BÀI 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ KĨ THUẬT ĐIỆN

KHỞI ĐỘNG:

CH: Em hãy tưởng tượng nếu không có điện, cuộc sống của chúng ta sẽ như thế nào?

Gợi ý đáp án:
Nếu không có điện, cuộc sống của chúng ta sẽ thay đổi đáng kể. Đầu tiên, các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại di động, tivi, và các thiết bị gia đình khác sẽ không hoạt động, gây ra sự bất tiện trong việc liên lạc và giải trí. Điều này có thể dẫn đến việc tìm kiếm các phương tiện khác như sách, bài hát, hoặc trò chơi truyền thống để giải trí.

Công việc hàng ngày như nấu ăn, làm sạch và giặt giũ cũng sẽ bị ảnh hưởng vì không còn có các thiết bị điện để hỗ trợ. Đèn và các thiết bị chiếu sáng khác sẽ trở thành một vấn đề lớn vào ban đêm, làm giảm thời gian hoạt động và sinh hoạt.

I. KHÁI NIỆM VỀ KĨ THUẬT ĐIỆN

CH: Quan sát Hình 1.2 và phân nhóm các thành phần, thiết bị điện theo vai trò của chúng trong hệ thống điện

Gợi ý đáp án:

- Sản xuất điện: d, e, k

- Truyền tải và phân phối điện: b, c

- Sử dụng điện: a, g, h, i

II. VỊ TRÍ, VAI TRÒ CỦA KĨ THUẬT ĐIỆN TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

1. Đối với sản xuất

CH: Quan sát Hình 1.4 và cho biết ưu điểm của phương pháp tưới nước tự động so với tưới thủ công

Gợi ý đáp án:

1. Tiết kiệm thời gian và công sức:

+ Hệ thống hoạt động tự động, không cần sự can thiệp của con người.

+ Tiết kiệm thời gian và công sức lao động, đặc biệt cho diện tích rộng lớn.

2. Tăng hiệu quả sử dụng nước:

+ Cung cấp nước chính xác, hiệu quả, tránh lãng phí.

+ Tiết kiệm nguồn nước, đặc biệt ở khu vực khan hiếm.

3. Tăng năng suất cây trồng:

+ Cung cấp nước đều đặn, kịp thời, đảm bảo nhu cầu cho cây phát triển.

+ Tăng năng suất và chất lượng sản phẩm.

+ Giảm thiểu nguy cơ sâu bệnh do úng hoặc thiếu nước.

4. Kiểm soát chính xác lượng nước tưới:

+ Cho phép kiểm soát lượng nước cho từng loại cây, từng khu vực.

+ Đảm bảo đủ nước mà không lãng phí hoặc úng nước.

+ Điều chỉnh lượng nước phù hợp với thời tiết, giai đoạn phát triển của cây.

5. Tăng độ linh hoạt:

+ Lập trình tưới nước vào thời điểm cụ thể hoặc khi cần thiết.

+ Linh hoạt quản lý hệ thống, dù không có mặt tại khu vực trồng trọt.

+ Kết nối với cảm biến để tự động điều chỉnh lượng nước tưới.

6. Giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường:

+ Hạn chế sử dụng phân bón, hóa chất do kiểm soát lượng nước tưới chính xác.

+ Giảm nguy cơ ô nhiễm nguồn nước và môi trường xung quanh.

7. Tăng tính chuyên nghiệp:

+ Thể hiện sự chuyên nghiệp trong quản lý và sản xuất nông nghiệp.

+ Nâng cao giá trị sản phẩm, thu hút khách hàng.

2. Đối với đời sống

CH: Quan sát Hình 1.5 và cho biết hình thức nấu cơm nào tiện dụng hơn? Tại sao?

Gợi ý đáp án:

Bếp điện:

1. Tiện lợi: Bếp điện thường dễ sử dụng, không cần phải tốn nhiều công sức để châm lửa hay kiểm soát nhiệt độ như bếp củi.
2. An toàn: Bếp điện ít gây ra nguy cơ cháy nổ và không tạo ra khói, bụi như bếp củi, giúp bảo vệ sức khỏe của người sử dụng.
3. Linh hoạt: Bếp điện có thể dùng trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.

III. TRIỂN VỌNG PHÁT TRIỂN CỦA KĨ THUẬT ĐIỆN TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG

LUYỆN TẬP

CH1: Tại sao điện năng được coi là nguồn năng lượng quan trọng trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta? Hãy lấy ví dụ minh hoạ cho các luận điểm được đưa ra.

