KiÕn thøc c b n vò iön Bè côc cña ch ng Ch ng nµy gi i thých c c kiõn thøc c b n vò iön M«t Kh i niöm c b n M¾c song song & M¾c nèi tiõp M¹ch iön Chøc n ng cña tô iön ång hå o iön Toyota C c h háng cña m¹ch Nguyªn lý vò ph t iön -1-
M«t M¹ch iön C c thiõt bþ iön îc sö dông trong nhiòu khu vùc cña «t«vµ cã c c chøc n ng kh c nhau. Khi iön i qua mét iön trë, nã t c dông víi iön trë vµ cã thó t¹o ra mét sè chøc n ng. C c thiõt bþ iön sö dông c c chøc n ng nµy theo môc Ých b»ng c ch biõn æi iön n ng thµnh c«ng n ng. C c chøc n ng cña iön 1. Chøc n ng ph t nhiöt NhiÖt îc t¹o ra khi iön i qua mét iön trë, nh c i ch m thuèc l, cçu ch. 2. Chøc n ng ph t s ng nh s ng îc ph t ra khi iön i qua mét iön trë, nh mét bãng Ìn s ng. 3. Chøc n ng tõ týnh Mét lùc tõ tr êng îc t¹o ra khi iön i qua mét d y dén hoæc cuén d y, nh cuén d y nh löa, m y ph t iön, vßi phun. (1/2) -2-
-3- Mäi chêt Òu cã c c nguyªn tö, c c nguyªn tö gåm cã h¹t nh n vµ c c iön tö. Mét nguyªn tö kim lo¹i cã c c iön tö tù do. C c iön tö tù do lµ c c iön tö cã thó chuyón éng tù do tõ c c nguyªn tö. ViÖc truyòn c c nguyªn tö tù do nµy trong c c nguyªn tö kim lo¹i sï t¹o ra iön. Do ã iön ch¹y qua mét m¹ch iön lµ c c iön tö chuyón éng trong mét d y dén. Khi Æt mét iön p vµo c 2 Çu cña mét (d y dén) kim lo¹i, c c iön tö ch¹y tõ cùc m Õn cùc d ng. ChiÒu chuyón éng cña dßng iön tö ng îc chiòu víi chiòu cña dßng iön. Ba yõu tè cña iön iön bao gåm ba yõu tè c b n: 1. Dßng iön y lµ dßng ch y qua mét m¹ch iön. n vþ : A (Ampe) 2. iön p y lµ lùc iön éng lµm dßng iön ch¹y qua mét m¹ch iön. iön p cµng cao th l îng dßng iön cµng lín sï ch y qua m¹ch iön nµy. n vþ : V (V«n) 3. iön trë y lµ phçn èi lëp víi dßng iön. n vþ : Ω («m) (2/2)
Kh i niöm c b n iön p, dßng iön vµ iön trë Mèi quan hö gi a iön p, dßng iön vµ iön trë cã thó thay thõ b»ng dßng n íc nh îc minh häa. iön p vµ dßng iön ThiÕt bþ trong h nh minh häa nµy cho thêy tèc é cña guång n íc thay æi nh thõ nµo b»ng c ch thay æi khèi l îng n íc trong bó chøa bªn tr i. iòu nµy cã nghüa lµ tèc é cña n íc ch y Õn guång n íc thay æi theo sù thay æi vò p suêt n íc trong bó chøa nµy. Khi hiön t îng nµy cña n íc îc thay thõ b»ng iön, khèi l îng n íc ( p suêt n íc) lµ iön p vµ dßng n íc lµ dßng iön. Dßng iön vµ iön trë Lùc cña dßng n íc thay æi theo chiòu cao cña cöa van Æt gi a bó chøa vµ guång n íc. V thõ, tèc é cña guång n íc sï thay æi. Cöa van nµy t ng ng víi iön trë trong mét m¹ch iön. -4-
Dßng iön, iön p vµ iön trë Khi t ng khèi l îng n íc trong bó chøa sï lµm t ng tèc é cña guång n íc. MÆt kh c, h¹ thêp cöa van èi diön víi dßng n íc sï lµm gi m tèc é cña guång n íc. Nh vëy cã thó iòu khión guång n íc ë mét tèc é mong muèn b»ng c ch iòu chønh p suêt n íc vµ chiòu cao cña cöa van. T ng tù nh vëy, trong mét m¹ch iön, l îng c«ng cçn thiõt îc cêp cho c c thiõt bþ kh c nhau b»ng c ch thay æi gi trþ cña iön trë hoæc iön p. Þnh luët Ohm Mèi quan hö sau y tån t¹i gi a dßng iön, iön p vµ iön trë: Khi t ng iön p sï lµm t ng dßng iön. Khi gi m iön trë sï lµm t ng dßng iön. Mèi quan hö nµy cã thó îc tãm t¾t nh sau: Dßng iön sï t ng lªn theo tû lö thuën víi iön p, vµ sï gi m theo tû lö nghþch víi iön trë. Mèi quan hö nµy gi a iön p, dßng iön vµ iön trë îc x c Þnh theo Þnh luët Ohm, îc tr nh bµy b»ng c«ng thøc sau y: E = R x I E: iön p (V) R: iön trë () I: Dßng iön (A) Gîi ý: B»ng c ch thó hiön Þnh luët Ohm b»ng h nh trong s å, b¹n cã thó nhí ra ngay mèi quan hö nµy. Trong s å, mèi quan hö theo chiòu øng thó hiön phðp chia vµ mèi quan hö theo chiòu ngang thó hiön phðp nh n. Ó cã E, R x I Ó cã R, E / I Ó cã I, E / R -5-
C«ng suêt iön C«ng suêt iön îc thó hiön b»ng l îng c«ng do mét thiõt bþ iön thùc hiön trong mét gi y. C«ng îc o b»ng watt (W), vµ 1W lµ l îng c«ng nhën îc khi mét iön p lµ 1 V îc Æt vµo mét iön trë cña phô t i lµ 1E 1, vµ dßng iön lµ 1 A ch¹y trong mét gi y. C«ng suêt îc týnh theo c«ng thøc sau: P = I x V P: C«ng suêt, n vþ : W I: Dßng iön, n vþ : A V: iön p, n vþ : V VÝ dô: NÕu Æt 5A cña mét dßng iön trong thêi gian mét gi y, b»ng mét iön p lµ 12V, th thiõt bþ iön nµy thùc hiön îc c«ng lµ 60W (5 x 12 = 60) Dßng iön mét chiòu vµ dßng iön xoay chiòu Mét dßng iön cã chiòu kh«ng thay æi víi mét biªn é kh«ng thay æi îc gäi lµ dßng iön mét chiòu. MÆt kh c, mét dßng iön thay æi chiòu vµ cã biªn é thay æi îc gäi lµ dßng iön xoay chiòu. 1. Dßng iön mét chiòu (DC) y lµ lo¹i dßng iön ch¹y theo chiòu kh«ng thay æi, tõ cùc d ng Õn cùc m, nh trong ¾c quy hoæc pin kh«cña «t«. 2. Dßng iön xoay chiòu (AC) y lµ lo¹i dßng iön æi chiòu theo c c chu kú Òu Æn. iön t¹i c c æ c¾m trong nhµ hoæc nguån iön 3 pha c«ng nghiöp îc sö dông trong c c nhµ m y lµ mét sè vý dô. -6-
M¾c song song vµ m¾c nèi tiõp M«t Cã thó chia mét m¹ch iön thµnh m¹ch m¾c song song hoæc m¾c nèi tiõp, tïy theo c ch Êu c c thiõt bþ iön ã. 1. M¾c nèi tiõp Víi ph ng ph p nµy, nhiòu thiõt bþ iön îc m¾c nèi tiõp víi mét d y iön n. H nh vï tr nh bµy c ch m¾c nèi tiõp d íi d¹ng mét dßng n íc. NÐt Æc biöt cña dßng n íc nµy lµ ë chç mét khèi l îng n íc b»ng nhau ch y qua mçi th c n íc, Khèi l îng nµy còng b»ng khèi l îng n íc ch y tõ nguån n íc. (Io = I1 = I2 = I3) H n n a, tæng chiòu cao cña 3 th c n íc riªng lî nµy Òu b»ng chiòu cao cña c th c n íc. (Vo = V1 + V2 + V3) 2. M¾c song song Víi ph ng ph p nµy, nhiòu thiõt bþ iön îc m¾c vµo mét d y iön n. H nh vï tr nh bµy c ch m¾c song song d íi d¹ng dßng n íc. TÊt c c c th c n íc Òu cã mét é cao nh nhau. (Vo = V1 + V2 + V3) H n n a, tæng l îng n íc ch y qua c c th c n íc Òu b»ng tæng l îng n íc nµy. (Io = I1 = I2 = I3) iön trë 1. iön trë cña m¹ch nèi tiõp Tæng iön trë cña c m¹ch b»ng tæng c c iön trë trong m¹ch nµy. R0= R1 + R2 + R3-7-
