KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Quan sát Hình 9.1 và cho biết thiết bị nào có trong hệ thống điện gia đình

Giải rút gọn:

Tất cả cà thiết bị trên đều có trong hệ thống điện gia đình

I. CHỨC NĂNG VÀ THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐIỆN

Câu hỏi: Khi lắp đặt và sử dụng các thiết bị tiêu tụ điện có công suất lớn (như bếp từ, bình nóng lạnh, điều hoà nhiệt độ) trong mạng điện gia đình, chúng ta cần quan tâm những vấn đề gì?

Giải rút gọn:

Quan trọng khi sử dụng thiết bị tiêu tụ điện công suất lớn:

1. Tải cân bằng: Đảm bảo phân phối công bằng nguồn điện cho các thiết bị để tránh quá tải hệ thống.
2. Dây dẫn điện và bảo vệ: Sử dụng dây dẫn điện chất lượng và cài đặt thiết bị bảo vệ để đảm bảo an toàn và chịu được công suất lớn.
3. Hiệu suất năng lượng: Lựa chọn thiết bị có hiệu suất cao để giảm chi phí vận hành và tiết kiệm năng lượng.
4. Hệ thống điện thông minh: Sử dụng giải pháp hệ thống điện thông minh để quản lý và tối ưu hóa sử dụng năng lượng.
5. Kiểm tra định kỳ: Thực hiện kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn.
6. Đảm bảo thông gió: Đảm bảo hệ thống thông gió tốt để làm mát các thiết bị và giảm nguy cơ quá nhiệt.

LUYỆN TẬP

Câu hỏi 1: Quan sát hình 9.2 và cho biết ý nghĩa các giá trị thông số kĩ thuật cơ bản của công tơ

Giải rút gọn:

• Điện áp định mức: 220V
• Dòng điện định mức: 15A
• Dòng điện quá tải: 45A

Câu hỏi 2: Quan sát hình 9.3 và cho biết ý nghĩa giá trị các thông số kĩ thuật ghi trên cầu dao

Giải rút gọn:

• Điện áp định mức: 600 V
• Dòng điện định mức: 20A

Câu hỏi 3: Quan sát hình 9.4 và cho biết ý nghĩa các giá trị thông số kĩ thuật ghi trên aptomat

Giải rút gọn:

• Điện áp định mức: 230V
• Dòng điện định mức: 25A
• Dòng ngắn mạch: 1000A

Câu hỏi 4: Quan sát Hình 9.5, cho biết chức năng và ý nghĩa các thông số kĩ thuật ghi trên đó

Giải rút gọn:

• Điện áp định mức là giá trị điện áp tối đa mà ổ cắm có thể chịu đứng: 220V
• Dòng điện định mức là giá trị dòng điện tối đa mà ổ cắm có thể chịu đựng: 10 A

Câu hỏi 5: Hãy so sánh chức năng của công tắc điện và cầu dao điện

Giải rút gọn:

Công tắc điện và cầu dao điện là hai thiết bị điều khiển trong hệ thống điện, nhưng chúng có chức năng và ứng dụng khác nhau:

1. Công tắc điện:
   • Chức năng: Mở hoặc đóng mạch điện để kiểm soát dòng điện đến các thiết bị.
   • Ứng dụng: Kiểm soát ánh sáng, quạt, ổ cắm và thiết bị điện khác trong gia đình hoặc công nghiệp.
   • Hoạt động: Tạo đường dẫn cho dòng điện khi bật và ngắt mạch khi tắt để cắt nguồn điện.
2. Cầu dao điện (Cầu chì):
   • Chức năng: Bảo vệ thiết bị và hệ thống điện khỏi quá tải hoặc ngắn mạch bằng cách tự động ngắt mạch.
   • Ứng dụng: Bảo vệ máy biến áp, máy nén khí, máy nước nóng và các thiết bị khác trong hệ thống điện.
   • Hoạt động: Tự động ngắt mạch khi dòng điện vượt quá mức cho phép để ngăn chặn nguy cơ cháy nổ hoặc hỏng hóc của thiết bị và hệ thống điện.

