1. Dòng điện không đổi
Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian.
Biểu thức cường độ dòng điện không đổi
\[I = \dfrac{q}{t}\]
Trong đó:
- I: cường độ dòng điện [A]
- q: điện lượng [lượng điện tích] chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn [C]
- t: thời gian điện lượng chuyển qua [s]
2. Dòng điện một chiều [DC]
Dòng điện một chiều: dòng điện có chiều không đổi theo thời gian [DC]
DC là viết tắt của Direct Current: Hiểu một cách đơn giản là dòng điện chảy theo một hướng cố định, không hề thay đổi. Cường độ có thể tăng hoặc giảm nhưng không hề thay đổi chiều.
Một điện áp DC có giá trị luôn luôn là dương hoặc là âm. Giá trị có thể tăng hoặc giảm nhưng không bị thay đổi giữa dương và âm. Ví dụ: nguồn DC +5V vì lí do gì đó bị giảm giá trị xuống 3V hoặc 1V nhưng không thể là -1V.
Các bộ nguồn, pin thì cung cấp điện áp DC không đổi, là sự chọn lựa tốt cho các mạch điện của chúng ta. Nguyên tắc chung của các bộ nguồn này là chuyển đổi điện áp AC lớn ngõ vào thành một điện áp AC nhỏ hơn. Tiếp đó thì sử dụng cầu diod để chuyển đổi AC thành DC kết hợp với các tụ có giá trị lớn ngõ ra để tạo ra điện áp DC ngõ ra với một chút gợn sóng. Tùy vào chất lượng nguồn mà giá trị DC ngõ ra có gợn sóng nhiều hay ít. Nhưng đa phần là đáp ứng tốt cho hầu hết các mạch điện.
Dòng điện không đổi là dòng điện một chiều, nhưng điều ngược lại chưa chắc đúng.
Xem thêm: video lịch sử Electric Vocabulary
3/ Dòng điện xoay chiều:
Dòng điện xoay chiều [AC] là dòng điện có chiều và cường độ biến đổi theo thời gian. Trong chương trình vật lí phổ thông ta chỉ xét dòng điện xoay chiều biến thiên tuần hoàn theo thời gian có đồ thị là hình sin.
AC là viết tắt của Alternating Current: Là dòng điện có chiều và giá trị biến đổi theo thời gian. Những biến đổi này thường có chu kỳ nhất định.
Để do dòng điện xoay chiều khi sử dụng dụng cụ đo ta phải chuyển sang chế độ ACA [đo cường độ dòng xoay chiều] chế độ ACV [đo điện áp dòng xoay chiều].
Dòng điện xoay chiều được tạo ra từ máy phát điện xoay chiều. Cấu tạo chính của máy phát điện xoay chiều gồm Roto [phần động] và Stato [phần tĩnh]. Việc bố trí vòng dây và số cặp cực của Roto sẽ quyết định tần số ra của máy phát điện xoay chiều. Tần số của dòng điện xoay chiều có đơn vị là Héc [Hz].
Trong quá trình lịch sử phát triển máy phát điện xoay chiều, tần số của dòng điện xoay chiều ban đầu lên tới 133Hz, tần số dòng điện xoay chiều càng lớn thì tốc độ quay của Roto càng lớn → giảm tuổi thọ sử dụng của máy phát điện xoay chiều. Sau rất nhiều thí nghiệm các nhà khoa học nhận thấy rằng tần số tối ưu nhất là 60Hz. Tuy nhiên một số nước thuộc chế độ CHXH trong đó có Việt Nam lại sử dụng tần số 50Hz, không thể chứng minh được tần số 50Hz tối ưu hơn tần số 60Hz và ngược lại, việc sử dụng tần số 50Hz, 60Hz mang ý nghĩa lịch sử, chính trị hơn là khoa học. Ngày nay ta không thể thay đổi lại tần số này vì muốn thay đổi phải sửa lại máy phát điện xoay chiều, điều đó là vô cùng lãng phí so với hiệu quả mà nó mang lại.
tham khảo: internet.