2. iön trë cña m¹ch song song Tæng iön trë cña c m¹ch nµy cã thó týnh theo c«ng thøc sau: R0 = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3) R0 nhá h n mét iön trë nhá nhêt cña R1, R2, R3. Dßng iön 1. C êng é dßng iön cña m¹ch nèi tiõp C êng é dßng iön ch¹y qua mçi thiõt bþ iön trong m¹ch nµy nh nhau èi víi mçi thiõt bþ iön kh c trong toµn m¹ch. I0 = I1 = I2 =I3 2. C êng é dßng iön cña m¹ch song song Tæng c êng é dßng iön ch¹y qua c c thiõt bþ iön trong m¹ch nµy b»ng c êng é cña nguån iön I0 = I1+ I2 + I3 iön p 1. iön p cña m¹ch iön nèi tiõp Tæng é sôt iön p x y ra víi c c thiõt bþ iön trong m¹ch nµy b»ng iön p cña nguån iön V0 = V1 + V2 + V3-8-
Tham kh o é sôt iön p Trong khi dßng iön ch¹y qua mét m¹ch iön, iön p cña nã sï gi m mçi khi nã i qua mét iön trë. Møc gi m nµy îc gäi lµ é sôt iön p. Trong m¹ch iön nèi tiõp îc thó hiön ë bªn tr i, nguån iön cã 12V. iön p nµy sï bþ sôt mçi khi dßng iön nµy i qua mét iön trë, cã thó îc týnh theo c«ng thøc sau: é sôt iön p khi dßng iön ch¹y qua iön trë 2 : 12 V x 2 / ( 2 + 4 + 6 ) = 2V é sôt iön p khi dßng iön ch¹y qua iön trë 4 12 V x 4 / ( 2 + 4 + 6 ) = 4V é sôt iön p khi dßng iön ch¹y qua iön trë 6 : 12 V x 6 / ( 2 + 4 + 6 ) = 6V 2. iön trë cña m¹ch song song é sôt iön p x y ra ë mçi thiõt bþ iön trong m¹ch iön nµy gièng nh bêt kú thiõt bþ iön nµo kh c, còng nh iön p cña toµn m¹ch. V0 = V1 = V2 = V3-9-
M¹ch iön R le vµ cçu ch NÕu m¹ch iön cña c c thiõt bþ ßi hái c êng é dßng iön cao gåm cã mét nguån iön, mét c«ng t¾c vµ mét bãng Ìn îc m¾c nèi tiõp, c«ng t¾c vµ bé d y iön ph i cã c«ng suêt cao Ó cã thó chþu îc c êng é dßng iön cao. Tuy nhiªn qua viöc sö dông mét dßng iön c êng é thêp, mét c«ng t¾c cã thó bët më (ON) vµ ng¾t (OFF) r le, Õn l ît r le cã thó Æt c êng é cao ch¹y qua Ó bët më (ON) vµ ng¾t (OFF) bãng Ìn. S å ë bªn tr i m«t c chõ lµm viöc cña mét r le. Khi ãng c«ng t¾c, dßng iön ch¹y gi a c c ióm 1 vµ 2, do ã tõ hãa cuén d y. Lùc tõ cña cuén d y hót tiõp ióm di éng gi a c c ióm 3 vµ 4. Do ã, c c ióm 3 vµ 4 ãng l¹i vµ Ó dßng iön ch¹y vµo bãng Ìn. V vëy qua viöc sö dông mét r le, c«ng t¾c vµ d y dén Õn c«ng t¾c cã thó cã c«ng suêt thêp. (1/3) CÇu ch Mét d i kim lo¹i máng sï bþ ch y khi dßng iön qu lín ch¹y qua nã, b»ng c ch nµy sï ng¾t dßng iön vµ b o vö m¹ch iön khái bþ h háng. CÇu ch dßng cao Mét d y cã chiòu dçy lín îc Æt trong c c m¹ch iön c êng é dßng iön cao cã thó ch y khi qu t i, b»ng c ch nµy sï b o vö m¹ch iön. C c m¹ch iön trong c c s å m¹ch îc thó hiön ë bªn ph i cña h nh minh häa. (2/3) -10-
C c lo¹i r le C c r le îc ph n lo¹i thµnh c c lo¹i d íi y tïy theo c ch më hoæc ãng chóng: 1. Lo¹i th êng më: Lo¹i nµy th êng më, vµ chø ãng khi cuén d y îc cêp iön. (A) vµ (B) trong s å nµy. 2. Lo¹i th êng ãng: Lo¹i nµy th êng ãng, vµ chø më khi cuén d y îc cêp iön. (C) trong s å nµy. 3. Lo¹i 2 tiõp ióm: Lo¹i nµy chuyón m¹ch gi a hai tiõp ióm, tïy theo tr¹ng th i cña cuén d y. (D) trong s å nµy. (3/3) Chøc n ng cña tô iön M«t Mét tô iön cã c c iön cùc, gåm cã 2 têm kim lo¹i hoæc c c mµng kim lo¹i èi diön víi nhau. ChÊt c ch iön (hoæc chêt iön m«i), cã thó lµm b»ng c c kim lo¹i kh c nhau, îc Æt gi a c c iön cùc. Trong s å nµy, kh«ng khý cã t c dông nh chêt c ch iön. Khi Æt iön p vµo c 2 iön cùc b»ng c ch nèi c c cùc m vµ d ng cña mét ¾c quy, c c iön cùc èi diön sï mang iön d ng vµ m. C c iön tých sï kh«ng thay æi kó c sau khi nguån iön îc ng¾t ra, khi ã tô iön cã t c dông tých iön. Khi c c iön cùc cña mét tô iön tých iön bþ o n m¹ch, sï cã mét dßng iön tøc thêi, vµ dßng iön tých l¹i sï trë thµnh trung hßa vµ mêt i. V vëy tô iön nµy îc phãng iön. Ngoµi chøc n ng tých iön m«t trªn y, mét Æc ióm ng kó cña mét tô iön lµ nã ng n kh«ng cho dßng iön mét chiòu ch¹y qua. D íi y lµ c c thý dô vò c c m¹ch iön sö dông chøc n ng tých iön cña tô iön: M¹ch iòu chønh èi víi nguån iön, mét dßng iön dù phßng cho bé vi sö lý, vµ mét m¹ch Þnh thêi sö dông l îng thêi gian cçn thiõt Ó n¹p vµ phãng iön cho tô iön. Còng nh vëy c c dßng iön sö dông Æc ióm cña tô iön Ó ng¾t dßng iön mét chiòu lµ c c bé läc Ó trých hoæc lo¹i bá c c thµnh phçn cô thó cña tçn sè. B»ng c ch dïng c c Æc ióm nµy, c c tô iön îc sö dông trong c c m¹ch iön cña «t«cho nhiòu môc Ých, ch¼ng h¹n nh Ó lo¹i trõ tiõng ån hoæc thay thõ cho nguån iön hoæc mét c«ng t¾c. -11-
C c Æc ióm tých iön cña tô iön Khi Æt mét iön p cña dßng iön mét chiòu vµo tô iön phãng iön hoµn toµn, dßng iön sï b¾t Çu ch¹y ë mét tèc é nhanh. Sau khi tô iön b¾t Çu tých iön, dßng iön sï gi m xuèng. Cuèi cïng, khi dung l îng tünh iön (kh n ng tých iön cña tô iön) cña tô iön ¹t îc, dßng iön sï dõng ch¹y. iön p cña tô iön ë thêi ióm nµy b»ng iön p Æt. ång hå o iön Toyota Tªn cña c c bé phën Cã thó sö dïng ång hå o iön Toyota Ó o dßng, iön p vµ iön trë cña mét m¹ch iön, còng nh Ó kióm tra th«ng m¹ch cña mét m¹ch iön vµ thö c c ièt. -12-
