Sách Vật lý/Điện

Tủ sách mở Wikibooks

Từ thời cổ đại người ta đã biết đến và nghiên cứu các hiện tượng điện, mặc dù lý thuyết về điện mới thực sự phát triển từ thế kỷ 17 và 18. Tuy thế, những ứng dụng của điện trong giai đoạn này vẫn còn ít cho đến cuối thế kỷ 19 với sự bùng nổ của ngành kỹ thuật điện đưa nó vào ứng dụng trong công nghiệp và sinh hoạt hàng ngày. Sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật và công nghệ điện đã làm thay đổi nền công nghiệp chạy bằng hơi nước trước đó cũng như thay đổi xã hội loài người. Tính linh hoạt của điện cho phép con người có thể ứng dụng nó vào vô số lĩnh vực như giao thông, ứng dụng nhiệt, chiếu sáng, viễn thông, và máy tính điện tử. Năng lượng điện ngày nay trở thành xương sống trong mọi công nghệ hiện đại. Điện là tập hợp các hiện tượng vật lý đi kèm với sự có mặt và dịch chuyển của dòng điện tích. Trong các hiện tượng điện, các điện tích tạo ra trường điện từ mà trường này lại tác động đến các điện tích khác.

Điện loại[sửa]

Điện có 2 loại Điện DC và Điện AC .

Điện DC[sửa]

Điện DC có điện thế không đổi theo thời gian được tạo ra từ nhiều nguồn phát điện như Điện giải , Điện cực , Quang tuyến nhiệt điệnBiến điện AC ra điện DC . Điện DC thông thường được tìm thấy ở Pin, Ắc quy, Pin mặt trờiĐiện thế khoảng 1.5 V đến 12 V

Ký hiệu của điện DC

Công thức toán điện DC

Điện DC được tạo ra từ các nguồn phát điện sau

Nguồn điện Hình Công thức Ứng dụng
Điện giải Bình ắc quy
Điện cực Pin cục
Quang tuyến nhiệt điện Pin mặt trời
Biến điện AC ra điện DC

Điện AC hay Điện hai chiều[sửa]

Điện AC hay Điện hai chiều có điện thế thay đổi theo thời gian của một sóng sin đều . Ký hiệu mạch điện của điện AC và Quang tuyến nhiệt điện

Điện AC được tạo ra từ máy phát điện AC có Điện thế 120V - 60 Hz . Điện AC được tạo ra từ máy phát điện AC có cấu tạo sau

Left

Điện thế thường dùng trong tính toán điện

Điện thế đỉnh
Điện thế giửa 2 đỉnh
Điện thế trung bình
Điện thế hửu hiệu

Vật dẩn điện[sửa]

Mọi vật dẫn điện được chia thành 3 loại vật tùy theo khả năng dẫn điện của vật

Dẫn điện[sửa]

Mọi vật dể dẫn điện được tìm thấy từ các Kim loại như Đồng (Cu), Sắt (Fe) . Dẩn điện được dùng trong việc chế tạo các công cụ điện như Điện trở , Tụ điện , Cuộn từ .

Bán dẫn điện[sửa]

Mọi vật khó dẩn điện được tìm thấy từ các Á Kim như Silicon (Si), Germanium (Ge) . Bán dẩn điện được dùng trong việc chế tạo các công cụ điện như Điot , Trăng si tơ , FET

Cách điện[sửa]

Mọi vật không dẫn điện được tìm thấy từ các Phi Kim . Sành, Sứ ...

Điện và vật dẩn điện[sửa]

Phản ứng điện DC[sửa]

Điện dẩn

Điện trở kháng

Công cụ Điện trở Tụ điện Cuộn từ
Ký hiệu
Điện thế , V
Dòng điện, I
Từ trường , B
Điện trở , R
Từ dung , L
Điện trở , C

Phản ứng điện AC[sửa]

Điện ứng

Điện kháng

Công cụ Điện trở Tụ điện Cuộn từ
Ký hiệu
Điện thế , v(t)
Dòng điện, i(t)
Điện trở , R
Điện ứng , X



Điện kháng ,



Mạch điện[sửa]

Mạch điện điện tử là một vòng khép kín của nhiều linh kiện điện tử mắc nối với nhau


Định luật Thevenin và Norton[sửa]

