Bài 2: Điện trở – tụ điện – cuộn cảm

Lý thuyết Bài 2 :

A. Lý thuyết

Mạch điện tử được cấu trúc bởi hai loại linh phụ kiện chính là linh phụ kiện thụ động và linh phụ kiện tích cực. Linh kiện thụ động gồm có : điện trở, tụ điện, cuộn cảm, … Linh kiện tích cực gồm có : điot, tranzito, tirixto, triac, IC, …

I – ĐIỆN TRỞ (R)

1. Công dụng, cấu tạo, phân loại, ký hiệu

a ) Công dụng

Là linh phụ kiện dùng nhiều nhất trong những mạch điện tử. Công dụng là hạn chế hoặc kiểm soát và điều chỉnh dòng điện và phân loại điện áp trong mạch điện

b ) Cấu tạo

Người ta thường dùng dây sắt kẽm kim loại có điện trở suất cao hoặc dùng bột than phun lên lõi sứ .

c ) Phân loại

Điện trở được phân loại theo :

– Công suất : hiệu suất nhỏ, hiệu suất lớn

– Trị số : loại cố định và thắt chặt hoặc hoàn toàn có thể biến hóa ( biến trở – chiết áp )

– Khi đại lượng vật lý tác động ảnh hưởng lên điện trở làm trị số của nó đổi khác thì được phân loại như sau :

+ Điện trở nhiệt ( thermistor ) có hai loại :

• Hệ số dương : khi nhiệt độ tăng thì R tăng

• Hệ số âm : khi nhiệt độ tăng thì R giảm

+ Điện trở biến hóa theo điện áp ( varixto ) : khi U tăng thì R giảm .

+ Quang điện trở : khi ánh sáng rọi vào thì R giảm .

d ) Kí hiệu

Trong sơ đồ mạch điện, người ta kí hiệu những điện trở như hình 2 – 2

2. Các số liệu kĩ thuật của điện trở

a ) Trị số điện trở : Cho biết mức độ cản trở dòng điện của điện trở

Đơn vị : Ôm ( Ω )

1 Kilô ôm ( kΩ ) = 103 ( Ω ) ( viết tắt là 1K )

1 Mêga ôm ( MΩ ) = 106 ( Ω ) ( viết tắt là 1M )

b ) Công suất định mức : là hiệu suất tiêu tốn trên điện trở mà nó hoàn toàn có thể chịu đựng được trong thời hạn dài mà không hỏng. Đơn vị đo là Oát ( W )

II – TỤ ĐIỆN (C)

1. Công dụng, cấu tạo, phân loại, kí hiệu

a ) Công dụng

Tụ điện có công dụng ngăn cách dòng điện một chiều và cho dòng điện xoay chiều đi qua. Khi mắc phối hợp cuộn cảm sẽ thành mạch cộng hưởng .

b ) Cấu tạo

Tụ điện gồm 2 hay nhiều vật dẫn ngăn cách nhau bởi lớp điện môi

c ) Phân loại

Người ta địa thế căn cứ vào vật tư làm lớp điện môi giữa 2 bản cực để phân loại và gọi tên tụ điện : tụ xoay, tụ giấy, tụ mica, tụ gốm, tụ nilon, tụ hóa, tụ dầu .

d ) Kí hiệu

Theo sơ đồ mạch điện, người ta kí hiệu những tụ điện như hình 2 – 4

2. Các số liệu kĩ thuật của tụ điện

a ) Trị số điện dung ( C ) : cho biết năng lực tích góp điện trường của tụ điện khi có điện áp đặt lên hai cực của tụ đó .

Đơn vị đo là fara ( F ). Thực tế thường dùng ước số Fara :

1 micro Fara ( μF ) = 10-6 F

1 nano Fara ( nF ) = 10-9 F

1 pico Fara ( pF ) = 10-12 F

b ) Điện áp định mức ( Uđm ) : là trị số điện áp lớn nhất được cho phép đặt lên 2 cực tụ điện mà vẫn bảo vệ bảo đảm an toàn, tụ không bị đánh thủng .

Riêng tụ hóa phải mắc đúng chiều điện áp : cực dương tụ về phía cực dương của nguồn, cực âm tụ về phía cực âm của nguồn. Ở trong mạch điện, cực dương của tụ hóa phải mắc vào nơi có điện áp cao hơn. Nếu mắc ngược chiều sẽ làm hỏng tụ .

c ) Dung kháng của tụ điện ( XC ) : là đại lượng biểu lộ sự cản trở của tụ điện so với dòng điện chạy qua nó .

Trong đó :

– XC : Dung kháng ( Ω )

– f : Tần số dòng điện qua tụ điện ( Hz )

– C : Điện dung của tụ điện ( F )

Nhận xét :

– Nếu là dòng điện một chiều (f = 0), lúc này XC == ∞ Ω. Tụ điện cản trở hoàn toàn, không cho dòng điện một chiều chạy qua.