Chän ph¹m vi o Cã thó thùc hiön c c phðp o sau y b»ng c ch vën hµnh c«ng t¾c chän chøc n ng. o iön p cña dßng iön xoay chiòu Môc Ých: Ó o iön p cña c c êng d y cung cêp iön ë hé gia nh hoæc nhµ m y, c c m¹ch iön cã iön p xoay chiòu, vµ c c iön p Çu ra cña m y biõn p c«ng suêt. Ph ng ph p o: Æt c«ng t¾c chän chøc n ng vµo ph¹m vi o iön p cña dßng xoay chiòu vµ nèi c c Çu d y thö. C c cùc cña Çu dß cã thó thay thõ lén nhau. -13-
o iön p cña dßng mét chiòu Môc Ých: Ó o iön p cña c c lo¹i ¾c quy, thiõt bþ iön, vµ c c m¹ch tranzito, vµ c c iön p vµ møc sôt iön p trong c c m¹ch. Ph ng ph p o: Æt c«ng t¾c chän chøc n ng vµo ph¹m vi o iön p cña dßng iön mét chiòu. Æt Çu o m, mµu en vµo iön thõ tiõp Êt, Çu o d ng, mµu á vµo khu vùc îc thö, vµ äc gi trþ o. o iön trë Môc Ých: Ó o iön trë cña mét biõn trë, th«ng m¹ch cña mét m¹ch iön, o n m¹ch (0 ), m¹ch hë ( ). Ph ng ph p o: Æt c«ng t¾c chän chøc n ng vµo vþ trý o iön trë/th«ng m¹ch. (NÕu mµn h nh thó hiön vµo thêi ióm nµy, ång hå o ang ë chõ é thö th«ng m¹ch. Do ã bêm c«ng t¾c chän chõ é / mµu xanh /.))) Ó chuyón ång hå o vµo chõ é kióm tra iön trë). Sau ã Æt Çu thö vµo mçi Çu cña mét iön trë hoæc mét cuén d y Ó o iön trë. Ph i b o m r»ng kh«ng Æt iön p vµo iön trë ë thêi ióm nµy. Kh«ng thó o îc i èt trong ph¹m vi nµy, v iön p îc sö dông cña ièt thêp. -14-
KiÓm tra th«ng m¹ch Môc Ých: Ó kióm tra th«ng m¹ch cña mét m¹ch iön. Ph ng ph p o: Æt c«ng t¾c chän chøc n ng vµo ph¹m vi o th«ng m¹ch. (B o m r»ng mµn h nh hiön vµo thêi ióm nµy. NÕu kh«ng nh vëy, bêm c«ng t¾c chän chõ é Ó chuyón ång hå nµy sang chõ é o th«ng m¹ch). Nèi c c Çu thö vµo m¹ch iön cçn thö. Chu«ng b o sï kªu lªn nõu m¹ch iön th«ng m¹ch. Thö i èt Môc Ých: Ó thö mét i èt. Ph ng ph p o: Æt c«ng t¾c chän chøc n ng vµo chõ é thö ièt. KiÓm tra th«ng m¹ch cña c 2 chiòu. NÕu ièt nµy cã th«ng m¹ch ë mét chiòu vµ kh«ng cã th«ng m¹ch khi tr o æi c c Çu thö, ièt nµy îc x c Þnh lµ b nh th êng. NÕu ièt cã th«ng m¹ch ë c 2 chiòu, th nã bþ o n m¹ch. NÕu nã kh«ng th«ng m¹ch vò 1 trong 2 chiòu, th nã bþ hë m¹ch. -15-
o c êng é cña dßng iön mét chiòu Môc Ých: Ó o møc tiªu thô c êng é cña c c thiõt bþ lµm viöc víi dßng iön mét chiòu. Ph ng ph p o: Æt c«ng t¾c chän chøc n ng vµo ph¹m vi o c êng é dßng iön. Chän mét khu vùc Ó c¾m Çu thö d ng cã ph¹m vi thých hîp. Ó o c êng é cña mét dßng iön, ph i m¾c ampe kõ nèi tiõp víi m¹ch iön nµy. Do ã, h y t ch mét khu vùc trong m¹ch iön Ó nèi c c Çu thö nµy. Nèi Çu thö d ng vµo phýa cã iön thõ cao h n vµ Çu thö m vµo phýa cã iön thõ thêp h n, vµ äc gi trþ o. C c h háng cña m¹ch iön M¹ch hë Mét thiõt bþ iön ho¹t éng b nh th êng nõu kh«ng cã c c sù cè trong m¹ch cña nã. Cã thó o iön p ë c c gi¾c nèi nh thó hiön ë s å nµy. Tuy nhiªn nõu mét thiõt bþ iön kh«ng lµm viöc b nh th êng, m¹ch cña nã cã thó bþ háng theo c ch nµo ã. Trong tr êng hîp nµy, cã thó x c Þnh khu vùc cã sù cè b»ng c ch o c c gi¾c nèi. -16-
X c Þnh khu vùc cã sù cè Gi sö mét bãng Ìn kh«ng s ng lªn (hoæc mét thiõt bþ iön kh«ng lµm viöc b nh th êng) nhthó hiön trong s å nµy. B»ng c ch o iön p ë mçi khu vùc, cã thó thêy râ r»ng kh«ng cã iön p ë sau Çu nèi A (hoæc C). iòu nµy cho thêy r»ng d y dén bþ gi n o¹n ë gi¾c nèi A (hoæc C), nã sï lµm ngõng dßng iön. Lo¹i h háng nµy îc gäi lµ m¹ch hë. M¹ch kðm NÕu kh«ng cã h háng trong m¹ch, bãng Ìn trong m¹ch sï s ng lªn. Tuy nhiªn, nõu bãng Ìn s ng lê mê, cã thó cã sù cè trong m¹ch nµy. -17-
X c Þnh khu vùc cã sù cè ViÖc kióm tra iön p ë mçi Çu cña bãng Ìn trong m¹ch nµy ph t hiön îc 9V. Trong m¹ch nµy, iön p b nh th êng t¹i mçi Çu cña bãng Ìn s ng lµ 12V. V y lµ dßng iön mét chiòu, hiön t îng nµy cho thêy cã mét iön trë ngoµi bãng Ìn nµy. Sau ã kióm tra iön p t¹i mçi Çu cña c«ng t¾c ph t hiön 3V. iòu nµy cho thêy r»ng c«ng t¾c nµy cã iön trë, cã thó do tiõp xóc kðm. o n m¹ch/ng¾n m¹ch Gi sö r»ng cçu ch bþ ch y trong m¹ch îc thó hiön trong s å, h y kióm tra nguyªn nh n cña cçu ch bþ ch y. X c Þnh khu vùc cã sù cè Chøc n ng cña cçu ch lµ Ó tr nh cho d y iön hoæc thiõt bþ kh«ng bþ h háng b»ng c ch lµm hë m¹ch do cçu ch bþ nãng lªn vµ ch y ra khi c êng é qu møc ch¹y qua nã. V lý do nµy, cã thó cho r»ng c êng é qu møc ch¹y qua m¹ch iön nµy. V y lµ m¹ch cña dßng iön mét chiòu, trong ã iön p kh«ng thay æi, cã thó cã o n m¹ch gi a d y dén vµ nèi m t g y ra c êng é qu møc cña dßng. Sau khi o iön trë gi a c c gi¾c nèi vµ ióm nèi m t, ph t hiön iön trë 0 t¹i gi¾c nèi B. iòu nµy cho thêy gi¾c nèi B nèi t¾t víi phçn tiõp Êt, g y ra c êng é qu møc ch¹y qua m¹ch iön nµy. -18-
Nguyªn lý vò ph t iön C m øng iön tõ Mét d y dén cã thó chuyón éng tù do îc Æt gi a c c cùc (nam ch m) N vµ S cña mét nam ch m îc thó hiön trong s å. Sau ã, m¾c mét iön kõ vµo d y dén Ó thµnh mét m¹ch kýn. Khi dþch chuyón d y dén nµy gi a c c cùc tõ nh thó hiön trong s å, kim chø cña iön kõ sï xoay i. Nh vëy, khi d y dén îc dþch chuyón gi a c c cùc tõ, d y dén nµy sï i qua vµ c¾t tõ th«ng sï sinh ra mét dßng iön. V vëy nõu dþch chuyón d y dén song song víi tõ th«ng, sï kh«ng sinh ra dßng iön. HiÖn t îng sinh ra dßng iön nµy îc gäi lµ c m øng iön tõ, vµ dßng iön ch¹y qua d y dén îc gäi lµ dßng c m øng. Dßng c m øng nµy îc t¹o ra bëi lùc iön éng îc t¹o thµnh trong d y dén do kõt qu cña c m øng iön tõ. Do ã lùc iön éng nµy îc gäi lµ lùc iön éng c m øng. ChiÒu cña lùc iön éng S å nµy cho thêy mèi quan hö gi a chiòu cña tõ tr êng, chiòu cña lùc iön éng c m øng, vµ chiòu di chuyón cña d y dén. Mèi quan hö nµy nãi chung îc hióu lµ quy t¾c bµn tay ph i cña Fleming. Theo quy t¾c nµy, khi ngãn tay c i, ngãn trá vµ ngãn gi a cña bµn tay ph i më ra Ó t¹o thµnh c c gãc vu«ng: -19-
