KHỞI ĐỘNG

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

Giải rút gọn:
Nếu không có điện, cuộc sống sẽ thay đổi đáng kể. Các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại, tivi, và thiết bị gia đình sẽ ngừng hoạt động, gây bất tiện trong liên lạc và giải trí. Công việc hàng ngày như nấu ăn, làm sạch, và giặt giũ sẽ bị ảnh hưởng. Đèn và thiết bị chiếu sáng sẽ trở thành vấn đề lớn vào ban đêm, làm giảm thời gian hoạt động và sinh hoạt.

I. KHÁI NIỆM VỀ KĨ THUẬT ĐIỆN

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

Giải rút gọn:

- 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

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

Giải rút gọn:

Phương pháp tưới nước tự động mang lại nhiều ưu điểm so với phương pháp tưới thủ công:

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

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

Giải rút gọn:

- Bếp điện:

+ Tiện lợi: Dễ sử dụng, không cần châm lửa hay kiểm soát nhiệt độ như bếp củi.

+ An toàn: Ít nguy cơ cháy nổ, không tạo khói bụi, bảo vệ sức khỏe người dùng.

+ Linh hoạt: Sử dụng trong nhiều điều kiện môi trường mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.

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

LUYỆN TẬP

Câu hỏi 1: 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.

Giải rút gọn:

1. Tiện lợi trong sinh hoạt: Điện giúp nấu ăn, làm sạch, giải trí, làm việc và học tập dễ dàng hơn, nhờ các thiết bị như máy giặt, tủ lạnh, máy lạnh, và lò vi sóng.
2. Phát triển kinh tế: Điện là yếu tố quan trọng trong sản xuất công nghiệp, dịch vụ, và nông nghiệp, hỗ trợ vận hành máy móc và hệ thống thông tin.
3. Giao thông và vận tải: Điện vận hành phương tiện, cung cấp ánh sáng và thông tin trên các tuyến đường và cao tốc.
4. Y tế và giáo dục: Các cơ sở y tế và giáo dục cần điện để vận hành thiết bị và hệ thống, đảm bảo cung cấp dịch vụ hiệu quả.
5. Tiện lợi và kết nối: Điện tạo ra sự tiện lợi và kết nối qua điện thoại di động, máy tính, và internet.

Câu hỏi 2: 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.

Giải rút gọn:

Công nghệ mới trong kỹ thuật điện nhằm cải thiện hiệu suất 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 IoT trong năng lượng. Những tiến bộ này giúp tối ưu hóa hệ thống điện và giảm tác động tiêu cực đến môi trường.

KẾT NỐI NĂNG LỰC

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

Giải rút gọn:

Lưới điện thông minh là 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 gồm hạ tầng phân phối, cảm biến và điều khiển, hệ thống quản lý và giám sát, và giao diện người dùng. Cảm biến thu thập dữ liệu và điều chỉnh hệ thống, trong khi hệ thống quản lý xử lý dữ liệu, tối ưu hóa vận hành và cung cấp thông tin cho người dùng.

Nhà máy thông minh là cơ sở sản xuất trang bị công nghệ thông tin và tự động hóa để tối ưu hóa sản xuất và quản lý. Cấu trúc cơ bản gồm cảm biến, mạng lưới kết nối, phần mềm quản lý và giám sát, và hệ thống tự động hóa, giúp cải thiện hiệu suất và tăng linh hoạt trong sản xuất.

VẬN DỤNG

Câu hỏi: 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?

Giải rút gọn:
Công ty điện lực có thể biết được số điện tiêu thụ hàng tháng của gia đình em thông qua công nghệ thông minh và các thiết bị cảm biến. Cách thức áp dụng:

1. Cài đặt công tơ điện tử thông minh: Công tơ này kết nối với hệ thống truyền thông để gửi dữ liệu về trung tâm điều khiển của công ty.
2. Sử dụng hệ thống đo lường thông minh: Các cảm biến và thiết bị kết nối trong nhà, như bộ điều khiển thông minh và đồng hồ đo năng lượng, gửi dữ liệu tiêu thụ điện cụ thể đến hệ thống của công ty.
3. Ứng dụng di động hoặc trang web: Công ty cung cấp ứng dụng hoặc trang web để khách hàng theo dõi và quản lý lượng điện tiêu thụ, xem thông tin hàng tháng và chi tiết sử dụng điện.

Cách này phù hợp với xu hướng lưới điện thông minh, giúp công ty tối ưu hóa cung cấp điện và thúc đẩy tiết kiệm năng lượng. Đồng thời, người tiêu dùng có thể dễ dàng theo dõi và quản lý điện năng tiêu thụ, nâng cao tinh thần tự chủ trong việc sử dụng năng lượng.