– Nếu là dòng điện xoay chiều ( f càng cao ) thì dung kháng XC càng thấp. Như vậy dòng điện có tần số càng cao, qua tụ điện càng dễ. Người ta dùng tụ điện để phân loại điện áp giống như điện trở nhưng chỉ dùng ở mạch điện xoay chiều .

III – CUỘN CẢM (L)

1. Công dụng, cấu tạo, phân loại, ký hiệu

a ) Công dụng

Cuộn cảm thường dùng để dẫn dòng điện một chiều và ngăn ngừa dòng điện cao tần và khi mắc phối hợp với tụ điện sẽ hình thành mạch cộng hưởng .

b ) Cấu tạo :

Người ta dùng dây dẫn điện có vỏ bọc để cuốn thành cuộn cảm .

c ) Phân loại và kí hiệu :

Tùy theo cấu trúc và khoanh vùng phạm vi sử dụng người ta phân loại như sau : cuộn cảm cao tần, cuộn cảm trung tần, cuộn cảm âm tần .

d ) Kí hiệu

Trong sơ đồ mạch điện, cuộn cảm được kí hiệu như hình 2 – 7

2. Các số liệu kĩ thuật của cuộn cảm

a ) Trị số điện cảm : cho biết năng lực tích góp nguồn năng lượng từ trường của cuộn cảm khi có dòng điện chạy qua. Trị số điện cảm nhờ vào vào kích cỡ, hình dạng, vật tư lõi, số vòng dây và cách quấn dây .

Đơn vị đo là Henry ( H ), những ước số thường dùng là :

1 mili henry ( mH ) = 10-3 ( H )

1 micrô henry ( μH ) = 10-6 ( H )

b ) Cảm kháng của cuộn cảm ( XL ) : là đại lượng biểu lộ sự cản trở của cuộn cảm so với dòng điện chạy qua nó .

XL = 2 πfL

Trong đó :

– XL : Cảm kháng ( Ω )

– f : tần số dòng điện qua cuộn cảm ( Hz )

– L : trị số điện cảm của cuộn cảm ( H )

Nhận xét :

– Nếu là dòng điện một chiều ( f = 0 ), lúc này XL = 0 Ω. Cuộn cảm lí tưởng ( r = 0 ) không cản trở dòng điện một chiều .

– Nếu là dòng điện xoay chiều, tần số f càng cao thì XL càng lớn. Cuộn cảm đã cản trở dòng điện xoay chiều. Do đó, người ta còn gọi là cuộn cản cao tần hoặc cuộn cản chặn cao tần .

c ) Hệ số phẩm chất ( Q. ) : đặc trưng cho tổn hao nguồn năng lượng trong cuộn cảm. Đó là tỉ số của cảm kháng ( điện kháng ) với điện trở thuần ( r ) của cuộn cảm ở một tần số ( f ) cho trước :

Một đặc tính của cuộn cảm là luôn luôn chống lại sự biến thiên của dòng điện. Nếu dòng điện i đang chạy qua cuộn cảm đột ngột bị cắt thì cuộn cảm sẽ sinh ra sức điện động cảm ứng(dấu âm (-) thể hiện sức điện động cảm ứng luôn có chiều ngược lại với sự biến thiên của dòng điện sinh ra nó).

Trong trong thực tiễn, khi cần biến hóa trị số điện cảm người ta cũng dùng cách mắc tiếp nối đuôi nhau hoặc song song như cách mắc điện trở. Khi mắc tiếp nối đuôi nhau, trị số điện cảm sẽ tăng lên. Khi mắc song song, trị số điện cảm sẽ giảm đi .

Trả lời câu hỏi Công nghệ 12 Bài 2 trang 11:

Một điện trở có thông số kỹ thuật : 2K, 1W. Em hãy lý giải những thông số kỹ thuật đó .

Trả lời

Các thông số kỹ thuật đó có ý nghĩa là :

– 2K : điện trở có giá trị điện trở là 2 kilô ôm ( KΩ ) .

– 1W : điện trở có hiệu suất định mức là 1 oát .

Câu 1 trang 14 Công nghệ 12:

Nêu kí hiệu, số liệu kĩ thuật và công dụng của điện trở trong mạch điện.

Trả lời

Điện trở :

– Kí hiệu : R

– Số liệu kĩ thuật : Trị số dòng điện ( đơn vị chức năng là Ω ) và Công suất định mức ( đơn vị chức năng là W ) .

– Công dụng : Cản trở dòng điện .

Câu 2 trang 14 Công nghệ 12:

Nêu kí hiệu, số liệu kĩ thuật và công dụng của tụ điện trong mạch điện.

Trả lời

Tụ điện :

– Kí hiệu : C

– Số liệu kĩ thuật : Trị số điện dung, điện áp định mức, dung kháng của dòng điện .

