chơng trình môN Học sở kỹ thuật điện Mà sè cđa m«n häc: MH 08 Thêi gian cđa m«n häc: 90h; (Lý thuyÕt: 60h; Thùc hµnh, Bµi tËp: 30h) I Vị trí, tính chất môn học: - Vị trí: Môn học Cơ sở Kỹ thuật điện môn học kỹ thuật sở, để đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Đo lờng điện Môn học đợc sử dụng kiến thức phổ thông nh: Vật lý, toán học - Môn học trang bị phần lý thuyết sở để phục vụ cho sinh viên tiếp thu kiến thức chuyên môn có điều kiện hỗ trợ cho thực tập nghề - Tính chất môn học: Môn học sở Kỹ thuật điện cung cấp cho sinh viên kiến thức cần thiết nh: khái niệm, định nghĩa, định luật, tợng, chất tợng điện, điện từ để làm sở tiếp thu môn chuyên môn nh: Khí cụ điện, máy điện, đo lờng điện, hệ thống đo lờng điện II Mục tiêu môn học: Sau học xong môn học này, sinh viên nắm đợc: - Các định nghĩa, khái niệm, biểu thức, đơn vị tính đại lợng điện mạch điện chiều xoay chiều - Các định luật mạch điện chiều, xoay chiều pha ba pha để giải đợc số toán mạch điện - Các định luật điện, điện từ để giải thích số tợng xảy trình làm việc thiết bị ®iƯn, líi ®iƯn, hƯ thèng m¹ch ®iƯn III Néi dung môn học: Nội dung phân phối thời gian: Sè TT I 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4 Thời gian Tên chơng mục Kỹ thuật điện Mạch điện chiều Những khái niệm mạch điện Mạch điện yếu tố mạch điện Định luật Ôm Công, công suất tác dụng dòng điện Giải mạch điện chiều Ghép điện trở Ghép nguồn Pin ắc qui Định luật Kiếc Khốp Giải mạch điện mét chiỊu b»ng 15 Tỉng sè Lý thut 60 49 Thùc hµnh, Bµi tËp 11 0 1 1 1 0 15 11 1 1 KiĨm tra* (LT hc TH) 2.5 2.6 2.7 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 phơng pháp dòng nhánh Giải mạch điện chiều phơng pháp điện áp điểm nút Giải mạch điện chiều phơng pháp dòng vòng Phơng pháp biến đổi - giác Điện từ cảm ứng điện từ Đại cơng từ trờng Các đại lợng đặc trng cho tõ trêng Lùc ®iƯn tõ VËt liƯu tõ Hiện tợng cảm ứng điện từ Hiện tợng tự cảm tợng hỗ cảm Dòng điện xoáy Mạch điện xoay chiều hình sin pha Định nghĩa,nguyên lý tạo sức điện động xoay chiều hình sin pha Chu kú, tÇn sè, pha, gãc lƯch pha BiĨu diƠn đại lợng hình sin Mạch điện xoay chiều điện trở Mạch điện xoay chiều điện cảm Mạch điện xoay chiều điện dung Mạch điện xoay chiều không phân nhánh Mạch điện xoay chiều phân nhánh Nâng cao hệ số công suất Cos Các phơng pháp phân tích giải mạch điện Mạch điện xoay chiều pha Hệ thống điện ba pha Nối cuộn dây máy phát thành hình Mạch phụ tải pha đấu hình Mạch phụ tải pha đấu tam giác Cách giải mạch điện pha 16 3 2 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 20 17 1 2 2 2 3 1 1 0 14 2 10 2 0 3 2 1 1 5.6 II Tõ trêng quay pha 1 Kü tht ®iƯn øng dơng 30 11 19 GhÐp ngn ®iƯn mét chiỊu 1 Ghép