D y dén chuyón éng víi tèc é kh«ng æi vò mét chiòu, gi a c c êng tõ th«ng cã cïng mët é. D y dén chuyón éng víi tèc é kh«ng æi theo quü ¹o cña vßng trßn gi a c c êng tõ th«ng cã cïng mët é. é lín cña lùc iön éng ¹i l îng cña lùc iön éng c m øng tû lö thuën víi sè êng iön th«ng mµ d y dén c¾t trong mét n vþ thêi gian. Lùc iön éng c m øng nµy cña mét d y dén dþch chuyón víi mét tèc é kh«ng æi theo chiòu gi a c c êng iön th«ng cã cïng mët é nh nhau ë bêt kú ióm nµo. Tuy nhiªn, nõu chiòu chuyón éng cña d y dén kh«ng gièng nhau, lùc iön éng sï thay æi kó c khi tèc é kh«ng thay æi vµ tõ th«ng cã cïng mët é. Trong s å nµy, d y dén quay ng îc chiòu kim ång hå quanh ióm 0, gi a c c cùc tõ. Khi d y dén ë vþ trý 0 vµ 6, chiòu cña tõ th«ng vµ chiòu chuyón éng cña d y dén song song víi nhau. Do ã, nã sï kh«ng t¹o ra lùc iön éng. Ng îc l¹i khi d y dén ë c c vþ trý 3 vµ 9, chiòu chuyón éng cña d y dén sï c¾t tõ th«ng theo chiòu vu«ng gãc. iòu nµy t¹o nªn ¹i l îng lùc tõ th«ng lín nhêt. å thþ h nh sin bªn tr i thó hiön mèi quan hö gi a chiòu chuyón éng cña d y dén vµ ¹i l îng cña lùc iön éng. Nguyªn lý vò m y ph t iön Khi mét d y dén n quay trong mét tõ tr êng nh tr nh bµy trong s å nµy, mét lùc iön tõ c m øng sï îc t¹o ra qua c m biõn iön tõ. Khi d y dén nµy bþ uèn cong vµ quay nh thó hiön trong s å, hai ¹i l îng cña lùc iön éng c m biõn sï îc t¹o ra. Khi d y dén îc t¹o thµnh mét cuén d y nhthó hiön trong s å th sï t¹o ra mét l îng lùc iön éng c m biõn lín h n. Theo c ch nµy, viöc quay d y dén trong tõ tr êng sï t¹o ra mét lùc iön éng c m øng. Sè vßng d y trong d y dén cµng nhiòu th ¹i l îng lùc iön éng c m øng sinh ra cµng lín. -20-
M y ph t iön xoay chiòu ¹i l îng vµ chiòu cña lùc iön éng c m biõn îc t¹o ra b»ng c ch quay mét cuén d y sï thay æi theo vþ trý cña cuén d y nµy. Trong s å (1) ë bªn tr i, dßng iön ch¹y tõ chæi than A Õn bãng Ìn. Trong s å (2), nguån iön cña dßng ngõng l¹i. Trong s å (3) dßng iön ch¹y tõ chæi than B Õn bãng Ìn. Do ã dßng iön îc t¹o ra bëi thiõt bþ nµy lµ dßng iön xoay chiòu. Do ã thiõt bþ nµy îc gäi lµ m y ph t iön xoay chiòu. HiÖu øng tù c m Khi ãng hoæc më c«ng t¾c trong s å, tõ th«ng trong cuén d y sï thay æi. Ó t¹o ra c c iòu kiön gièng nhau mµ kh«ng lµm cho dßng iön ch¹y qua cuén d y nµy, còng nhvëy khi dþch chuyón mét nam ch m ra vµo mét cuén d y nh thó hiön trong s å. ChuyÓn éng cña mét nam ch m ra vµ vµo mét cuén d y sï t¹o ra lùc iön éng trong cuén d y ã. Lùc iön éng nµy îc t¹o ra bêt kó lµ cã dßng iön ch¹y trong cuén d y hay kh«ng. Do ã, c c thay æi cña tõ th«ng sinh ra dßng iön hoæc ng¾t dßng iön qua cuén d y nµy lµm cho cuén d y ã sinh ra lùc iön éng. HiÖn t îng nµy îc gäi lµ hiöu øng tù c m. -21-
HiÖu øng c m øng lén nhau/t ng hç Hai cuén d y îc bè trý trong s å. Khi dßng iön ch¹y qua mét cuén d y (cuén d y s cêp) bþ thay æi, mét lùc iön éng sï îc t¹o ra trong cuén d y kia (cuén d y thø cêp) theo chiòu ng n kh«ng cho tõ th«ng ë cuén d y s cêp thay æi. HiÖn t îng nµy îc gäi lµ hiöu øng c m øng lén nhau. Mét bé biõn p sö dông hiöu øng nµy. Mét bé biõn p cã chøa cuén d y nh löa cña «t«îc sö dông Ó a mét iön p cao vµo c c bugi. V iön th«ng kh«ng thay æi nõu mét dßng iön kh«ng thay æi ch¹y qua cuén d y s cêp, sï kh«ng cã lùc iön éng nµo îc t¹o ra trong cuén d y thø cêp nµy. Khi dßng iön s cêp bþ ng¾t b»ng c ch xoay c«ng t¾c tõ vþ trý ON (më) Õn OFF (ng¾t), tõ th«ng îc t¹o ra bëi dßng iön s cêp Õn thêi ióm xuêt hiön ét ngét. Do ã mét lùc iön éng sï îc t¹o ra trong cuén d y thø cêp nµy theo chiòu sï ng n tõ th«ng kh«ng bþ khö i. Do ã mét bé biõn p sï cho phðp dßng iön ch¹y vµo cuén s cêp, vµ khi dßng iön nµy bþ ng¾t, iön p cao îc t¹o ra bëi hiöu øng tù c m cña cuén d y s cêp sï tiõp tôc t ng lªn gi a c c cuén d y s cêp vµ thø cêp th«ng qua hiöu øng c m biõn lén nhau. L îng lùc iön éng c m biõn îc t¹o ra bëi thiõt bþ nµy sï thay æi theo c c iòu kiön sau y: Thay æi tèc é cña tõ th«ng: Víi mét møc thay æi biõt vò tõ th«ng, mét thay æi xuêt hiön trong mét thêi gian ng¾n sï t¹o ra mét lùc iön éng lín h n. L îng iön th«ng: L îng iön th«ng thay æi cµng lín, lùc iön éng cµng lín. Sè vßng d y cña cuén d y thø cêp: Víi cïng møc thay æi vò tõ th«ng, sè vßng d y cµng lín th lùc iön éng cµng lín. Do ã Ó sinh ra mét iön p thø cêp cao, dßng iön ch¹y vµo cuén s cêp ph i cµng lín cµng tèt, vµ sau ã dßng iön nµy cçn îc c¾t ét ngét. -22-
Bµi tëp H y sö dông c c bµi tëp nµy Ó kióm tra møc hióu biõt cña b¹n vò c c tµi liöu trong ch ng nµy. Sau khi tr lêi mçi bµi tëp, b¹n cã thó dïng nót tham kh o Ó kióm tra c c trang liªn quan Õn c u hái vò dßng iön. Khi c c b¹n cã c u tr lêi óng, h y trë vò v n b n Ó duyöt l¹i tµi liöu vµ t m c u tr lêi óng. Khi tr lêi óng mäi c u hái, b¹n cã thó chuyón sang ch ng tiõp theo. Trong ch ng nµy, phiõu h íng dén thùc hµnh îc chuèn bþ nh mét phçn cña c c bµi tëp. KÝch chuét lªn c u cã g¹ch ch n sau y, vµ më phiõu h íng dén thùc hµnh. Råi in ra tr íc khi sö dông. -23-
