BÀI 1. KHÁI QUÁT VỀ KĨ THUẬT ĐIỆN

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Hãy cho biết vai trò của kĩ thuật điện với các máy móc, thiết bị ở hình 1:

Giải rút gọn:

Vai trò của kỹ thuật điện:

• Cung cấp năng lượng: Đảm bảo nguồn điện cho thiết bị.
• Điều khiển và giám sát: Điều khiển và theo dõi thiết bị.
• Truyền thông: Kết nối thiết bị và người dùng.
• Bảo vệ: Bảo vệ thiết bị khỏi sự cố điện.
• Thiết kế, chế tạo, lắp đặt, sửa chữa, nghiên cứu, phát triển: Hỗ trợ các hoạt động liên quan đến máy móc, thiết bị điện.

I. KHÁI NIỆM VỀ KĨ THUẬT ĐIỆN

Câu hỏi 1: Trình bày khái niệm về kĩ thuật điện

Giải rút gọn:

Kỹ thuật điện là một lĩnh vực kỹ thuật rộng lớn bao gồm việc nghiên cứu, thiết kế, phát triển, sản xuất, vận hành và ứng dụng các hệ thống điện, điện tử và điện từ.

Câu hỏi 2: Kĩ thuật điện đóng vai trò gì trong truyền tải, phân phối và sử dụng điện năng?

Giải rút gọn:

Kỹ thuật điện đóng vai trò quan trọng trong quá trình truyền tải, phân phối và sử dụng điện năng, đảm bảo cung cấp điện an toàn, hiệu quả và tiết kiệm.

1. Truyền tải điện:

• Thiết kế, xây dựng và quản lý hệ thống lưới điện.
• Sử dụng thiết bị điều chỉnh điện áp, giảm tổn thất.

2. Phân phối điện:

• Thiết kế, xây dựng và quản lý hệ thống lưới điện phân phối.
• Sử dụng thiết bị để phân phối điện an toàn, hiệu quả.

3. Sử dụng điện năng:

• Nghiên cứu, phát triển thiết bị tiết kiệm năng lượng.
• Thiết kế, thi công hệ thống điện an toàn, hiệu quả.
• Tư vấn sử dụng điện năng hiệu quả.

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

1. Trong sản xuất

Câu hỏi: Kĩ thuật điện có vị trí, vai trò như thế nào trong sản xuất? Lấy ví dụ minh họa?

Giải rút gọn:

Kỹ thuật điện đóng vai trò quan trọng trong sản xuất, đảm bảo hiệu quả, an toàn và tiết kiệm năng lượng.

Vị trí:

• Cung cấp năng lượng cho thiết bị, máy móc.
• Điều khiển, giám sát quá trình sản xuất.
• Bảo trì, sửa chữa thiết bị điện.
• Thiết kế, chế tạo thiết bị điện chuyên dụng.

Vai trò:

• Nâng cao năng suất.
• Cải thiện chất lượng sản phẩm.
• Tiết kiệm năng lượng.
• Đảm bảo an toàn.

Ví dụ:

• Hệ thống điều khiển robot trong sản xuất ô tô.
• Hệ thống SMT trong sản xuất điện tử.
• Hệ thống điều khiển máy dệt may.

2. Trong đời sống

Câu hỏi 1: Kĩ thuật điện có vị trí, vai trò như thế nào trong đời sống.

Giải rút gọn:

Kỹ thuật điện đóng vai trò thiết yếu trong đời sống hiện đại, ảnh hưởng mọi mặt của cuộc sống.

1. Vai trò cơ bản:
   • Cung cấp điện năng cho sinh hoạt, sản xuất, kinh doanh.
   • Phát triển hệ thống viễn thông, giao thông vận tải.
   • Ứng dụng trong y tế, giáo dục và nhiều lĩnh vực khác.
2. Vai trò trong các lĩnh vực cụ thể:
   • Tự động hóa sản xuất, nâng cao năng suất trong công nghiệp.
   • Phát triển hệ thống tưới tiêu, bảo quản nông sản trong nông nghiệp.
   • Cung cấp hệ thống điện, chiếu sáng, điều hòa cho các tòa nhà.
   • Ứng dụng trong hệ thống năng lượng tái tạo, bảo vệ môi trường.
3. Kỹ thuật điện và tương lai:
   • Phát triển năng lượng tái tạo, xe điện.
   • Góp phần vào công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo.
   • Nâng cao chất lượng cuộc sống.

Câu hỏi 2: Trình bày vai trò của kĩ thuật điện đối với các thiết bị gia dụng ở hình 1.3:

Giải rút gọn:

1. Bếp điện:

• Cung cấp nhiệt: Biến đổi điện năng thành nhiệt bằng điện trở, cảm ứng từ hoặc hồng ngoại.
• Điều khiển nhiệt: Điều chỉnh nhiệt độ chính xác bằng bảng điều khiển điện tử hoặc núm vặn cơ.
• Đảm bảo an toàn: Tự ngắt khi quá nhiệt, chống giật điện.

