Sách điện/Công cụ điện

Dụng cụ điẹn dược tạo ra từ các vật dẩn điện bao gồm

Các công cụ tạo ra từ dẩn điện như Điện trở , Tụ điện , Cuộn từ

Các công cụ tạo ra từ bán dẩn điện như Điot, Trăng si tơ , FET...

Điện trở

Điện trở là một linh kiện điện tử thụ động tạo từ một cộng dây thẳng dẩn điện có công dụng làm giảm điện .

Điện trở kháng và Điện dẩn

Điện trở kháng và Điện dẩn là tính chất của điện trở cho biết khả năng kháng điện và dẩn điện của điện trở

Điện trở kháng

$R=\rho {\frac {l}{A}}={\frac {V}{I}}$

Điện dẩn

$G=\sigma {\frac {A}{l}}={\frac {I}{V}}$

Phản ứng Điện DC

$R=\rho {\frac {l}{A}}={\frac {V}{I}}$

$G=\sigma {\frac {A}{l}}={\frac {I}{V}}$

$V=IR$

$I={\frac {V}{R}}$

Phản ứng Điện AC

Điện thế của điện trở

$v(t)=i(t)X_{R}$

Dòng điện của điện trở

$i(t)={\frac {v(t)}{X_{R}}}$

Năng lượng điện của điện trở

$p(t)=i(t)v(t)$

Điện ứng của điện trở

$X_{R}={\frac {v(t)}{i(t)}}=0$

Điện kháng của điện trở

$Z_{R}=R+X_{R}=R\angle 0=R=r$

Từ trường của Điện trở

Điện trở khi dẩn điện tạo ra từ trừong bao quanh lấy điện trở . Cường độ từ trường được gọi là Từ cảm và được tính theo Định luật Ampere

Từ cảm tính theo Định luật Ampere

$B=Li={\frac {\mu }{A}}i={\frac {\mu }{2\pi r}}i$

Từ dung

$L={\frac {B}{i}}={\frac {\mu }{2\pi r}}$

Điện trở và Nhiệt

Điện trở sau khi dẩn điện sẻ phát ra nhiệt bên trong điện trở và sau một thời gian sẻ giải thoát nhiệt vào môi trường xung quanh . Năng lượng nhiệt giải thoát vào môi trường xung quanh được coi như năng lượng điện thất thoát

Nội nhiệt sanh trong Điện trở

$P_{r}=i^{2}R(T)$

Với

$R(T)=R_{o}+nT$ - Với mọi Bán Dẩn Điện

$R(T)=R_{o}e^{nT}$ - Với mọi Bán Dẩn Điện

Ngoại nhiệt phát ra vào môi trường xung quanh

$W=pv=mC\Delta T$

Cuộn Từ

Cuộn Từ là một linh kiện điện tử có khả năng sanh từ trường khi mắc nối với điện có dòng điện khác không.

Từ Dung

Từ Dung là tính chất vật lý của cuộn từ đại diện cho từ lượng sinh ra bởi một dòng điện trên cuộn từ . Từ Dung có ký hiệu mạch điện L đo bằng đơn vị Henry H .

Từ cảm trong dẩn điện được tính theo Định luật Ampere

$B={\frac {\mu }{A}}I=LI$

Từ đó, từ dung

$L={\frac {B}{I}}={\frac {\mu }{A}}$

Cộng dây thẳng dẩn điện		$L={\frac {\mu }{2\pi r}}$
Vòng tròn dẩn điện		$L={\frac {\mu }{2r}}$
Cuộn tròn của N vòng tròn dẩn điện		$L=\mu {\frac {N}{l}}$

Phản ứng điện DC

$B=LI$

$I={\frac {B}{L}}$

$L={\frac {B}{I}}$

Phản ứng điện AC

Điện thế

$v(t)=L{\frac {d}{dt}}i(t)$

Dòng điện

$i(t)={\frac {1}{L}}\int v(t)dt$

Điện ứng

$X={\frac {v(t)}{i(t)}}=\omega L\angle 90=j\omega L=sL$

Điện kháng

$Z=R+X=R\angle 0+\omega L\angle 90=R+j\omega L=R+sL$

Điện từ cảm

$B=Li={\frac {\mu }{2\pi r}}i$

Điện từ dung

$L={\frac {B}{i}}={\frac {N\mu }{l}}$

Nội nhiệt sinh trong Điện trở khi Điện trở dẩn điện

$W_{i}=\int Bdi=\int Lidi={\frac {1}{2}}Li^{2}$

Ngoại nhiệt tỏa vào môi trường xung quanh khi Điện trở dẩn điện

$W_{e}=pv=p\omega =p{\sqrt {\frac {1}{\mu \epsilon }}}=pC=p\lambda f=hf$

$W_{e}=pC=hf$

Tụ điện

Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động tạo từ hai bề mặt dẫn điện ngăn cách bởi một điện môi không dẫn điện. Một công cụ có khả năng tích, lưu và nhả điện dưới dạng năng lượng của điện trường

Tụ Điện có biểu tượng và ký hiệu mạch điện

Lối hoạt động

Khi mắc nối Tụ Điện với điện . Một bề mặt của Tụ Điện sẻ tích điện dương và một bề mặt sẻ tích điện âm cho đến khi trên mổi bề mặt có điện lượng bằng Q . Đây là quá trình Tích Điện của tụ điện

Tại thời điểm Điện thế trên mổi bề mặt bằng V bằng với điện thế nguồn . Do không có khác biệt về điện thế giửa tụ điện và nguồn điện, cho nên không có dòng điện trong mạch điện . Giửa hai bề mặt của Tụ điện có một Điện Trường E có hướng Q₊ → Q_- . Đây là quá trình Lưu Điện của tụ điện dưới dạng điện trường E.