Câu hỏi- 1 Mỗi phần trong hình minh họa sau đây sử dụng mỗi chức năng về điện. Từ cụm từ sau đây, hãy chọn chức năng thích hợp mà mỗi phần sử dụng. a) Chức năng phát sáng b) Chức năng phát nhiệt c) Chức năng từ tính Trả lời: 1. 2. 3. Câu hỏi- 2 Các hình minh họa và lời trình bày sau đây liên quan đến cường độ dòng điện, điện áp và điện trở của một mạch nối tiếp và mạch song song. Từ nhóm từ này, hãy chọn các cụm tương ứng với mỗi hình minh họa và lời trình bày. 1. Tổng cường độ chạy qua các thiết bị điện trong mạch bằng cường độ của nguồn điện. 2. Điện trở tổng hợp của toàn mạch bằng tổng các điện trở trong mạch này. 3. Sự sụt điện áp xảy ra tại mỗi thiết bị điện trong mạch này cũng giống như bất kỳ thiết bị điện nào khác, cũng như điện áp của toàn mạch 4. Điện trở tổng hợp của toàn mạch được trình bày bằng công thức : R0 = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3). a) Cường độ của mạch song song b) Điện áp của mạch song song c) Điện trở của mạch nối tiếp d) Điện trở của mạch song song Trả lời: 1. 2. 3. 4. -24-
Câu hỏi- 3 Những câu sau đây liên quan đến cách dùng đồng hồ đo điện của Toyota. Hãy chọn câu sai. 1. Để đo điện áp của dòng điện một chiều, đặt công tắc chọn chức năng vào <3>. 2. Để đo điện áp của dòng điện xoay chiều, đặt công tắc chọn chức năng vào <2>. 3. Để đo điện trở, đặt công tắc chọn chức năng vào <5>. 4. Để kiểm tra thông mạch, đặt công tắc chọn chức năng vào <5>. 5. Khi đo điện áp hoặc điện trở, nối đầu dây đỏ (dương) của đồng hồ vào <C>, và đầu đen (âm) vào <D>. 6. Để đo cường độ dòng điện một chiều, nối đầu đen (âm) của đồng hồ vào <C> và đầu đỏ (dương) vào <A> hoặc <B> theo phạm vi đo này. Câu hỏi- 4 Khi đo điện áp của mỗi giắc nối để kiểm tra nguyên nhân làm cho bóng đèn không bật sáng trong mạch sau đây, có thể nhận được các kết quả sau đây 1. Chọn giắc nối là nguyên nhân của sự cố này. 2. Chọn cụm từ sau đây, chọn nguyên nhân thích hợp của sự cố này. a) Mạch kém b) Mạch hở c) Đoản mạch/ngắn mạch Trả lời: 1. 2. -25-
Câu hỏi- 5 Những câu sau đây liên quan đến hiệu ứng cảm ứng tương hỗ trong bộ biến áp ở hình minh họa. Hãy đánh dấu Đúng hoặc Sai cho mỗi câu sau. Các câu trả lời Số. Câu hỏi Đúng hoặc sai đúng 1. Sự thay đổi từ thông xảy ra trong thời gian ngắn hơn sẽ tạo ra lực điện động lớn hơn Đúng Sai 2. Mức thay đổi điện thông càng lớn, lực điện động càng nhỏ hơn. Đúng Sai 3. Mức thay đổi điện thông càng lớn, lực điện động càng nhỏ hơn. Đúng Sai 4. Lực điện động không bị ảnh hưởng bởi tốc độ thay đổi từ thông. Đúng Sai -26-
KiÕn thøc c b n vò iön tö Bè côc cña ch ng Ch ng nµy gi i thých c c kiõn thøc c b n vò iön tö M«t ChÊt b n dén ièt Transito NhiÖt iön trë C c phçn tö kh c IC (M¹ch tých hîp) M y vi týnh -1-
M«t M«t C c iön tö cùc kú nhá, lµ c c h¹t tých iön m chuyón éng quanh mét h¹t nh n. C c proton trong h¹t nh n nµy tých iön d ng iön tö häc lµ khoa häc hoæc c«ng nghö Ò cëp Õn c c chøc n ng cña iön tö, còng nh viöc ph t trión vµ øng dông cña c c bé phën, c c m¹ch, vµ c c thiõt bþ liªn quan Õn c«ng nghö nµy. (C c transito, ièt, IC (c c m¹ch tých hîp) vµ c c bé vi xö lý lµ mét sè vý dô vò c c øng dông). C c IC vµ c c bé vi xö lý gåm cã c c bé phën iön tö nhc c transito vµ c c ièt. H¹t nh n. C c thiõt bþ iön tö nµy thay thõ nhiòu thiõt bþ c khý trong qu khø. C c thiõt bþ iön tö cã thó îc thiõt kõ cã nhiòu chøc n ng h n vµ nhá gän h n c c thiõt bþ c khý. C c chêt b n dén M«t ChÊt b n dén lµ mét lo¹i vët liöu cã iön trë cao h n iön trë cña c c d y dén tèt nh ång hoæc s¾t, nh ng thêp h n iön trë cña c c chêt c ch iön nh cao su hoæc thuû tinh. Hai lo¹i vët liöu b n dén îc sö dông phæ biõn nhêt lµ germani (Ge) vµ Silic (Si). Tuy nhiªn trong tr¹ng th i tinh khiõt cña chóng, c c chêt nµy kh«ng thých hîp víi viöc sö dông thùc tõ cña c c chêt b n dén. V lý do nµy chóng ph i îc pha víi chêt phô gia, ã lµ mét l îng nhá cña c c t¹p chêt ph i thªm vµo Ó n ng cao c«ng dông thùc tõ cña chóng. C c Æc týnh cña chêt b n dén: Khi nhiöt é cña nã t ng lªn, iön trë cña nã gi m xuèng. TÝnh dén iön cña nã t ng lªn khi îc trén víi c c chêt kh c. iön trë cña nã thay æi khi cã t c dông cña nh s ng, tõ týnh hoæc c c øng suêt c häc. Nã ph t s ng khi Æt iön p vµo, v.v... Cã thó chia c c chêt b n dén thµnh hai lo¹i: Lo¹i N vµ lo¹i P. -2-
C c chêt b n dén lo¹i N: Mét chêt b n dén lo¹i N gåm cã mét chêt nòn hoæc chêt silic (Si) hoæc germani (Ge), îc pha trén víi mét l îng nhá asen (As) hoæc phètpho (P) Ó cung cêp cho nã nhiòu iön tö tù do, cã thó chuyón éng dô dµng qua silic hoæc germani Ó t¹o ra dßng iön. Ch "n" cña chêt b n dén lo¹i n cã nghüa lµ " m" C c chêt b n dén lo¹i P MÆt kh c, mét chêt b n dén lo¹i p gåm cã mét chêt nòn lµ silic (Si) hoæc germani (Ge) îc pha trén víi gali (Ga) hoæc Indi (In) Ó t¹o ra "c c lç", cã thó coi lµ c c iön tö "khuyõt" vµ v c c tých iön d ng ch¹y theo chiòu ng îc víi c c iön tö tù do. Ch "p" cña chêt b n dén lo¹i P cã nghüa lµ "d ng" -3-
