạch điện, má phát điện và
động c điện…
Mục tiêu:
- Tr nh à được khái niệm về từ trường, các đại lượng đặc trưng c a từ trường.
- Tr nh à được khái niệm về l c từ, các hiện tượng cảm ng từ, t cảm và h cảm.
- Rèn luyện tính tư du , sáng tạo trong học t p
Nội dung chính:

1

ại ươ g về từ trườ g

1 1 Tươ g tá từ
ặt một kim nam châm g n một dây dẫn c dòng điện I chạy qua, thì ta thấy kim
nam châm sẽ bị quay lệch đi. Khi đổi chiều dòng điện qua dây, kim nam châm lệch
theo chiều ngược lại. Mặt khác, nếu ta đưa một thanh nam châm lại g n một cuộn dây
c dịng điện, thì cuộn dây có thể bị hút hoặc bị đẩy bởi thanh nam châm. Như v y,
xung quanh dây dẫn mang dịng điện có tồn tại một từ trường, và biểu hiện c a nó là
tác dụng l c lên kim nam châm hay dây dẫn mang điện khác. L c đ gọi là l c tư ng
tác từ
Th c nghiệm ở tr n đ ch ng t rằng xung quanh dây dẫn mang dòng điện, hay
tổng quát h n: ung quanh các hạt điện tích chuyển động luôn luôn tồn tại 1 từ trường.
Ngược lại, từ trường c ng chỉ xuất hiện ở nh ng n i c điện tích chuyển động.
1.2. Khái ni m về từ trường
- Từ trường là một dạng v t chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là s
xuất hiện c a l c từ tác dụng lên nam châm hay một dòng điện đặt trong nó .

ặc trưng c a từ trường là cảm ng từ ký hiệu là đ n vị c a cảm ng từ là T (
Tesla)
- Qu ước: Hướng c a từ trường tại một điểm là hướng Nam - Bắc c a kim nam
châm cân bằng tại điểm đ
1 3 ường sức từ
ường s c từ là nh ng đường vẽ trong khơng gian có từ trường sao cho tiếp tuyến
tại m i điểm c hướng trùng với hướng c a c a từ trường tại điểm đ .
- T p hợp các đường s c c a từ trường gọi là từ phổ. Chiều c a đường s c đi ra ở
c c Bắc N và đi vào ở c c Nam S
- Qu ước: Vẽ các đường cảm ng từ sao cho ch nào từ trường mạnh thì các
- đường s c dày và ch nào từ trường yếu th các đường s c từ thưa.
N
N

S

S

Hình 3.1: Đường sức từ

26