Ở một thời điểm thời gian mắc Tụ Điện xuống đất, sẻ có Dòng điện từ Tụ Điện sẻ đi xuống đất và Điện thế trên bề mặt Tụ điện giảm dần từ V xuống 0 . Đây là quá trình Nhả Điện của tụ điện

Điện dung

Điện Dung là khả năng tích điện của Tụ Điện . Điện Dung có Ký Hiệu mạch điện C đo bằng đơn vị farat F

$C={\frac {Q}{V}}$

Điện Dung của Tụ Điện tạo từ hai bề mặt dẩn điện có kích thước Diện Tích Bề Mặt, A , Khoảng Cách, l , và Độ Dẩn Điện ε khi mắc nối với điện có điện thế V và dòng điện I sẻ có

$C=\epsilon {\frac {A}{l}}$

Từ đó, Độ dẩn điện của Tụ điện

$\epsilon ={\frac {Q}{V}}{\frac {l}{A}}$

Phản ứng điện DC

Điện lượng	$Q=CV$
Điện thế	$V={\frac {Q}{C}}={\frac {W}{Q}}=Ed$
Điện dung	$C={\frac {Q}{V}}=\epsilon {\frac {A}{l}}$
Điện trường	$E={\frac {V}{d}}$
Dòng điện	$I={\frac {Q}{t}}$
Năng lượng	$E={\frac {W}{t}}={\frac {W}{Q}}{\frac {Q}{t}}=VI$

Phản ứng điện AC

Điện thế	$v_{C}(t)={\frac {1}{C}}\int i(t)dt$
Dòng điện	$i_{C}(t)={\frac {d}{dt}}v(t)$
Điện kháng	$Z_{C}={\frac {v_{C}(t)}{i_{C}(t)}}=R_{C}+X_{C}$
Điện kháng	$Z_{C}=R+{\frac {1}{\omega C}}\angle -90^{o}=R+{\frac {1}{j\omega C}}=R+{\frac {1}{sC}}$
Điện ứng	$X_{C}={\frac {1}{\omega C}}\angle -90={\frac {1}{j\omega C}}={\frac {1}{sC}}$
Góc độ khác biệt	$Tan\theta ={\frac {1}{\omega T}}$
Hằng số thời gian	$T=RC$

Điện trường

$Q=CV=CEl$

$E={\frac {Q}{Cl}}$

Nội nhiệt trong tụ điện khi Tụ điện dẩn điện

$W_{i}=\int QdV=\int CVdV={\frac {1}{2}}CV^{2}$

Điot

+ --

Biểu Đồ I - V

Tính chất điện của Điot được thể hiện qua biểu Đồ I - V

Lối mắc với điện

Lối mắc dẩn điện	+ --	dòng điện di chuyển theo chiều mũi tên
Lối mắc không dẩn điện	- +	không có dòng điện

Lối hoạt động

Từ hình I-V, ta thấy

Ở điện thế V < V_d . $I=0$

Ở điện thế V = V_d . $I=1mA$

Ở Điện thế V > V_d . $I=I_{s}e^{V_{d}/V}$

Phản ứng điện DC

da6/n hay không da6/n đie6.n

+ -- . $V_{i}=V$ . $V_{o}=V-V_{d}$

+ -- . $V_{i}=V$ . $V_{o}=0$

+ -- . $V_{i}=V$ . $V_{o}=V_{d}$

+ -- . $V_{i}=V$ . $V_{o}=0$

Phản ứng điện AC

Cho qua nửa sóng dương hay âm .

+ -- . Cho qua nửa sóng dương

+ -- . Cho qua nửa sóng âm

+ -- . Cho qua nửa sóng dương

+ -- . Cho qua nửa sóng âm

Trăng si tơ

Biểu đồ I-V

Tính chất điện của transistor thể hiện qua hình I-V

V < Vbe . $I=0$

V = Vbe . $I=1mA$

V > Vbe . $I=e^{V/V_{d}}$

V = Vs . $I=I_{s}$

Phản ứng điện DC

Phản ứng điện AC

Khi

$v_{B}>v_{d}$

$i_{B}$ ≠ 0

$i_{E}=\alpha i_{B}$ . Khuếch đại điện ở chân E

$i_{C}=\beta i_{B}$ ≠ 0 . Khuếch đại điện ở chân C

Khi

$v_{B}>v_{d}$ , $i_{B}$ ≠ 0 . Đóng mạch điện

$v_{B}<v_{d}$ , $i_{B}$ = 0 . Mở mạch điện