phụ tải điện chiều Thí nghiệm xác định chiều đờng sức từ trờng Thí nghiệm xác định lực điện từ Thí nghiệm xác định dòng điện, mạch pha phụ tải đối xứng không đối xứng Thí nghiệm xác định, điện áp mạch pha phụ tải đối xứng không đối xứng Thí nghiệm động pha bị đứt 1 pha Tæng céng 90 60 30 * Ghi chó: Thêi gian kiĨm tra lý thut đợc tính vào lý thuyết, kiểm tra thực hành đợc tính vào thực hành Nội dung chi tiết: I Phần I: Kỹ thuật điện Chơng 1: Mạch điện chiều Mục tiêu: - Trình bày đợc khái niệm đại lợng vật lý đặc trng cđa ®iƯn trêng, ®iƯn thÕ, hiƯu ®iƯn thÕ - Trình bày đợc ý nghĩa, biểu thức, đơn vị đại lợng vật lý đặc trng cho dòng điện chiều - Hiểu vận dụng đợc định luật để giải tập mạch điện chiều Nội dung: Thời gian thực hiện: 04h (LT: 04h; TH, BT: 0h) 1.1 Những khái niệm mạch điện Thời gian: 01h 1.1.1 Các đại lợng đặc trng mạch điện 1.1.2 Bản chất dòng điện môi trờng 1.2 Mạch điện yếu tố mạch điện Thời gian: 01h 1.2.2 Nguồn điện 1.2.2 Dây dẫn điện 1.2.3 Thiết bị tiêu thụ điện 1.2.4 Ký hiệu phần tử sơ đồ 1.3 Định luật Ôm Thời gian: 01h 1.3.1 áp dụng cho đoạn mạch 1.3.2 áp dụng cho mạch kín 1.3.3 Tổn thất điện áp đờng dây 17 1.3.4 Bài tập áp dụng 1.4 Công, công suất tác dụng dòng điện Thời gian: 01h 1.4.1 Công dòng điện 1.4.2 Công suất tác dụng dòng điện 1.4.3 Tác dụng nhiệt dòng điện Chơng 2: Giải mạch điện chiều Mục tiêu: - Trình bày đợc nội dung định luật, phơng pháp giải giải đợc mạch chiều - Hiểu đợc khái niệm, ý nghĩa tổn thất điện áp đờng dây cách tính tổn thất ®iƯn ¸p Néi dung: Thêi gian thùc hiƯn: 15h (LT: 11h; TH, BT: 04h) 2.1 GhÐp nèi tiÕp vµ ghÐp song song điện trở Thời gian: 01h 2.1.1 Ghép nối tiếp 2.1.2 Ghép song song 2.1.3 Mạch ghép hỗn hợp 2.1.4 Bài tập áp dụng 2.2 Ghép nguồn Pin ắc qui Thời gian: 02h 2.2.1 Ghép nối tiếp 2.2.2 Ghép song song 2.2.3 Ghép hỗn hợp 2.2.4 Bài tập áp dụng 2.3 Định luật Kiếc Khốp Thời gian: 01h 2.3.1 Khái niệm 2.3.2 Định luật Kiếc Khốp II 2.4 Giải mạch điện chiều phơng pháp dòng nhánh Thời gian: 03h 2.4.1 Các bớc giải 2.4.2 Bài tập áp dụng 2.5 Giải mạch điện chiều phơng pháp điện áp Thời gian: 03h điểm nút 2.5.1 Các bớc giải 2.5.2 Bài tập áp dụng 2.6 Giải mạch điện chiều phơng pháp dòng vòng Thời gian: 03h 2.6.1 Các bớc giải 2.6.2 Bài tập áp dụng 2.7 Phơng pháp biến đổi - tam giác Thời gian: 02h 2.7.1 Cách nối ký hiệu 2.7.2 Công thức biến đổi Chơng 3: Điện từ cảm ứng điện từ 18 Mục tiêu: - Hiểu đợc khái niệm, cách biểu diễn đại lợng đặc trng cho từ trờng - Vận dụng đợc công thức, tính chất lực điện từ - Trình bày đợc tợng cảm ứng điện từ, tự cảm, hỗ cảm, dòng điện xoáy - Hiểu đợc đặc tính vật liệu sắt từ, ý nghĩa đờng cong chu trình từ hoá Nội dung: Thời gian thực hiện: 07h (LT: 