Đồng hồ vạn năng [VOM] là thiết bị đo không thể thiếu được với bất kỳ một kỹ thuật viên điện tử nào.
Ưu điểm: Đo nhanh, kiểm tra được nhiều loại linh kiện, thấy được sự phóng nạp của tụ điện, tuy nhiên đồng hồ này có hạn chế về độ chính xác và có trở kháng thấp khoảng 20K/Vol do vậy khi đo vào các mạch cho dòng thấp chúng bị sụt áp.
1.2. Chức năng chính
Đồng hồ vạn năng VOM có 4 chức năng chính đó là:
- Đo điện trở.
- Đo điện áp DC.
- Đo điện áp AC.
- Đo dòng điện.
1.3. Hình dáng
– Đồng hồ VOM sử dụng 2 cục pin tiểu 1,5V và 1 cục pin lớn 9V. Gồm có kim, mặt kính hiển thị, núm chỉnh về 0, chỉnh thang đo, 2 sợi dây đo màu đen và đỏ.
– Các ký hiệu trên VOM:
- Ω : Ohm – đơn vị của điện trở.
- V : Volt – đơn vị của điện áp.
- A : Ampe – đơn vị của dòng điện.
- DC : Dùng để đo điện áp 1 chiều.
- AC : Đo điện áp xoay chiều.
- DCV : điện áp 1 chiều.
- ACV : điện áp xoay chiều.
– Đồng hồ VOM có hai thông số chính:
- Giai đo: Trên VOM có 4 giai đo gồm Ω, ACV, DCV, Ampe.
- Thang đo: Trong giai đo có nhiều thang đo. Ví dụ: Giai đo DCV [Vôn] gồm các thang đo: 0.5V, 2.5V, 10V, 50V… Khi đo ta nên chỉnh thang đo cho phù hợp để thông số chính xác hơn. Nếu đo nguồn 3,3V thì ta chỉnh thang đo cao hơn và gần nhất đó là thang 10V.
1.4. Công dụng đồng hồ VOM
Đồng hồ VOM gồm có các công dụng chính:
- Đo điện áp một chiều và xoay chiều.
- Đo thông mạch để biết mạch có nối với nhau không. Kiểu như đo 1 sợi dây điện xem nó có đứt hay không. Chỉnh đồng hồ về thang X1 ôm. Nếu đồng hồ về 0 là thông mạch còn không về 0 là dây bị đứt.
- Đo chỉ số của điện trở.
- Kiểm tra sự phóng nạp của tụ điện.
- Đo cường độ dòng điện, chức năng này cũng ít sử dụng.
2. Hướng dẫn đo điện áp xoay chiều
Khi đo điện áp xoay chiều ta chuyển thang đo về các thang AC, để thang AC cao hơn điện áp cần đo một nấc.
Ví dụ nếu đo điện áp AC 220V ta để thang AC 250V, nếu ta để thang thấp hơn điện áp cần đo thì đồng hồ báo kịch kim, nếu để thanh quá cao thì kim báo thiếu chính xác.
* Chú ý:
Tuyết đối không để thang đo điện trở hay thang đo dòng điện khi đo vào điện áp xoay chiều ⇒ Nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay lập tức!
Nếu để thang đo áp DC mà đo vào nguồn AC thì kim đồng hồ không báo, nhưng đồng hồ không ảnh hưởng.
3. Hướng dẫn đo điện áp một chiều DC bằng đồng hồ vạn năng
Khi đo điện áp một chiều DC, ta nhớ chuyển thang đo về thang DC, khi đo ta đặt que đỏ vào cực dương [+] nguồn, que đen vào cực âm [-] nguồn, để thang đo cao hơn điện áp cần đo một nấc.