C c ièt M«t C c ièt b n dén îc nèi víi c c chêt b n dén lo¹i N hoæc lo¹i P. Cã vµi lo¹i ièt. ièt chønh l u th êng ièt Zener LED ( ièt ph t s ng) ièt quang C c s å nµy cho thêy dßng iön ch¹y qua mét ièt nhthõ nµo. (1) Khi cùc d ng (+) cña ¾cquy îc nèi víi phýa p vµ cùc m (-) nèi víi phýa N, c c lç d ng cña chêt b n dén lo¹i P vµ cùc d ng cña ¾cquy Èy lén nhau. Vµ c c iön tö tù do cña chêt b n dén lo¹i N vµ cùc m cña ¾cquy Èy lén nhau, v vëy Èy chóng vò khu vùc nèi p-n. Do ã c c iön tö tù do vµ c c lç d ng nµy hót lén nhau, nh vëy lµm cho dßng iön ch¹y qua khu vùc nèi p-n. (2) Khi o ng îc c c cùc ë ¾cquy, c c lç d ng cña chêt b n dén lo¹i p vµ cùc m cña ¾cquy hót lén nhau, vµ c c iön tö tù do cña chêt b n dén lo¹i n vµ cùc d ng cña ¾cquy hót lén nhau, v thõ kðo xa khái khu vùc nèi p-n. KÕt qu lµ, mét líp kh«ng chøa c c iön tö tù do hoæc c c lç d ng îc t¹o nªn ë khu vùc nèi p-n, v vëy ng n chæn dßng iön ch¹y qua. -4-
-5- ièt th êng 1. M«t ièt th êng lµm cho dßng iön chø ch¹y theo mét chiòu: tõ phýa p sang phýa n. 2. C c Æc ióm CÇn cã mét iön p tèi thióu Ó dßng iön ch¹y tõ phýa p sang phýa n. y lµ c c thý dô vò c c yªu cçu èi víi iön p: ièt silic (A) : kho ng 0,3V ièt germani (B) : kho ng 0,7V Dßng iön nµy sï kh«ng ch¹y nõu mét iön p îc Æt vµo chiòu ng îc l¹i (tõ phýa n sang phýa p). MÆc dï mét dßng iön cùc nhá ch¹y thùc tõ, gäi lµ dßng iön rß ng îc chiòu, nã îc xö lý nh kh«ng ch¹y v nã kh«ng t c éng Õn ho¹t éng cña m¹ch thùc. Tuy nhiªn nõu iön p rß ng îc chiòu nµy îc t ng lªn Çy ñ, c êng é cña dßng iön cho phðp i qua bëi ièt sï t ng lªn ét ngét. HiÖn t îng nµy îc gäi lµ nh thñng ièt, vµ iön p nµy îc gäi lµ iön p nh thñng. (1/3)
3. Chøc n ng chønh l u (1) iön p chønh l u nöa chu kú iön p tõ m y ph t AC îc Æt vµo mét ièt. V iön p îc thó hiön gi a (a) vµ (b) îc Æt vµo ièt theo chiòu thuën, dßng iön sï ch¹y qua ièt nµy. Tuy nhiªn v iön p îc thó hiön gi a (b) vµ (c) îc Æt vµo ièt nµy theo chiòu ng îc, nªn dßng iön kh«ng îc phðp i qua ièt nµy. V chø cã mét nöa dßng iön do m y ph t sinh ra îc phðp i qua ièt nµy. (2) ChØnh l u hai nöa chu kú Khi cùc A cña m y ph t lµ d ng, cùc B lµ m, vµ dßng iön ch¹y nh thó hiön ë s å trªn cña h nh minh häa (2). Khi sù ph n cùc cña c c Çu nµy ng îc l¹i, dßng iön ch¹y nh thó hiön ë s å d íi cña h nh minh häa (2). iòu nµy cã nghüa lµ dßng iön ra lu«n lu«n chø ch¹y vò mét chiòu qua iön trë R. (2/3) Çu vµo Cho dßng iön ch¹y qua ChÆn kh«ng cho dßng ch¹y qua Çu ra 4. VÝ dô vò øng dông C c ièt n¾n dßng th êng îc sö dông nh c c bé chønh l u cho c c m y ph t iön xoay chiòu (3/3) -6-
ièt Zener 1. M«t Trong khi ièt Zener cho phðp dßng iön ch¹y theo chiòu thuën, cïng chiòu víi mét ièt th êng, nã còng cho phðp dßng iön ch¹y theo chiòu ng îc l¹i trong mét sè tr êng hîp. 2. C c Æc ióm Dßng iön ch¹y theo chiòu thuën tõ phýa p sang phýa n qua mét ièt Zener cïng chiòu víi mét ièt th êng. Mét dßng iön ch¹y theo chiòu ng îc l¹i v ît qu iön p îc x c Þnh tr íc ch¹y qua mét ièt Zener. iòu nµy îc gäi lµ iön p Zener, nã gi nguyªn kh«ng thay æi trong thùc tõ, bêt kó c êng é cña dßng iön nh thõ nµo. Mét ièt Zener cã thó Ên Þnh víi c c iön p Zener kh c nhau tuú theo sù p dông hoæc môc Ých cña nã. (1/2) 3. VÝ dô vò øng dông C c ièt Zener îc sö dông cho c c môc Ých kh c nhau, mét môc Ých quan träng nhêt trong c c môc Ých nµy lµ bé iòu chønh iön p cho mét m y ph t iön xoay chiòu. iön p ra îc iòu chønh th êng xuyªn, b»ng c ch g¾n ièt Zener vµo mét m¹ch iön. (2/2) Dßng iön thuën chiòu Dßng iön ng îc chiòu ( iön p cña ¾c quy < iön p Zener) Dßng iön ng îc chiòu ( iön p cña ¾c quy > iön p Zener) Ký hiöu cña ièt Zener -7-
LED ( ièt ph t s ng) 1. M«t LED lµ mét ièt liªn kõt p-n còng gièng nh ièt th êng. Nã ph t s ng khi mét dßng iön i qua nã theo mét chiòu thuën, c c LED cã thó ph t s ng víi c c mµu kh c nhau nhmµu á, vµng vµ xanh lôc. 2. C c Æc ióm C c LED cã c c Æc ióm sau: Ph t nhiöt Ýt h n vµ cã tuæi thä dµi h n c c bãng iön th êng. Ph t nh s ng chãi víi møc tiªu thô iön thêp. Ph n øng víi iön p thêp (tèc é ph n øng nhanh). (1/2) 3. VÝ dô vò øng dông C c LED îc sö dông trong c c lo¹i Ìn phanh l¾p trªn cao vµ c c Ìn b o, v.v... (2/2) Ký hiöu cña LED -8-
ièt quang 1. M«t ièt quang lµ ièt liªn kõt p-n gåm cã mét chêt b n dén vµ mét thêu kýnh. NÕu Æt mét iön p ng îc chiòu vµo ièt quang îc chiõu nh s ng, th mét dßng iön ng îc chiòu sï ch¹y qua. C êng é cña dßng iön nµy sï thay æi theo tû lö thuën víi l îng nh s ng r i trªn ièt quang nµy. Nãi kh c i, ièt quang cã thó x c Þnh îc nh s ng b»ng c ch ph t hiön c êng é cña dßng iön ng îc khi Æt iön p ng îc. (1/2) 2. VÝ dô vò øng dông C c ièt quang îc sö dông trong c c c m biõn nh s ng mæt trêi cho c c m y iòu hßa kh«ng khý, v.v... (2/2) -9-
C c tranzito C c tranzito th êng 1. M«t Mét tranzito chøa ba líp gåm cã mét chêt b n dén lo¹i p kñp gi a hai b n dén lo¹i n, hoæc mét b n dén lo¹i n kñp gi a hai b n dén lo¹i p. Mét iön cùc îc g¾n vµo mçi líp nòn: B (cùc gèc), E (cùc ph t) vµ C (cùc gãp). C c tranzito th êng chia lµm hai lo¹i, npn vµ pnp, tuú theo c ch bè trý c c chêt b n dén. Mét tranzito thùc hiön c c chøc n ng sau y: KhuyÕch ¹i ChuyÓn m¹ch 2. Ho¹t éng c b n Trong mét tranzito npn khi dßng iön IB ch¹y tõ B tíi E, dßng iön Ic ch¹y tõ C Õn E. Trong tranzito pnp khi dßng iön IB ch¹y tõ E (cùc ph t) Õn B (cùc gèc), dßng iön Ic ch¹y tõ E Õn C. Dßng iön IB îc gäi lµ dßng cùc gèc, vµ dßng iön Ic îc gäi lµ dßng cùc gãp. Do ã dßng iön Ic sï kh«ng ch¹y trõ khi dßng iön IB ch¹y. (1/4) 3. C c Æc týnh Trong mét tranzito th êng dßng iön cùc gãp (Ic) vµ dßng iön cùc gèc (IB) cã mèi quan hö îc thó hiön trong s å nµy. C c tranzito th êng cã hai chøc n ng theo c«ng dông c b n: Nh îc thó hiön trong å th ë bªn tr i, phçn "A" cã thó îc sö dông nh mét bé khuyõch ¹i týn hiöu vµ phçn "B" cã thó îc sö dông nh mét c«ng t¾c. 4. KhuyÕch ¹i týn hiöu Trong ph¹m vi "A" cña å thþ nµy, dßng cùc gãp lín gêp 10 Õn 1000 lçn dßng cùc gèc. Do ã, týn hiöu nµy mµ týn hiöu vµo îc khuyõch ¹i lµ týn hiöu ra tõ Çu ra khi týn hiöu iön "B" (cùc gèc) cña tranzito îc Æt vµo nhtýn hiöu vµo. (2/4) -10-