2. Máy giặt:

• Giặt giũ tự động: Hoạt động tự động các quy trình giặt, vắt, sấy.
• Động cơ điện: Lồng giặt quay với tốc độ phù hợp từng chương trình giặt.
• Hệ thống điều khiển: Lựa chọn chế độ giặt phù hợp từng loại quần áo.
• Tiết kiệm nước: Giặt phun sương, giặt bằng sóng siêu âm.

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

1. Triển vọng phát triển của kĩ thuật điện tử trong sản xuất

Câu hỏi 1: Trình bày triển vọng phát triển của kĩ thuật điện

Giải rút gọn:

Kỹ thuật điện có tiềm năng phát triển lớn trong tương lai, tập trung vào các lĩnh vực:

• Năng lượng tái tạo: Phát triển hệ thống điện mặt trời, điện gió, điện năng lượng sóng.
• Xe điện: Nghiên cứu pin, động cơ, hệ thống điều khiển cho xe điện.
• Tự động hóa và Robot: Thiết kế, lập trình, điều khiển hệ thống tự động hóa, robot.
• Trí tuệ nhân tạo (AI) và IoT: Cung cấp hạ tầng, giải pháp kết nối cho thiết bị thông minh.
• Hệ thống điện thông minh: Tối ưu hóa sử dụng năng lượng, nâng cao hiệu quả và an toàn.
• Ngành công nghiệp điện: Nâng cấp lưới điện, phát triển giải pháp lưu trữ năng lượng.
• Ngành công nghiệp y tế: Phát triển thiết bị y tế chẩn đoán, điều trị tiên tiến.

Câu hỏi 2: Quan sát hình 1.4 và cho biết sự phát triển của lưới điện thông minh

Giải rút gọn:

Triển vọng phát triển của kỹ thuật điện trong sản xuất điện năng bao gồm:

• Phát triển nguồn điện tái tạo: Sử dụng năng lượng gió, mặt trời, sinh khối để cung cấp công suất mà không gây ô nhiễm môi trường hay phát thải khí nhà kính.
• Phát triển lưới điện thông minh: Sử dụng hệ thống tích trữ năng lượng và điều khiển thông minh để cân bằng công suất giữa nguồn điện và tải điện.
• Nghiên cứu và ứng dụng vật liệu mới: Sử dụng vật liệu siêu dẫn, vật liệu cách điện cao để tăng hiệu quả và giảm tổn thất trong sản xuất điện năng.

LUYỆN TẬP

Câu hỏi: Trình bày một số ưu điểm chính của các thiết bị điện để thấy được vị trí, vai trò của kỹ thuật điện trong sản xuất và đời sống.

Giải rút gọn:

Ưu điểm:

• Tiện lợi: Thiết bị điện tự động hóa nhiều công việc, tiết kiệm thời gian và công sức (ví dụ: máy giặt, máy lạnh, quạt máy).
• Nâng cao hiệu quả: Tăng năng suất, giảm sai sót, nâng cao chất lượng sản phẩm (ví dụ: máy móc tự động trong nhà máy).
• Cải thiện điều kiện sống: Mang lại cuộc sống tiện nghi, thoải mái (ví dụ: tivi, tủ lạnh, máy tính).
• An toàn: Trang bị tính năng an toàn, giảm nguy cơ tai nạn (ví dụ: cầu dao tự ngắt, bình nóng lạnh chống giật).
• Bảo vệ môi trường: Tiết kiệm năng lượng và giảm khí thải (ví dụ: bóng đèn LED, xe điện).

Vai trò:

• Trong sản xuất: Cung cấp điện năng, điều khiển và tự động hóa quy trình, nâng cao năng suất và chất lượng.
• Trong đời sống: Mang lại tiện nghi, thoải mái và an toàn, ứng dụng trong gia đình, công nghiệp, y tế, giáo dục.

VẬN DỤNG

Câu hỏi: Lấy ví dụ về sự thay đổi của một số thiết bị điện trong gia đình em để thấy được sự phát triển của kĩ thuật điện trong đời sống?

Giải rút gọn:

Sự thay đổi của một số thiết bị điện trong gia đình cho thấy sự phát triển của kỹ thuật điện:

1. Bóng đèn:

• Trước đây: Sử dụng bóng đèn sợi đốt với ánh sáng vàng, tuổi thọ ngắn và dễ bị cháy.
• Hiện nay: Sử dụng bóng đèn LED với ánh sáng đa dạng, tiết kiệm điện hơn 80%, tuổi thọ cao gấp 10 lần và an toàn hơn.

2. Quạt điện:

• Trước đây: Sử dụng quạt điện cơ với nhiều cánh quạt, tạo tiếng ồn lớn.
• Hiện nay: Sử dụng quạt không cánh với thiết kế hiện đại, hoạt động êm ái, tiết kiệm điện và có nhiều chức năng thông minh như điều khiển từ xa, hẹn giờ, lọc không khí.