Ví dụ nếu đo áp DC 110V ta để thang DC 250V, trường hợp để thang đo thấp hơn điện áp cần đo ⇒ kim báo kịch kim, trường hợp để thang quá cao ⇒ kim báo thiếu chính xác.
3.1. Trường hợp để sai thang đo
Nếu ta để sai thang đo, đo áp một chiều nhưng ta để đồng hồ thang xoay chiều thì đồng hồ sẽ báo sai, thông thường giá trị báo sai cao gấp 2 lần giá trị thực của điện áp DC, tuy nhiên đồng hồ cũng không bị hỏng.
3.2. Trường hợp để nhầm thang đo
Chú ý: Tuyệt đối không để nhầm đồng hồ vào thang đo dòng điện hoặc thang đo điện trở khi ta đo điện áp một chiều [DC], nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay.
4. Hướng dẫn đo điện trở và trở kháng
Với thang đo điện trở của đồng hồ vạn năng ta có thể đo được rất nhiều thứ:
- Đo kiểm tra giá trị của điện trở.
- Đo kiểm tra sự thông mạch của một đoạn dây dẫn.
- Đo kiểm tra sự thông mạch của một đoạn mạch in.
- Đo kiểm tra các cuộn dây biến áp có thông mạch không.
- Đo kiểm tra sự phóng nạp của tụ điện.
- Đo kiểm tra xem tụ có bị dò, bị chập không.
- Đo kiểm tra trở kháng của một mạch điện.
- Đo kiểm tra đi ốt và bóng bán dẫn.
Để sử dụng được các thang đo này đồng hồ phải được lắp 2 Pịn tiểu 1,5V bên trong, để xử dụng các thang đo 1 kΩ hoặc 10 kΩ ta phải lắp Pin 9V.
4.1. Đo điện trở
Để đo trị số điện trở ta thực hiện theo các bước sau:
-
Bước 1 : Để thang đồng hồ về các thang đo trở, nếu điện trở nhỏ thì để thang x1Ω hoặc x10Ω, nếu điện trở lớn thì để thang x 1 kΩ hoặc 10 kΩ. Sau đó chập hai que đo và chỉnh triết áo để kim đồng hồ báo vị trí 0Ω.
-
Bước 3: Đặt que đo vào hai đầu điện trở, đọc trị số trên thang đo.
Giá trị đo được = chỉ số thang đo X thang đo
Ví dụ: Nếu để thang x100Ω và chỉ số báo là 27 thì giá trị là = 100 x 27 = 2700Ω = 2,7kΩ.
-
Bước 4 : Nếu ta để thang đo quá cao thì kim chỉ lên một chút, như vậy đọc trị số sẽ không chính xác.
-
Bước 5 : Nếu ta để thang đo quá thấp, kim lên quá nhiều, và đọc trị số cũng không chính xác.
Khi đo điện trở ta chọn thang đo sao cho kim báo gần vị trí giữa vạch chỉ số sẽ cho độ chính xác cao nhất.
4.2. Dùng thang điện trở để đo kiểm tra tụ điện
Ta có thể dùng thang điện trở để kiểm tra độ phóng nạp và hư hỏng của tụ điện, khi đo tụ điện, nếu là tụ gốm ta dùng thang đo x1kΩ hoặc 10kΩ, nếu là tụ hoá ta dùng thang x1Ω hoặc x10Ω.
4.2.1. Kiểm tra tụ gốm
Phép đo tụ gốm trên cho ta biết:
- Tụ C1 còn tốt ⇒ kim phóng nạp khi ta đo.
- Tụ C2 bị dò ⇒ lên kim nhưng không trở về vị trí cũ.
- Tụ C3 bị chập ⇒ kim đồng hồ lên = 0 ohm và không trở về.
4.2.2. Kiểm tra tụ hoá
Ở trên là phép đo kiểm tra các tụ hoá, tụ hoá rất ít khi bị dò hoặc chập mà chủ yếu là bị khô [giảm điện dung] khi đo tụ hoá để biết chính xác mức độ hỏng của tụ ta cần đo so sánh với một tụ mới có cùng điện dung.