5. Chøc n ng chuyón m¹ch Trong mét tranzito, dßng cùc gãp (Ic) sï ch¹y, khi dßng iön cùc gèc (IB) ch¹y. Do ã dßng iön cùc gèc cã thó bët më ON vµ ng¾t OFF b»ng c ch bët më vµ ng¾t dßng iön cùc gèc (IB). Æc ióm nµy cña tranzito cã thó îc sö dông nh mét c«ng t¾c ng¾t. (3/4) 6. VÝ dô vò øng dông C c tranzito îc sö dông trong rêt nhiòu m¹ch. Kh«ng cã sù kh c nhau vò chøc n ng gi a c c tranzito npn vµ pnp. (4/4) -11-
Tranzito quang 1. C c Æc ióm Khi tranzito quang nhën nh s ng trong khi iön (+) îc a vµo cùc gãp vµ dßng tiõp Êt cña nã vµo cùc ph t cña nã, mét dßng iön sï ch¹y qua m¹ch nµy. C êng é cña dßng ch¹y qua m¹ch iön nµy sï thay æi theo l îng nh s ng chiõu trªn tranzito quang nµy. Do ã, nh s ng chiõu trªn tranzito nµy cã cïng chøc n ng cña dßng iön cùc gèc cña mét tranzito th êng. (1/2) 2. VÝ dô vò øng dông Trong c c «t«, c c tranzito quang îc sö dông trong c c c m biõn gi m tèc, v.v... (2/2) -12-
NhiÖt iön trë 1. M«t NhiÖt iön trë lµ mét lo¹i b n dén cã iön trë thay æi theo c c biõn æi vò nhiöt é. Nãi kh c i, nhiöt iön trë cã thó x c Þnh nhiöt é b»ng c ch dß iön trë. Trong lo¹i nhiöt iön trë phæ biõn nhêt, mét nhiöt iön trë cã hö sè nhiöt é m, iön trë sï gi m khi nhiöt é t ng. Còng cã lo¹i nhiöt iön trë d ng, trong ã iön trë sï t ng lªn khi nhiöt é t ng. (1/2) 2. VÝ dô vò øng dông Trong c c xe «t«, c c nhiöt iön trë îc sö dông trong c m biõn nhiöt é n íc vµ c m biõn nhiöt é kh«ng khý n¹p, v.v... (2/2) -13-
C c phçn tö kh c C c phçn tö kh c 1. PhÇn tö p iön iön trë cña mét phçn tö p iön sï thay æi khi nã chþu p suêt hoæc lùc c ng. Còng nhvëy, cã mét sè phçn tö p iön s n ra iön p. 2. PhÇn tö tõ trë iön trë cña mét phçn tö tõ trë sï thay æi khi tõ tr êng Æt vµo nã. Gîi ý: V c c thay æi vò iön trë trong c c phçn tö nµy nhá, c c IC (c c m¹ch tých hîp) îc khuyõch ¹i. Sau ã iön trë nµy îc biõn æi thµnh xung hoæc c c týn hiöu t ng tù Ó sö dông chóng nh c c týn hiöu c m biõn. IC (M¹ch tých hîp) M«t Mét IC lµ tæ hîp cña vµi Õn vµi ngh n m¹ch iön chøa c c tranzito, c c ièt, c c tô iön, c c iön trë, v.v... chóng îc g¾n vµo hoæc g¾n lªn vµi mm 2 cña chýp silic, vµ îc Æt trong mét khèi b»ng nhùa hoæc gèm. Mét IC n cã thó cã mét sè kh n ng vµ chøc n ng Æc biöt, kó c kh n ng so s nh logic 2 týn hiöu hoæc c c trþ sè, kh n ng khuyõch ¹i mét iön p Çu vµo. C c IC cã mét sè u thõ h n c c m¹ch kh«ng tých hîp: V nhiòu yõu tè cã thó îc g¾n vµo hoæc g¾n lªn mét chýp silic n, c c Çu nèi tiõp xóc cã thó îc gi m i ng kó, dén Õn gi m c c h háng. Chóng nhá h n vµ nhñ h n nhiòu. Chi phý s n xuêt thêp h n nhiòu. Tham kh o: Mét IC chøa rêt nhiòu c c phçn tö, nghüa lµ tõ 1000 Õn 100.000, îc gäi lµ mét LSI (TÝch hîp quy m«lín). Mét IC chøa h n 100.000 phçn tö îc gäi lµ VLSI (TÝch hîp quy m«rêt lín). -14-
C c týn hiöu t ng tù vµ sè ho C c týn hiöu iön cã thó chia thµnh 2 lo¹i: t ng tù vµ sè 1. TÝn hiöu t ng tù C c týn hiöu t ng tù thay æi liªn tôc vµ th«ng suèt theo thêi gian. V vëy, Æc ióm chung cña týn hiöu t ng tù lµ ë chç Çu ra cña nã thay æi theo tû lö víi Çu vµo cña nã. (1/2) 2. TÝn hiöu sè C c týn hiöu sè thay æi (Më ON vµ T¾t OFF ) tõng lóc theo thêi gian. Æc týnh chung cña mét m¹ch sè lµ ë chç Çu ra cña nã thay æi ét ngét khi Çu vµo cña nã t ng lªn tíi møc nµo ã. Ch¼ng h¹n nh, khi Çu vµo t ng tõ 0V Õn 5V, Çu ra vén ë 0V cho Õn khi Çu vµo ¹t tíi 5V. Tuy nhiªn Çu ra nµy ét ngét nh y lªn 5V ngay khi Çu vµo ¹t tíi 5V. Më vµ Ng¾t sï chø mét týn hiöu ang îc chuyón i hay kh«ng. B nh th êng, Më îc thó hiön lµ 1 vµ Ng¾t lµ 0. Khi mét iön p îc sö dông nh mét týn hiöu Çu vµo th cçn ph i lêy mét iön p nµo ã lµm chuèn. Sau ã, mäi iön p trªn iön p chuèn nµy lµ c c týn hiöu 1, vµ d íi iön p chuèn lµ c c týn hiöu 0. Ch¼ng h¹n nh, nõu ¹t iön p chuèn lµ 5V, th m y týnh sï x c Þnh r»ng c c týn hiöu 9V, 7V vµ 6V lµ 1, vµ mçi trong c c týn hiöu nµy thó hiön mét týn hiöu Çu vµo. MÆt kh c c c týn hiöu 2V vµ 0V sï îc coi lµ "0" vµ kh«ng cã týn hiöu Çu vµo nµo sï îc coi lµ tån t¹i. (2/2) -15-
C c m¹ch logic 1. M«t C c IC sè chøa vµi phçn tö kh c nhau. C c m¹ch trong mét IC sè îc gäi lµ c c m¹ch logic hoæc c c m¹ch sè vµ lëp thµnh mét tæ hîp c c lo¹i kh c nhau cña c i gäi lµ c c cæng, nh c c cæng NOT, OR, NOR, AND vµ NAND. V c c cæng nµy cã kh n ng Æc biöt Ó xö lý logic hai hoæc nhiòu týn hiöu, chóng còng îc gäi lµ c c cæng logic. Mét mèi quan hö logic nµo ã îc thiõt lëp gi a c c Çu vµo vµ Çu ra cña týn hiöu sè. Mét b ng thùc tr nh bµy mèi quan hö gi a c c Çu vµo vµ Çu ra cña týn hiöu sè trong mét d¹ng b ng bióu. Trong mét b ng ch n lý, 1 thó hiön sù cã mæt cña mét iön p, vµ 0, lµ sù v¾ng mæt cña nã. (1/7) 2. Cæng NOT Mét cæng NOT truyòn mét týn hiöu ng îc víi týn hiöu Çu vµo. Khi mét iön p îc Æt lªn cùc vµo A, kh«ng cã iön p nµo îc truyòn ë cùc ra Y. ChuyÓn chøc n ng nµy vµo mét m¹ch iön cã cïng chøc n ng nhcæng NOT. Khi c«ng t¾c A ãng l¹i (ON), nã më (OFF) c c ióm tiõp xóc trong r le, lµm cho Ìn t¾t. (2/7) -16-
