Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
GIÁO TRÌNH Kỹ Thuật Điện
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
Kỹ Thuật Điện GV: Đào Xuân Dần
Chương 1
TĨNH ĐIỆN HỌC
§1.1. ĐIỆN TÍCH
- Hai loại điện tích :
Vật chất được cấu tạo từ những hạt rất nhỏ, không thể phân chia được thánh nhỏ
hơn ( trong giới hạn hiểu biết của khoa học), gọi là những hạt sơ cấp. Trong tự
nhiên có nhiều hạt sơ cấp mang điện. bằng thực ngiệm người ta thây rằng nếu hạt
sơ cấp mang điện thì người ta không thể lấy được điện tích của nó đi.Có hai loại
điện tích là điện tích dương và điện tích âm.
- Điện tích nguyên tố
Điện tích của các hạt sơ cấp hoàn toàn xác định và là điện tích nhỏ nhất tồn tại
trong thiên nhiê, không thể tách thành những lượng nhỏ hơn. Vì thế lượng điện
thích ấy gọi là điện tích nguyên tố có độ lớn bằng 1,6.10-19C. Khi một vật mang
điện tích thì nó bao giừ cũng là một số nguyên lần điên tích nguyên tố.
- Định luật bảo toàn điện tích
Trong một hệ kín cô lập về điện, tổng đại số các điện tích luôn là một hằng số.
- Định luật Culông
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không tỉ lệ với các độ
lớn của điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng lực
tương tác có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích.
2
1 2
4 r
q q
F
πε a
=
trong đó : + q1, q2 là điện lượng của hai điện tích đó đo bằng C(Culông).
+ r là khoảng cách giữa hai điện tích đó đo bằng m (mét)
+ εa là độ thẩm điện môi tuyệt đối (là hệ số thể hiện sự ảnh hưởng của
môi trường chữa các điện tích lên lực tương tác).
0
ε a =ε.ε
+ ε là độ thẩm điện môi tương đối của môi trường.
+ ε0 là hằng số điện môi của chân không.
12
0
8,86.10−
ε = đơn vị F/m( Fara/mét)
F F
F F
F F
+
-
-
- Đơn vị của lực điện trường N( Neutơn)
§ 1.2 ĐIỆN TRƯỜNG
- Khái niệm điện trường
Điện trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh điện tích và tác dụng lực lên
điện tích khác đặt trong nó.
1
Kỹ Thuật Điện GV: Đào Xuân Dần
- Cường độ điện trường
Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vật lí đắc trưng cho điện trường
về phương diện tác dụng lự, được đo bằng thương số của lực điện trường tác
dụng lên một điện tích thử đặt tại điểm đó và độ lớn của điện tích thử đó.
q
F
E =
- Lực tác dụng lên điện tích đặt trong điện trường
F qE
=
+ Nếu q >0 thì F
cùng chiều với E
+ Nếu q <0 thì F
nược chiều với E
- Cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm Q tại một điểm cách nó một
khoảng cách là r.
2
4 r
Q
E
πε a
=
Phương của điện trường gây bởi một điện tích điểm là đường thẳng hướng ra xa
mếu Q > 0 ; hướng về Q nếu Q < 0.
- Đường sức của điện trường
Đường sức của điện trường là đường mà tiếp tuyến với nó tại mỗi điểm trùng với
phương của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó, chiều của đường sức là
chiều của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó.
- Điện trường đều
Điện trường đều là điện trường mà tại mọi điểm cường độ điện trường có trị số
giống nhau và chiều giống nhau. Ví dụ điện trường giữa hai má của một tụ điện
phẳng có khoảng cách giữa hai má của tụ điện nhỏ hơn rất nhiều so với chiều dài
và chiều rộng các má.
- Đơn vị của cường độ điện trường là V/m (Vôn/mét)
§.1.3 ĐIỆN THẾ, HIỆU ĐIỆN THẾ
- Công của lực điện trường
Công của lực điện làm di chuyển một điện tích từ điểm này đến điểm khác trong
điện trường (tĩnh) tỉ lệ với độ lớn điện tích di chuyển, không phụ thuộc vào hình
dạng đường đi, mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu điểm cuối.
A =qEd
- Điện thế và hiệu điện thế
Điện thế tại một điểm tong điện trường có độ lớn bằng thương số giữa cong của
lực điện trường làm di chuyển điện tích điểm từ vị chí đó ra xa vô cùng với độ lớn
của điện tích đó.
q
A
V
M
M
∞
=
- Hiệu điện thế
Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc chưng cho khả
năng thực hiện công của điện trường giữa hai điểm đó và được đo bằng thương
số giữa công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích dương từ điểm nọ
đến điểm kia và độ lớn của điện tích di chuyển.
q
A
U
AB
AB =
2
Kỹ Thuật Điện GV: Đào Xuân Dần
- Chiều dương của hiệu điện thế là chiều từ điểm có điện thế cao xuông điểm có
điện thế thấp.
- Điện thế gây ra bởi một điện tích điểm Q tại một điểm cách nó một khoảng các
là r.
r
Q
V
4πε a
=
- Đơn vị của điện thế và hiệu điện thế là V(Vôn)
- Liên hệ giữa cường độ điện tường đều với hiệu điện thế
Trong điện trường đều ta có quan hệ giữa cường độ điện trường với hiệu điện thế
như sau
d
U
E =
Véc tơ cường độ điện trường E
có chiều từ nơi có điện thế cao xuống nơi có
điện thế thấp
Chương 2
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN
3
Kỹ Thuật Điện GV: Đào Xuân Dần
§ 2.1. MẠCH ĐIỆN KẾT CẤU HÌNH HỌC CỦA MẠCH ĐIỆN
2.1.1 Khái niệm về mạch điện
- Mạch điện là tập hợp các thiết bị nối với nhau bằng dây dẫn tạo thành
dòng kín trong đó dòng điện có thể chạy qua.
- Mạch điện gồm các phần tử sau:
+ Nguồn điện: là thiết bị phát ra điện năng . Là thiết bị biến đổi các dạng
năng lượng khác như cơ năng, hoá năng , nhiệt năng ….thành điện
năng.
+ Tải : là thiết bị tiêu thụ điện năng và biến đổi năng lượng từ điện năng
thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang
năng…
+ Dây dẫn : dây dẫn bằng kim loại dùng để truyền tải điện năng từ nguồn
đến tải.
2.1.2 Kết cấu hình học của mạch điện
- Nhánh . Nhánh là bộ phận của mạch điện gồm các phần tử nối tiếp nhau trong đó
có cùng dòng điện chạy qua
- Nút. Là chỗ gặp nhau của từ ba nhánh trở lên
- Vòng. Là lối đi khép kín qua các nhánh
§ 2.2. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC CHƯNG QUÁ TRÌNH NĂNG LƯỢNG
TRONG MẠCH ĐIỆN
2.2.1. Dòng điện
Dòng điện i về trị số bằng tốc độ biến thiên của điện tích q qua tiết diện ngang
của một vật dẫn.
dt
dq i =
Chiều dòng điện quy ước là chiều chuyển động của các điện tích dương trong
điện trường.
A i R B
UAB
2.2.2. Mật độ dòng điện :
- Mật độ dòng điện trong vật dẫn bằng thương số giữa cường độ dòng điện và tiết
diện ngang của vật dẫn.
S
I
J =
4