- Ở trên là phép đo so sánh hai tụ hoá cùng điện dung, trong đó tụ C1 là tụ mới còn C2 là tụ cũ, ta thấy tụ C2 có độ phóng nạp yếu hơn tụ C1 ⇒ chứng tỏ tụ C2 bị khô [giảm điện dung].
- Chú ý khi đo tụ phóng nạp, ta phải đảo chiều que đo vài lần để xem độ phóng nạp.
5. Hướng dẫn đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng
5.1. Các cách đo
Cách 1: Dùng thang đo dòng
Để đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng, ta đo đồng hồ nối tiếp với tải tiêu thụ và chú ý là chỉ đo được dòng điện nhỏ hơn giá trị của thang đo cho phép, ta thực hiện theo các bước sau
- Bước 1: Đặt đồng hồ vào thang đo dòng cao nhất.
- Bước 2: Đặt que đồng hồ nối tiếp với tải, que đỏ về chiều dương, que đen về chiều âm.
- Nếu kim lên thấp quá thì giảm thang đo.
- Nếu kim lên kịch kim thì tăng thang đo, nếu thang đo đã để thang cao nhất thì đồng hồ không đo được dòng điện này.
- Chỉ số kim báo sẽ cho ta biết giá trị dòng điện .
Cách 2: Dùng thang đo áp DC
Ta có thể đo dòng điện qua tải bằng cách đo sụt áp trên điện trở hạn dòng mắc nối với tải, điện áp đo được chia cho giá trị trở hạn dòng sẽ cho biết giá trị dòng điện, phương pháp này có thể đo được các dòng điện lớn hơn khả năng cho phép của đồng hồ và đồng hồ cũmg an toàn hơn.
5.2. Cách đọc trị số dòng điện và điện áp khi đo như thế nào?
- Khi đo điện áp DC thì ta đọc giá trị trên vạch chỉ số DCV.A
- Nếu ta để thang đo 250V thì ta đọc trên vạch có giá trị cao nhất là 250, tương tự để thang 10V thì đọc trên vạch có giá trị cao nhất là 10. trường hợp để thang 1000V nhưng không có vạch nào ghi cho giá trị 1000 thì đọc trên vạch giá trị Max = 10, giá trị đo được nhân với 100 lần.
- Khi đo điện áp AC thì đọc giá trị cũng tương tự. đọc trên vạch AC.10V, nếu đo ở thang có giá trị khác thì ta tính theo tỷ lệ. Ví dụ nếu để thang 250V thì mỗi chỉ số của vạch 10 số tương đương với 25V.
- Khi đo dòng điện thì đọc giá trị tương tự đọc giá trị khi đo điện áp.
6. Giới thiệu đồng hồ số Digital
6.1. Giới thiệu về đồng hồ số DIGITAL
Đồng hồ số Digital có một số ưu điểm so với đồng hồ cơ khí, đó là độ chính xác cao hơn, trở kháng của đồng hồ cao hơn do đó không gây sụt áp khi đo vào dòng điện yếu, đo được tần số điện xoay chiều, tuy nhiên đồng hồ này có một số nhược điểm là chạy bằng mạch điện tử lên hay hỏng, khó nhìn kết quả trong trường hợp cần đo nhanh, không đo được độ phóng nạp của tụ.
6.2. Sử dụng đồng hồ Digital
6.2.1. Đo điện áp một chiều [hoặc xoay chiều]
- Để que đỏ đồng hồ vào lỗ cắm “VΩ mA” que đen vào lỗ cắm “COM”.
- Bấm nút DC/AC để chọn thang đo là DC nếu đo áp một chiều hoặc AC nếu đo áp xoay chiều.