Gợi ý đáp án:

1. Tiện lợi trong sinh hoạt hàng ngày: Điện năng cung cấp sự tiện lợi trong các hoạt động sinh hoạt hàng ngày như nấu ăn, làm sạch, giải trí, làm việc và học tập. Ví dụ, máy giặt, tủ lạnh, máy lạnh, lò vi sóng, và các thiết bị gia dụng khác giúp giảm thời gian và công sức cần thiết cho các hoạt động này.
2. Phát triển kinh tế: Điện năng là một yếu tố quan trọng trong sự phát triển kinh tế của một quốc gia. Nó hỗ trợ sản xuất công nghiệp, dịch vụ và nông nghiệp thông qua việc vận hành các máy móc, thiết bị và hệ thống thông tin.
3. Giao thông và vận tải: Điện năng đóng vai trò quan trọng trong giao thông và vận tải, từ việc vận hành phương tiện đến việc cung cấp ánh sáng và thông tin trên các tuyến đường và đường cao tốc.
4. Y tế và giáo dục: Các cơ sở y tế và giáo dục cần điện năng để vận hành các thiết bị y tế, máy móc và hệ thống thông tin, đảm bảo việc cung cấp dịch vụ y tế và giáo dục hiệu quả.
5. Sự tiện lợi và kết nối: Điện năng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự tiện lợi và kết nối trong xã hội thông qua việc sử dụng điện thoại di động, máy tính và internet.

CH2: Trình bày một số xu hướng công nghệ mới trong lĩnh vực kĩ thuật điện giúp cải thiện hiệu suất sử dụng năng lượng và bảo vệ môi trường.

Gợi ý đáp án:

Công nghệ mới trong lĩnh vực kỹ thuật điện nhằm cải thiện hiệu suất sử dụng năng lượng và bảo vệ môi trường bao gồm hệ thống điện thông minh, năng lượng tái tạo và lưu trữ, công nghệ tiết kiệm năng lượng, mạng lưới điện linh hoạt (FACTS), và Internet of Things (IoT) trong năng lượng. Đây là những tiến bộ quan trọng giúp tối ưu hóa hệ thống điện và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

KẾT NỐI NĂNG LỰC

CH: Hãy tìm hiểu và mô tả cấu trúc của “lưới điện thông minh" và “nhà máy thông minh".

Gợi ý đáp án:

Lưới điện thông minh là một hệ thống phân phối điện tích hợp công nghệ thông tin và truyền thông để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy. Cấu trúc cơ bản của lưới điện thông minh bao gồm hạ tầng phân phối, các thiết bị cảm biến và điều khiển, hệ thống quản lý và giám sát, và giao diện người dùng. Thiết bị cảm biến và điều khiển được đặt trong mạng lưới để thu thập dữ liệu và điều chỉnh hoạt động của hệ thống. Hệ thống quản lý và giám sát được sử dụng để xử lý dữ liệu, tối ưu hóa vận hành và cung cấp thông tin cho người dùng.

Nhà máy thông minh là các cơ sở sản xuất được trang bị công nghệ thông tin và tự động hóa để tối ưu hóa quy trình sản xuất và quản lý. Cấu trúc cơ bản của một nhà máy thông minh bao gồm cảm biến và thiết bị kết nối, mạng lưới kết nối, phần mềm quản lý và giám sát, và hệ thống tự động hóa. Điều này giúp cải thiện hiệu suất, tăng sức mạnh quản lý và linh hoạt sản xuất.

VẬN DỤNG

CH: Làm thế nào để công ty, chi nhánh điện lực biết được số điện tiêu thụ hàng tháng của gia đình em? Cách làm đó có phù hợp với xu thế phát triển lưới điện thông minh hay không? Tại sao?

Gợi ý đáp án:
Công ti hoặc chi nhánh điện lực có thể biết được số điện tiêu thụ hàng tháng của gia đình em thông qua việc sử dụng công nghệ thông minh và các thiết bị cảm biến thông minh. Dưới đây là một cách thức có thể được áp dụng:

1. Cài đặt công tơ điện tử thông minh: Công ty có thể cài đặt công tơ điện tử thông minh tại nhà của gia đình em. Công tơ này được kết nối với hệ thống truyền thông để gửi dữ liệu về lượng điện tiêu thụ hàng tháng đến trung tâm điều khiển của công ty.
2. Sử dụng hệ thống đo lường thông minh: Hệ thống đo lường thông minh bao gồm các cảm biến và thiết bị kết nối trong nhà, như các bộ điều khiển thông minh, đồng hồ đo năng lượng, hoặc thiết bị theo dõi tiêu thụ điện tử. Các thiết bị này gửi dữ liệu về lượng điện tiêu thụ cụ thể từng thiết bị và hoạt động trong nhà đến hệ thống của công ti.
3. Sử dụng ứng dụng di động hoặc trang web: Công ti có thể cung cấp cho khách hàng các ứng dụng di động hoặc trang web để họ có thể theo dõi và quản lý lượng điện tiêu thụ của mình. Thông qua ứng dụng này, gia đình em có thể xem thông tin về điện tiêu thụ hàng tháng và các chi tiết khác về sử dụng điện.

Cách làm này phù hợp với xu thế phát triển lưới điện thông minh vì nó tận dụng các công nghệ thông minh và truyền thông để thu thập và chia sẻ dữ liệu về tiêu thụ điện. Việc này giúp công ti hiểu rõ hơn về mẫu hình tiêu thụ điện của khách hàng, từ đó có thể tối ưu hóa việc cung cấp điện và thúc đẩy việc sử dụng năng lượng tiết kiệm. Đồng thời, việc cung cấp thông tin trực tiếp và dễ dàng truy cập cũng giúp nâng cao tinh thần tự chủ và sự tham gia của người tiêu dùng trong việc quản lý và tiết kiệm năng lượng.