07h; TH, BT: 0h) 3.1 Đại cơng vỊ tõ trêng Thêi gian: 01h 3.1.1 Tõ trêng, b¶n chÊt cđa tõ trêng 3.1.2 Tõ trêng cđa nam ch©m vĩnh cửu 3.1.3 Từ trờng dòng điện 3.2 Các đại lợng đặc trng cho từ trờng Thời gian: 01h 3.2.1 Cờng độ từ cảm 3.2.2 Từ thông 3.2.3 Cờng ®é tõ trêng 3.2.4 HÖ sè thÈm tõ 3.3 Lùc ®iƯn tõ Thêi gian: 01h 3.3.1 Lùc ®iƯn tõ cđa từ trờng tác dụng lên dây dẫn có dòng điện 3.3.2 Lực điện từ tác dụng dây dẫn mang dòng điện 3.4 Vật liệu từ Thời gian: 01h 3.4.1 Phân loại 3.4.2 Vật liệu sắt từ 3.4.3 ứng dụng 3.5 Hiện tợng cảm ứng từ Thời gian: 01h 3.5.1: Định luật cảm ứng điện từ 3.5.2: Định luật Len xơ 3.5.3: Sức điện động cảm ứng- quy tắc bàn tay phải 3.5.4: ứng dụng 3.6 Hiện tợng tự cảm Hiện tợng hỗ cảm Thời gian: 01h 3.6.1 Hệ số tự cảm, sức điện động tự cảm 3.6.2 Hiện tợng tự cảm đóng cắt mạch 3.6.3 Hệ số hỗ cảm, sức điện động hỗ cảm 3.6.4 ứng dụng 3.7 Dòng điện xoáy Thời gian: 01h 3.7.1 Sự sản sinh dòng điện xoáy 3.7.2 Tác dụng dòng điện xoáy Chơng 4: Mạch điện xoay chiều hình sin pha Mục tiêu: 19 - Trình bày đợc định đại lợng đặc trng cho dòng điện xoay chiều hình sin - Biểu diễn cộng trừ đại lợng xoay chiều hình sin dới dạng đờng cong, véc tơ số phức - Hiểu đợc mối quan hệ dòng điện, điện áp đặc điểm mạch xoay chiều trở, cảm, dung m¹ch xoay chiỊu cã R, L, C ghÐp nèi tiÕp song song - Hiểu đợc ý nghĩa, cách xác định thành phần tam giác điện áp, tam giác tổng trở, tam giác công suất - Trình bày đợc biện pháp nâng cao cos - Biết cách phân tích giải mạch điện xoay chiỊu pha Néi dung: Thêi gian thùc hiƯn: 20h (LT: 17h; TH, BT: 03h) 4.1 Định nghĩa, nguyên lý tạo sức điện động xoay chiều Thời gian: 01h hình sin pha 4.1.1 Định nghĩa 4.1.2 Nguyên lý tạo sức điện động xoay chiều hình sin 4.2 Chu kú, tÇn sè, pha, gãc lƯch pha Thêi gian: 01h 4.2.1 Chu kú, tÇn sè 4.2.2 Pha, gãc lƯch pha 4.3 Biểu diễn đại lợng hình sin Thời gian: 03h 4.3.1 Phơng trình biểu diễn 4.3.2 Biểu diễn dới dạng đờng cong 4.3.3 Biểu diễn dới dạng véc tơ 4.3.4 Biểu diễn dới dạng số phức 4.4 Mạch điện xoay chiều điện trở Thời gian: 02h 4.4.1 Hiện tợng vật lý, quan hệ dòng áp 4.4.2 Công suất 4.4.3 Bài tập áp dụng 4.5 Mạch điện xoay chiều điện cảm Thời gian: 02h 4.5.1 Hiện tợng vật lý, quan hệ dòng áp 4.5.2 Định luật ôm cảm kháng 4.5.3 Công suất 4.5.4 Bài tập áp dụng 4.6 Mạch điện xoay chiều điện dung Thời gian: 02h 4.6.1 Hiện tợng vật lý, quan hệ dòng áp 4.6.2 Định luật ôm dung kháng 4.6.3 Công suất 4.6.4 Bài tập áp dụng 4.7 Mạch điện xoay chiều không phân nhánh Thời gian: 04h 4.7.1 Mạch có R- L- C mắc nối tiếp 20 4.7.2 Các trờng hợp riêng 4.7.3 Cộng hởng điện áp 4.8 Mạch điện xoay chiều phân nhánh Thời gian: 03h 4.8.1 Mạch có R- L- C mắc song song 4.8.2 Các