3. Cæng OR Trong mét cæng OR, týn hiöu ra sï lµ mét tíi chõng mùc mµ mét trong nh ng týn hiöu vµo lµ 1. Khi Æt mét iön p vµo mét hoæc hai Çu vµo A vµ B, sï cã mét iön p ë Çu ra Y. ChuyÓn chøc n ng nµy vµo mét m¹ch iön cã cïng chøc n ng nh cæng OR. Khi mét hoæc c hai c«ng t¾c A vµ B îc ãng l¹i (ON), Ìn nµy sï s ng lªn. (3/7) 4. Cæng NOR Mét cæng NOR lµ tæ hîp cña mét cæng OR vµ cæng NOT. TÝn hiöu nµy t¹i Çu ra Y sï chø lµ 1 khi c hai Çu vµo A vµ B lµ 0. TÝn hiöu nµy t¹i Çu ra Y sï lµ 0 nõu mét hoæc c hai Çu vµo A vµ B lµ sè 1. (4/7) -17-
5. Cæng AND Trong mét cæng AND, Çu ra sï lµ 1 khi mäi týn hiöu vµo lµ 1. SÏ cã mét iön p ë Çu ra Y khi iön p îc Æt vµo c hai Çu vµo A vµ B. ChuyÓn chøc n ng nµy vµo mét m¹ch iön cã cïng chøc n ng nh cöa AND. Ìn sï kh«ng s ng lªn trõ khi c hai c«ng t¾c A vµ B îc ãng l¹i (ON). (5/7) 6. Cæng NAND Cæng NAND lµ mét tæ hîp cña mét cæng AND vµ mét cæng NOT. TÝn hiöu ë Çu ra Y sï lµ 1 khi mét hoæc hai Çu vµo A vµ B lµ 0. TÝn hiöu ë Çu ra Y sï lµ 0 nõu c hai Çu vµo A vµ B lµ 1. (6/7) -18-
-19-7. Bé so Mét bé so sï èi chiõu iön p cña Çu vµo d ng (+) víi Çu vµo m (-). NÕu iön p cña Çu vµo d ng a cao h n iön p cña Çu vµo m b, Çu ra Y sï lµ 1. NÕu iön p cña Çu vµo d ng A thêp h n iön p cña Çu vµo m B, Çu ra Y sï lµ 0. (7/7)
M y vi týnh M«t vµ cêu t¹o 1. M«t M y vi týnh nhën îc c c týn hiöu tõ c c thiõt bþ Çu vµo, xö lý c c týn hiöu ã vµ iòu khión c c thiõt bþ Çu ra. ë xe Toyota, mét m y vi týnh îc gäi lµ bé ECU (bé iòu khión iön tö). Trong c c hö thèng chung trªn xe, c c bé phën Çu vµo lµ c c c m biõn, vµ c c bé phën Çu ra lµ c c bé chêp hµnh. 2. CÊu t¹o Mét m y vi týnh gåm cã mét bé CPU (bé xö lý trung t m), c c bé nhí kh c nhau, vµ mét giao diön I/O ( Çu vµo/ Çu ra). Bé nhí Bé nhí gåm cã c c m¹ch iön Ó l u gi c c ch ng tr nh iòu hµnh hoæc c c d liöu îc trao æi. Cã hai lo¹i bé nhí: ROM (bé nhí chø äc), vµ RAM (bé nhí truy cëp ngéu nhiªn). Bé nhí ROM kh«ng thó thay æi hoæc xãa i. V vëy, c c d liöu îc l u gi sï kh«ng mêt i dï lµ nguån iön bþ ng¾t. V vëy bé nhí ROM îc sö dông Ó l u gi c c ch ng tr nh kh«ng cçn ph i thay æi hoæc xãa i. Bé nhí RAM lµ mét lo¹i bé nhí, trong ã c c d liöu cã thó îc thay æi hoæc xãa i. BÊt cø d liöu nµo îc l u gi sï mêt i khi nguån iön bþ c¾t. V vëy bé nhí RAM îc sö dông Ó l u gi c c d liöu cã thó îc thay æi hoæc xãa i th«ng qua c c phðp týnh do bé CPU thùc hiön. CPU Bé CPU nµy lµ trung t m chøc n ng cña mét m y týnh, nã gåm cã mét c cêu iòu khión vµ mét bé phën týnh to n. Nã thùc hiön c c lönh do mét ch ng tr nh ra lönh theo c c týn hiöu tõ c c c cêu Çu vµo, vµ iòu khión c c thiõt bþ Çu ra. Giao diön I/O Mét giao diön I/O biõn æi c c d liöu tõ c c thiõt bþ Çu vµo thµnh c c týn hiöu cã thó îc bé CPU vµ bé nhí nhën d¹ng. Ngoµi ra, nã cßn biõn æi c c d liöu do bé CPU xö lý thµnh c c týn hiöu cã thó îc c c thiõt bþ Çu ra nhën d¹ng. V c c d liöu truyòn c c tèc é cña c c thiõt bþ I/O, CPU, vµ c c bé phën cña bé nhí kh c nhau, mét trong c c chøc n ng cña giao diön I/O dïng Ó iòu chønh c c tèc é ã. -20-
Bài tập Hãy sử dụng các bài tập này để kiểm tra mức hiểu biết của bạn về các tài liệu trong chương này. Sau khi trả lời mỗi bài tập, bạn có thể dùng nút tham khảo để kiểm tra các trang liên quan đến câu hỏi về dòng điện. Khi các bạn có câu trả lời đúng, hãy trở về văn bản để duyệt lại tài liệu và tìm câu trả lời đúng. Khi đã trả lời đúng mọi câu hỏi, bạn có thể chuyển sang chương tiếp theo. -21-
Câu hỏi- 1 Các câu sau đây liên quan đến các loại điốt. Từ nhóm từ sau, hãy chọn cụm từ tương ứng với mỗi câu hỏi. Điốt này cho phép dòng điện chạy theo chiều thuận. Khi 1. đặt một điện áp theo chiều ngược vượt quá giá trị được xác định trước, nó cũng cho phép dòng điện chạy theo chiều ngược lại Điốt này phát sáng khi một dòng điện chạy theo chiều 3. thuận. Điốt này gồm có một chất bán dẫn và một thấu kính. Nó 2. cho phép dòng điện chạy theo chiều ngược lại bằng cách lộ ra ánh sáng dưới điện áp ngược được đặt vào điốt này. Điốt này được sử dụng để chỉnh lưu. 4. a) Điốt quang b) Điốt Zener c) Điốt phát sáng (LED) d) Điốt chỉnh lưu thường Trả lời: 1. 2. 3. 4. Câu hỏi- 2 Từ cụm từ sau đây, chọn các bộ phận điện tử được sử dụng ở mỗi phần trong hình minh họa. 1. Bộ điều chỉnh điện áp của máy phát điện xoay chiều 2. Đèn phanh lắp trên cao 3. Cảm biến ánh sáng mặt trời của máy điều hòa không khí Cảm biến nhiệt độ nước 4. a) Điốt quang b) Điốt Zener c) Điốt phát sáng (LED) d) Điốt chỉnh lưu thông thường Trả lời: 1. 2. 3. 4. -22-
Câu hỏi- 3 Dùng sơ đồ mạch sau đây, đánh dấu Đúng hoặc Sai cho mỗi câu sau đây. Số. Câu hỏi Đúng hoặc Sai 1. Đèn được bật sáng trong mạch 1 vì dòng điện cực gốc chạy khi công tắc A được bật mở. Đúng Sai 2. Đèn bật sáng trong mạch 1 vì dòng cực gốc chạy thậm chí cả khi công tắc A lớn không được bật mở. Đúng Sai 3. Trong đồ thị 2, giới hạn "A" được sử dụng làm chức năng khuyếch đại của tranzito. Đúng Sai Các câu trả lời đúng 4. Trong đồ thị 2, giới hạn "A" được dùng làm chức năng chuyển mạch. Đúng Sai Câu hỏi- 4 Từ cụm từ sau đây, chọn từ tương ứng với mỗi ký hiệu sau đây. a) Cổng AND b) Cổng NOT c) Cổng OR d) Cổng NOR Trả lời: 1. 2. 3. 4. -23-