- Xoay chuyển mạch về vị trí “V” hãy để thang đo cao nhất nếu chưa biết rõ điện áp, nếu giá trị báo dạng thập phân thì ta giảm thang đo sau.
- Đặt thang đo vào điện áp cần đo và đọc giá trị trên màn hình LCD của đồng hồ.
- Nếu đặt ngược que đo [với điện một chiều] đồng hồ sẽ báo giá trị âm [-].
6.2.2. Đo dòng điện DC [AC]
- Chuyển que đổ đồng hồ về thang mA nếu đo dòng nhỏ, hoặc 20A nếu đo dòng lớn.
- Xoay chuyển mạch về vị trí “A”.
- Bấm nút DC/AC để chọn đo dòng một chiều DC hay xoay chiều AC.
- Đặt que đo nối tiếp với mạch cần đo.
- Đọc giá trị hiển thị trên màn hình.
Tóm lại:
- Đo VAC: Bật chuyển mạch của đồng hồ về Volts AC có biểu tượng [AC có dấu Ngã] Đưa 2 đầu que đo vào 2 điểm cần đo, đọc chỉ số hiển thị trên LCD.
- Đo VDC: Bật chuyển mạch của đồng hồ về VDC, đưa hai que đo: que đỏ, dương vào cực dương; que đen âm vào cự âm. Đọc chỉ số trên LCD.
- Nếu trước chỉ số có dấu [-] ta phải đảo lại đầu que đo.
6.2.3. Đo điện trở
- Trả lại vị trí dây cắm như khi đo điện áp.
- Xoay chuyển mạch về vị trí đo “Ω”, nếu chưa biết giá trị điện trở thì chọn thang đo cao nhất, nếu kết quả là số thập phân thì ta giảm xuống.
- Đặt que đo vào hai đầu điện trở.
- Đọc giá trị trên màn hình.
- Chức năng đo điện trở còn có thể đo sự thông mạch, giả sử đo một đoạn dây dẫn bằng thang đo trở, nếu thông mạch thì đồng hồ phát ra tiếng kêu.
6.2.4. Đo thông mạch
Các bạn để thang đồng hồ đo VOM về vị trí đo ohm bấm chọn biểu tượng âm thanh. Khi đo mạch nếu không bị đứt thì xuất hiện âm pip, khi hở mạch không có âm thanh báo hiệu.
6.2.5. Đo tần số
- Xoay chuyển mạch về vị trí “FREQ” hoặc “Hz”.
- Để thang đo như khi đo điện áp.
- Đặt que đo vào các điểm cần đo.
- Đọc trị số trên màn hình.
6.2.6. Đo Logic
Đo Logic là đo vào các mạch số [Digital] hoặc đo các chân lện của vi xử lý, đo Logic thực chất là đo trạng thái có điện – Ký hiệu “1″ hay không có điện “0″, cách đo như sau:
- Xoay chuyển mạch về vị trí “LOGIC”.
- Đặt que đỏ vào vị trí cần đo que đen vào mass.
- Màn hình chỉ “▲” là báo mức logic ở mức cao, chỉ “▼” là báo logic ở mức thấp.
6.2.7. Đo tụ điện
Bật chuyển mạch của đồng hồ VOM về thang đo tụ, chập hai đầu của tụ để phóng hết điện tích trên hai bản cực của tụ. Đưa hai que đo vào hai bản cực của tụ, đọc trị số đo được trên màn hình.
6.2.8. Đo diode
Bật chuyển mạch về thang đo diode đưa 2 đầu que đo vào hai cực của diode, và đổi đầu que đo:
- Một chiều lên khoảng 0,6VDC, một chiều không lên [đồng hồ hiện chữ OL] ⇒ diode tốt.
- Đo đi do lại hai chiều đều không lên [đồng hồ hiện OL] ⇒ diode bị đứt, hỏng.
- Đo đi đo lại hai chiều đều lên 0,0 VDC ⇒ diode bị chập, hỏng.