– Công dụng : Ngăn cách dòng điện một chiều và cho dòng điện xoay chiều đi qua. Khi mắc phối hợp với cuộn cảm sẽ hình thành mạch cộng hưởng .

Câu 3 trang 14 Công nghệ 12:

Tại sao cuộn cảm lại chặn được dòng điện cao tần và cho dòng điện một chiều đi qua?

Trả lời

Cuộn cảm chặn được dòng điện cao tần và cho dòng điện một chiều đi qua vì :

Cảm kháng của cuộn cảm XL = 2 πfL .

– Nếu là dòng điện một chiều ( f = 0 Hz ), lúc này XL = 0 Ω. Cuộn cảm không cản trở dòng điện một chiều .

– Nếu là dòng điện cao tần có tần số f rất lớn nên XLrất lớn cản trở dòng điện cao tần đi qua .

Trắc nghiệm Bài 2 ( có đáp án )

Câu 1: Điện trở có công dụng:

A. Phân chia điện áp

B. Ngăn cản dòng một chiều

C. Ngăn cản dòng xoay chiều

D. Hạn chế hoặc kiểm soát và điều chỉnh dòng điện và phân loại điện áp

Hiển thị đáp án

Đáp án: D. Vì tụ điện ngăn cản dòng một chiều, cuộn cảm chặn dòng xoay chiều.

Câu 2: Đơn vị đo điện trở là:

A. Ôm

B. Fara

C. Henry

D. Oát

Hiển thị đáp án

Đáp án: A. Vì fara là đơn vị đo điện dung, henry là đơn vị đo điện cảm, oát là đơn vị đo công suất.

Câu 3: Phát biểu nào sau đây đúng:

A. Tụ điện ngăn cản dòng xoay chiều, cho dòng một chiều đi qua .

B. Cuộn cảm ngăn cản dòng một chiều, cho dòng xoay chiều đi qua .

C. Tụ điện ngăn cản dòng một chiều và xoay chiều đi qua .

D. Cuộn cảm ngăn cản dòng xoay chiều, cho dòng một chiều đi qua .

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Câu 4: Kí hiệu của tụ hóa là:

A. 

B. 

C. 

D. 

Hiển thị đáp án

Đáp án: D. Vì đáp án A là tụ cố định, đáp án B là tụ biến đổi, đáp án C là tụ bán chỉnh.

Câu 5: Trong các tụ sau, tụ nào phân cực:

A. Tụ xoay

B. Tụ giấy

C. Tụ hóa

D. Tụ mica

Hiển thị đáp án

Đáp án: C. Vì chỉ có tụ hóa là phân cực

Câu 6: Phát biểu nào sau đây đúng:

A. Trị số điện trở cho biết mức độ cản trở của điện trở so với dòng điện chạy qua nó .

B. Trị số điện dung cho biết mức độ cản trở của tụ điện so với dòng điện chạy qua nó .

C. Trị số điện cảm cho biết mức độ cản trở của cuộn cảm so với dòng điện chạy qua nó .

D. Cả 3 đáp án đều đúng .

Hiển thị đáp án

Đáp án: A. Vì dung kháng của tụ cho biết mức độ cản trở của tụ đối với dòng điện chạy qua nó, cảm kháng của cuộn cảm cho biết mức độ cản trở của cuộn đối với dòng điện chạy qua nó.

Câu 7: Trong các tụ sau, tụ nào khi mắc vào mạch nguồn điện phải đặt đúng chiều điện áp:

A. Tụ mica

B. Tụ hóa

C. Tụ nilon

D. Tụ dầu

Hiển thị đáp án

Đáp án: B. Vì chỉ có tụ hóa phân cực.

Câu 8: Công thức tính dung kháng là:

A. XC = 2 πƒC

B. XL = 2 πƒL

C. XL = 1/2 πƒL

D. XC = 1/2 πƒC

Hiển thị đáp án

Câu 9: Phát biểu nào sau đây sai:

A. Điện trở có vạch màu là địa thế căn cứ để xác lập trị số .

B. Đối với điện trở nhiệt có thông số dương, khi nhiệt độ tăng thì R tăng .

C. Đối với điện trở biến hóa theo điện áp, khi U tăng thì R tăng

D. Đối với quang điện trở, khi ánh sáng rọi vào thì R giảm

Hiển thị đáp án

Đáp án: C. Vì đối với điện trở biến đổi theo điện áp, U tăng thì R giảm.

Câu 10: Công thức tính hệ số phẩm chất:

A. Q = 2ƒL/r

B. Q = ( 2L / r ) π
C. Q = ( 2 ƒL / r ) π
D. Q = 2 πƒL


Có thể bạn quan tâm
© Copyright 2008 - 2016 Dịch Vụ Bách khoa Sửa Chữa Chuyên nghiệp.
Alternate Text Gọi ngay