trờng hợp riêng 4.8.3 Cộng hởng dòng điện Thời gian: 01h 4.9 Nâng cao hệ số công suất Cos 4.9.1 Định nghĩa 4.9.2 ý nghĩa 4.9.3 Biện pháp nâng cao Cos 4.10 Các phơng pháp phân tích giải mạch điện Thời gian: 01h 4.10.1 Phơng pháp biến đổi tơng đơng 4.10.2 Phơng pháp dòng điện nhánh 4.10.3 Phơng pháp dòng điện vòng 4.10.4 Phơng pháp điện áp điểm nút 4.10.5 Phơng pháp xếp chồng 4.10.6 Phơng pháp giải mạch có nguồn chu kỳ không sin Chơng 5: Mạch điện xoay chiều pha Mục tiêu: - Hiểu đợc nguyên lý tạo sức điện động xoay chiều pha Đặc điểm hệ thống pha so với pha - Trình bày đợc sơ đồ nối nguồn phụ tải pha theo hình tam giác, đặc điểm sơ đồ - Biết tính toán đợc thông số mạch điện xoay chiều pha - Hiểu đợc nguyên tắc tạo từ trờng quay pha vµ øng dơng cđa tõ trêng Néi dung: Thêi gian thùc hiÖn: 14h (LT: 10h; TH, BT:04 h) 5.1 HÖ thống điện ba pha Thời gian: 02h 5.1.1 Định nghĩa 5.1.2 Nguyên lý tạo sức điện động xoay chiều pha 5.1.3 ý nghÜa hƯ thèng ®iƯn pha 5.2 Nối cuộn dây máy phát thành hình Thời gian: 02h 5.2.1 Các định nghĩa 5.2.2 Quan hệ đại lợng dây pha 5.3 Mạch phụ tải pha đấu hình Thời gian: 03h 5.3.1 Đại cơng mạch đấu 5.3.2 Mạch pha đấu đối xứng 5.3.3 Mạch pha đấu không đối xứng 5.3.4 Bài tập áp dụng 5.4 Mạch phụ tải pha đấu tam giác Thời gian: 03h 21 5.4.1 Đại cơng mạch đấu tam giác 5.4.2 Mạch pha đấu tam giác đối xứng 5.4.3 Mạch pha đấu tam giác không đối xứng 5.4.4 Bài tập áp dụng 5.5 Cách giải mạch điện pha Thời gian: 03h 5.5.1 Cách giải mạch điện pha đối xứng 5.5.2 Cách giải mạch điện pha không đối xøng 5.6 Tõ trêng quay pha Thêi gian: 01h 5.6.1 Sự hình thành từ trờng quay 5.6.2 ứng dụng ii Phần II : Kỹ thuật điện ứng dụng Mục tiªu: - RÌn lun cho sinh viªn mét sè thao tác lắp đặt mạch điện - Giúp sinh viên gắn liỊn lý thut víi thùc tÕ vỊ mét sè hiƯn tợng xảy mạch điện, nh động pha bị cố, mạch pha không đối xứng, đối xứng, tợng điện từ Nội dung: Thời gian thùc hiÖn: 30h (LT: 11h; TH: 19h) GhÐp ngn ®iƯn mét chiỊu Thêi gian: 02h GhÐp phơ tải điện chiều Thời gian: 03h Thí nghiệm xác định chiều đờng sức từ trờng Thời gian: 03h Thí nghiệm xác định lực điện từ Thời gian: 03h Thí nghiệm xác định dòng điện, mạch pha phụ tải Thời gian: 05h đối xứng không đối xứng Thí nghiệm xác định, điện áp mạch pha phụ tải đối Thời gian: 07h xứng không đối xứng Thí nghiệm động pha bị đứt pha Thời gian: 07h iv Điều kiện thực chơng trình: - Máy móc, dụng cụ trang thiết bị: + Nguồn điện chiều: Pin, ắc qui + Nguồn điện xoay chiều pha pha + Ampe mét loại + Vôn mét loại + Công tơ đo điện loại + Oát mét loại + Động không đồng pha + Đồng hồ vạn loại - Nguyên vật liệu: + Điện trở loại + Tụ điện loại 22 + Cuộn cảm loại + Dây dẫn điện loại - Học liệu: + Giáo