Các Khái Niệm Cơ Bản
Về Mạch Điện
Chương này giới thiệu các khái niệm cơ bản về mạch điện và các phép
biến đổi tương đương để đưa mạch điện về dạng đơn giản.

Mục Tiêu Học Tập
01

02

03

Phân Tích Vai Trò

Xây Dựng Mô Hình

Vận Dụng Kiến Thức

Hiểu nhiệm vụ của các phần tử: nguồn

Giải thích cách tạo mô hình mạch điện

Phân tích các khái niệm cơ bản và áp

điện, dây dẫn, phụ tải, thiết bị đo lường

và phân biệt phần tử lý tưởng với phần

dụng các biểu thức tính toán trong

và đóng cắt.

tử thực.

mạch điện.

Thành Phần Cơ Bản
Của Mạch Điện
Mạch điện là tập hợp các thiết bị điện được nối với nhau tạo thành mạch
vòng kín cho dòng điện chạy qua.

Nguồn Điện

Phụ Tải

Thiết bị phát ra điện năng như

Thiết bị tiêu thụ và biến đổi

pin, ắc quy, máy phát điện, pin

điện năng thành cơ năng,

mặt trời.

nhiệt năng, quang năng.

Dây Dẫn
Truyền tải điện năng từ nguồn đến phụ tải và nối các thành phần
mạch điện.

Thiết Bị Phụ Trợ Trong
Mạch Điện
Đóng Cắt &
Điều Khiển

Đo Lường

Bảo Vệ

•

Ampe kế

•

Cầu chì

•

Cầu dao

•

Vôn kế

•

Rơle

•

Aptomat

•

Oát kế

•

Aptomat bảo vệ

•

Công tắc

Hiện Tượng Điện Từ Cơ Bản
Quá trình điện từ trong mạch điện được quy về hai hiện tượng năng
lượng cơ bản:

Biến Đổi Năng Lượng
Hiện tượng nguồn: Biến đổi cơ năng, hóa năng thành điện
năng
Hiện tượng tiêu tán: Biến điện năng thành nhiệt, cơ,
quang năng

Tích Phóng Năng Lượng
Năng lượng điện từ được tích phóng vào vùng không gian
có trường điện từ hoặc phóng ra ngoài

Phần Tử Điện Trở
Đặc trưng cho vật dẫn về mặt cản trở dòng điện và quá trình tiêu thụ điện năng.

Định Luật Ôm

1

uR = i.R
Đơn vị: Ω (ôm)

Công Suất

2

p = uR.i = i².R
Đặc trưng cho công suất tiêu tán

Điện Dẫn

3

G = 1/R
Đơn vị: S (Siemen)

Phần Tử Điện Cảm
Điện cảm L đặc trưng cho hiện tượng tích phóng năng lượng từ trường của cuộn dây.

Các Công Thức Cơ Bản
•

Đơn vị: H (Henry)

•

Điện áp: uL = L(di/dt)

•

Công suất: pL = uL.i

•

Năng lượng: W = ½Li²

Khi dòng điện biến thiên, xuất hiện sức điện động tự cảm theo định luật
cảm ứng điện từ.

Phần Tử Điện Dung
Điện dung C đặc trưng cho hiện tượng tích lũy năng lượng điện trường
trong tụ điện.

Điện Tích & Dòng Điện
q = C.uC
i = C(duC/dt)

Năng Lượng Tích Lũy
W = ½CuC²
Đơn vị: F (Farad)

Phần Tử Nguồn
Nguồn Điện Áp u(t)
Tạo và duy trì điện áp trên hai cực nguồn. Điện áp đầu cực u(t) = e(t).
Đơn vị: V (volt).

Nguồn Dòng Điện j(t)
Tạo và duy trì dòng điện cung cấp cho mạch ngoài. Kí hiệu: vòng tròn
với mũi tên kép. Đơn vị: A (ampe).

Phần Tử Thực & Mô Hình
Phần tử thực được mô hình bằng tập hợp các phần tử lý tưởng để mô tả
hoạt động thực tế.

1

Điện Trở Thực
Ở tần số cao cần xét thêm LR, CR nhưng đa số trường hợp
có thể bỏ qua.

2

Cuộn Dây Thực
Gồm điện cảm L, điện trở RL và điện dung ký sinh CL giữa
các vòng dây.

3

Tụ Điện Thực
Gồm điện dung C, điện trở RC tổn hao và điện cảm LC của
dây nối.