Định luật hoán chuyển mạch điện Hình Ý nghỉa
Hoán chuyển mạch điện Thevenin Mọi mạch điện của nhiều linh kiện điện tử mắc nối với nhau trong một mạch điện khép kín đều có thể biểu diển bằng mạch điện nối tiếp của một điện thế và một điện trở
Hoán chuyển mạch điện Norton Mọi mạch điện của nhiều linh kiện điện tử mắc nối với nhau trong một mạch điện khép kín đều có thể biểu diển bằng mạch điện song song của một dòng điện và một điện trở

Định luật Kirchoff[sửa]

Định luật Kirchoff Hình Ý nghỉa
Định luật Kirchhoff về cường độ dòng điện Tổng giá trị đại số của dòng điện tại một nút trong một mạch điện là bằng không . Tại bất kỳ nút (ngã rẽ) nào trong một mạch điện, thì tổng cường độ dòng điện chạy đến nút phải bằng tổng cường độ dòng điện từ nút chạy đi
Định luật Kirchhoff về điện thế Tổng giá trị điện áp dọc theo một vòng bằng không

Lối mắc mạch điện[sửa]

Lối mắc mạch điện Mạch điện nối tiếp Mạch điện song song Mạch điện 2 cổng Mạch điện tích hợp
Ý nghỉa Mạch điện của các linh kiện điện tử mắc kề với nhau Mạch điện của các linh kiện điện tử mắc đối với nhau Mạch điện của các linh kiện điện tử mắc vuông góc với nhau Mạch điện của các linh kiện điện tử đả được mắc sẳn
Hình

Các mạch điện cơ bản[sửa]

Mạch điện điện trở[sửa]

Mạch điện Lối mắc Công thức
Mạch Chia Điện




Mạch T



Mạch π




Mạch Nối Tiếp Song Song :


Δ - Y Hoán Chuyển



Y - Δ Hoán Chuyển



Mạch điện điốt[sửa]

Biến đổi chiều điện Lối mắc 1 điot
biến đổi chiều điện Lối mắc 2 điot
biến đổi chiều điện Lối mắc 4 điot


Mạch điện transistor[sửa]

Bộ khuếch đại điện trăng si tơ Hình Công thức
Bộ khuếch đại điện âm trăng si tơ Với ,



Bộ khuếch đại điện dương trăng si tơ Với ,



Mạch điện IC[sửa]

Mạch Điện IC741 Chức năng
Inverting amplifier Khuếch Đại Điện Âm

Non-inverting amplifier


Khuếch Đại Điện Dương

Voltage follower


Dẩn Điện

Summing amplifier


Khuếch Đại Tổng

Integrating amplifier


Khuếch Đại Tích Phân

Differentiating amplifier


Khuếch Đại Đạo Hàm

Schmitt trigger

Hysteresis from to

Schmitt trigger

Inductance gyrator

L = RLRC

Từ Dung

Negative impedance converter


Điện Trở Âm

Logarithmic configuration


Khuếch Đại Logarit

Exponential configuration


Khuếch Đại Lủy Thừa

Mạch điện RL[sửa]

Mạch điện RL Lối mắc Công thức
RL nối tiếp






LR bộ lọc tần số thấp






RL bộ lọc tần số cao






Mạch điện RC[sửa]

Mạch điện RC Lối mắc Công thức
Mạch điện RC nối tiếp








Bộ lọc tần số thấp RC






Bộ lọc tần số cao CR






Mạch điện LC[sửa]

Mạch điện LC là mạch điện điện tử có 2 linh kiện tử Cuộn từ L và Tụ điện C cùng với các lối mắc để tạo ra một bộ phận điện tử có khả năng thực thi một việc

Mạch điện LC nối tiếp Ở trạng thái cân bằng











Ở trạng thái đồng bộ




Mạch điện RLC[sửa]

Mạch điện LC là mạch điện điện tử có 2 linh kiện tử Cuộn từ L và Tụ điện C cùng với các lối mắc để tạo ra một bộ phận điện tử có khả năng thực thi một việc Dao động sóng điện được tìm thấy trong mạch điện RLC nối tiếp

Với R ≠ 0[sửa]

Ở Trạng Thái Cân Bằng

Phương trìnhh trên có nghiệm như sau

  • Một nghiệm thực . .
  • Hai nghiệm thực . .
  • Hai nghiệm phức . .

Voi


Ở Trạng Thái Đồng Bộ

Tu tren.


Với R = 0[sửa]


Phân tích mạch điện LC nối tiếp ở trạng thái đồng bộ , khi điện kháng va dien the của L và C triệt tiêu

Từ trên

Mạch điện có khả năng tạo ra Dao động Sóng Dừng của 2 điện thế giửa 2 góc 0 - 2π

Với L = 0[sửa]
Với C = 0[sửa]