trình lý thuyết + Phiếu thực hành + Tài liệu kỹ thuật sở điện + Bộ ngân hàng câu hỏi thi, kiểm tra - Nguồn lực khác: + Phòng học chuyên môn đủ điều kiện làm tập thực hành + Phần mềm chuyên dùng + M¸y vi tÝnh + M¸y chiÕu vËt thĨ ba chiều v Phuơng pháp nội dung đánh giá: - Trong môn học sau chơng có kiểm tra viết nhằm đánh giá: + Mức độ tiếp thu sinh viên khái niệm, định nghĩa, đại lợng có mạch điện + Mức độ tiếp thu sinh viên phơng pháp giải mạch chiều + Mức độ tiếp thu sinh viên phơng pháp giải mạch xoay chiều pha pha + Khả tính toán, thiết kế mạch điện + Khả giải toán áp dụng cho thực tế - Kiểm tra thực hành gồm nội dung: + Lắp ráp mạch theo yêu cầu thiết kế tính toán + Xác định đợc thông số mạch điện chế độ bình thờng cố + Phát vấn sinh viên + Sử dụng số tập mẫu + Thí nghiệm, chứng minh + Phơng pháp trắc nghiệm vi Hớng dẫn chơng trình : Phạm vi áp dụng chơng trình : Chơng trình môn học đợc sử dụng để giảng dạy cho trình độ cao đẳng nghề Đo lờng điện làm tài liệu tham khảo cho học sinh/sinh viên ngành kỹ thuật Hớng dẫn số điểm phơng pháp giảng dạy môn học: - Giáo viên trớc giảng dạy cần phải vào nội dung học, chuẩn bị đầy đủ điều kiện thực học nhằm đảm bảo chất lợng giảng dạy - Nêu vấn đề, phân tích đến kết luận Những trọng tâm chơng trình cần ý : - Các định nghĩa, khái niệm, biểu thức, đơn vị tính đại lợng điện mạch điện chiều xoay chiều 23 - Các định luật mạch điện chiều, xoay chiều pha ba pha để giải đợc số toán mạch điện - Các định luật điện, điện từ để giải thích số tợng xảy trình làm việc thiết bị điện, lới điện, hệ thống mạch điện - Phân biệt đợc mạch điện chiều xoay chiều, có khả tính toán thiết kế mạch điện Tài liệu cần tham khảo : - Sử dụng tài liệu kỹ thuật sở lý thuyết điện - Cơ sở điện kỹ thuật điện - Hoàng Hữu Thận - NXB Giao thông vận tải - Điện kỹ thuật- Đặng Văn Đào Lê Văn Doanh - NXB Khoa học kỹ thuật - Lý thuyết mạch - Hå Anh Tuý - NXB Khoa häc vµ kü thuËt - Giáo trình lý thuyết mạch - Nguyễn Hiền Quan - Trờng CĐSPKTVL - Cơ sở lý thuyết mạch - Nguyễn Bình Thành - Đại học Bách khoa Hà nội 24 ... sin Mạch điện xoay chi? ??u điện trở Mạch điện xoay chi? ??u điện cảm Mạch điện xoay chi? ??u điện dung Mạch điện xoay chi? ??u không phân nhánh Mạch điện xoay chi? ??u phân nhánh Nâng cao hệ số công suất Cos... nghĩa, khái niệm, biểu thức, đơn vị tính đại lợng điện mạch điện chi? ??u xoay chi? ??u 23 - Các định luật mạch ®iƯn mét chi? ??u, xoay chi? ??u mét pha vµ ba pha để giải đợc số toán mạch điện - Các định... II Tõ trêng quay pha 1 Kü tht ®iƯn øng dơng 30 11 19 GhÐp ngn ®iƯn mét chi? ??u 1 Ghép phụ tải điện chi? ??u Thí nghiệm xác định chi? ??u đờng sức từ trờng Thí nghiệm xác định lực điện từ Thí nghiệm xác