LUYỆN TẬP 2

Câu hỏi 1: Trên vỏ một dây dẫn điện có ghi: Cu – 220 V -1,0 mm². Em hãy cho biết ý nghĩa thông tin đó.

Giải rút gọn:

1. Cu (Copper): Ký hiệu cho chất liệu của lõi dây dẫn, trong trường hợp này là đồng. Đồng là chất liệu dẫn điện tốt và thường được sử dụng trong sản xuất dây dẫn điện.
2. 220 V: Điện áp tiêu chuẩn mà dây dẫn này được thiết kế để hoạt động, thường được sử dụng trong các hệ thống điện gia đình và công nghiệp.
3. 1,0 mm²: Diện tích tiết diện của lõi dây dẫn, được đo bằng đơn vị mm² (milimet vuông). Diện tích tiết diện ảnh hưởng đến khả năng dẫn điện và chịu tải của dây. Trong trường hợp này, diện tích tiết diện là 1,0 mm².

Câu hỏi 2: Một công tơ điện có thông số kĩ thuật 220 V, 10(40) A, cấp 2. Hãy cho biết ý nghĩa thông số đó.

Giải rút gọn:

• 220 V: Điện áp tiêu chuẩn mà công tơ điện được thiết kế để hoạt động, thường sử dụng trong hệ thống điện gia đình và công nghiệp.
• 10(40) A: Dòng điện tiêu chuẩn mà công tơ có thể đo lường. Trong trường hợp này, công tơ có khả năng đo từ 10 A đến 40 A, với dòng điện tiêu chuẩn là 10 A.
• Cấp 2: Đánh giá mức độ chính xác của công tơ điện, thường ám chỉ cấp độ chính xác cao hơn so với cấp 1. Cấp 2 đề cập đến việc công tơ có khả năng đo lường chính xác hơn và ít sai số hơn, thường được sử dụng trong các ứng dụng cần độ chính xác cao như thanh toán tiền điện.

Câu hỏi 3: So sánh chức năng của cầu dao và aptomat. Hiện nay thiết bị nào được sử dụng nhiều hơn?

Giải rút gọn:

So sánh:

• Cả cầu dao và aptomat đều có chức năng bảo vệ hệ thống điện khỏi quá tải và ngắn mạch.
• Cầu dao sử dụng cực chì để ngắt mạch, trong khi aptomat sử dụng cơ chế cắt mạch tự động bằng điện từ.
• Hiện nay, aptomat được sử dụng nhiều hơn trong các hệ thống điện hiện đại do tính năng tự động và độ chính xác cao hơn của nó.

VẬN DỤNG

Câu hỏi: Hãy tìm hiểu các thông số kĩ thuật của một số thiết bị điện trong gia đình em

Giải rút gọn:

1. Đèn CFL:
   • Công suất: 5W đến 30W
   • Điện áp: 220-240V
   • Tuổi thọ: 6.000 đến 15.000 giờ
   • Nhiệt độ màu: 2700K đến 6500K
2. Bóng đèn LED:
   • Công suất: 3W đến 20W
   • Điện áp: 220-240V
   • Tuổi thọ: 15.000 đến 50.000 giờ
   • Nhiệt độ màu: 2700K đến 6500K
3. Bếp Điện:
   • Công suất: 1000W đến 3000W cho mỗi bếp
   • Điện áp: 220-240V
   • Chức năng: Có nhiều cấp độ nhiệt độ điều chỉnh, có chức năng tự động ngắt mạch khi quá tải hoặc quá nhiệt
4. Máy Giặt:
   • Công suất: 300W đến 2000W
   • Điện áp: 220-240V
   • Dung tích: 5kg đến 10kg
   • Chức năng: Có nhiều chương trình giặt và chức năng bảo vệ
5. Tủ Lạnh:
   • Công suất: 100W đến 300W
   • Điện áp: 220-240V
   • Dung tích: 100L đến 500L
   • Chức năng: Bảo quản thực phẩm và làm lạnh
6. Điều Hòa Nhiệt Độ:
   • Công suất: 1000W đến 5000W (tùy thuộc vào dung tích phòng)
   • Điện áp: 220-240V
   • Dung tích phòng: 10m² đến 50m²

II. XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ CHO CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN

Câu hỏi: Quan sát hình 9.7 và cho biết loại aptomat nào thường được sử dụng trong hệ thống điện gia đình

Giải rút gọn:

- Aptomat MCB là loại aptomat phổ biến nhất trong hệ thống điện gia đình, được sử dụng để bảo vệ các mạch điện khỏi quá tải và ngắn mạch. Chúng có nhiều kích cỡ khác nhau, được đánh giá dựa trên cường độ dòng điện tối đa mà chúng có thể chịu được.

LUYỆN TẬP

Câu hỏi 1: Hãy xác định tiết diện của dây dẫn và thiết bị bảo vệ cho bếp từ có công suất 2 000 W. Biết mật độ dòng J = 6 A/mm².

Giải rút gọn:

1. Tiết diện dây dẫn cần được xác định dựa trên công suất và điện áp của hệ thống:
   • Công suất (P) = 2,000 W
   • Điện áp (V) = 220 V
   • Dòng điện (I) = P/V ≈ 9.09 A
   • Mật độ dòng điện cho phép (J) = 6 A/mm²
   • Tiết diện dây dẫn (S) = I/J ≈ 1.515 mm²
   • Chọn tiết diện là 1.5 mm² hoặc 2.0 mm² theo tiêu chuẩn kỹ thuật.
2. Để bảo vệ mạch điện của bếp từ, cần sử dụng aptomat (MCB) hoặc RCBO có dòng điện phù hợp với dòng tải của bếp từ, khoảng 9-10 A. Vì vậy, có thể sử dụng aptomat có dòng định mức là 10 A.

Câu hỏi 2: Hãy xác định tiết diện của dây dẫn dùng cho ổ cắm trong gia đình có công suất tối đa là 3 500 W. Biết mật độ dòng J = 4 A/mm²

Giải rút gọn:

1. Tính dòng điện:
   • Công suất (P) = 3,500 W
   • Điện áp (V) = 220 V
   • Dòng điện (I) = P/V ≈ 15.91 A
2. Tính tiết diện của dây dẫn:
   • Dòng điện (I) = 15.91 A
   • Mật độ dòng điện cho phép (J) = 4 A/mm²
   • Tiết diện dây dẫn (S) = I/J ≈ 3.98 mm²

Tiết diện của dây dẫn cần khoảng 3.98 mm², có thể chọn là 4 mm² tùy theo tiêu chuẩn kỹ thuật.

VẬN DỤNG

Câu hỏi: Hãy kiểm tra dây dẫn và thiết bị đóng cắt cho các tải trong hệ thống điện của gia đình đã phù hợp chưa? Nếu chưa, em hãy nêu phương án thay thế.

Giải rút gọn:

Để kiểm tra tính phù hợp của dây dẫn và thiết bị đóng cắt trong hệ thống điện gia đình:

1. Dây dẫn:
   • Kiểm tra tiết diện để đảm bảo chịu được dòng điện tối đa của các thiết bị.
   • Tiết diện dây dẫn cần lớn hơn hoặc bằng tiết diện tính toán từ công suất và dòng điện của thiết bị.
2. Thiết bị đóng cắt (Aptomat hoặc MCB):
   • Kiểm tra dòng định mức để bảo vệ tải tối đa của hệ thống.
   • Dòng định mức của aptomat hoặc MCB cần lớn hơn hoặc bằng tổng dòng điện của các thiết bị. Nếu không phù hợp, có thể thay thế dây dẫn hoặc thiết bị đóng cắt để đảm bảo an toàn và hiệu suất hệ thống.