Mở đầu (trang 43) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: Quan sát Hình 9.1 và cho biết thiết bị nào có trong hệ thống điện gia đình?
Trả lời:
- Các thiết bị có trong hệ thống điện gia đình là:
I. Chức năng và thông số kĩ thuật của một số thiết bị điện
Khám phá (trang 43) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: Khi lắp đặt và sử dụng các thiết bị tiêu thụ điện có công suất lớn (như bếp từ, bình nóng lạnh, điều hòa nhiệt độ) trong mạng điện gia đình, chúng ta cần quan tâm những vấn đề gì?
Trả lời:
- Khi lắp đặt và sử dụng các thiết bị tiêu thụ điện có công suất lớn cần lắp đặt thêm aptomat để tự động cắt điện để bảo vệ quá tải, ngắn mạch cho mạch điện.
Luyện tập 1 (trang 44) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: Quan sát Hình 9.2 và cho biết ý nghĩa các giá trị tham số kĩ thuật cơ bản của công tơ.
Lời giải:
* Ý nghĩa các giá trị tham số kĩ thuật cơ bản của công tơ:
- Điện áp định mức: giá trị điện áp theo thiết kế để công tơ hoạt động tin cậy. Công tơ một pha có điện áp định mức 220 V.
- Dòng điện định mức: giá trị dòng điện theo thiết kế để công tơ điện hoạt động tin cậy.
- Dòng điện quá tải cho phép: dòng quá tải có thể đi qua công tơ mà vẫn đảm bảo hoạt động chính xác. Ví dụ, thông số dòng điện được ghi 5(20) A nghĩa là dòng điện định mức của công tơ là 5 A và dòng điện cho phép quá tải tối đa của công tơ là 20 A, tương đương 400%.
- Cấp chính xác: mức sai số của công tơ trong quá trình đo lượng điện năng tiêu thụ của tải. Công tơ điện sử dụng trong hệ thống điện gia đình có ba cấp chính xác là cấp 2 sai số 2%, cấp 1 sai số 1% và cấp 0,5 sai số 0,5%.
Luyện tập 2 (trang 44) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: Quan sát hình 9.3 và cho biết ý nghĩa giá trị các thông số kĩ thuật ghi trên cầu dao
Lời giải:
- Điện áp định mức: 600 V
- Dòng điện định mức: 20A
Luyện tập 3 (trang 45) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: Quan sát Hình 9.4 và cho biết ý nghĩa các giá trị thông số kĩ thuật ghi trên aptomat.
Lời giải:
F210 – AC: dòng điện xoay chiều
25A I = 0,03A: dòng điện định mức
Un = 230V: điện áp định mức
Im = In = 1000A: dòng ngắn mạch
Luyện tập 4 (trang 45) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: Quan sát Hình 9.5, cho biết chức năng và ý nghĩa các thông số kĩ thuật ghi trên đó.
Lời giải:
- Chức năng của ổ cắm điện kéo dài: là thiết bị lấy điện, có chức năng kết nối với ổ cắm cố định để di chuyển ổ lấy điện tới vị trí thuận lợi cho tải tiêu thụ điện.
- Ý nghĩa của các thông số kĩ thuật:
+ Điện áp định mức: giá trị điện áp tối đa mà ổ cắm có thể chịu đựng, thường có giá trị lớn hơn hoặc bằng điện áp định mức của thiết bị tiêu thụ điện.
+ Dòng điện định mức: giá trị dòng điện tối đa mà ổ cắm có thể chịu đựng.
Luyện tập 5 (trang 45) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: Hãy so sánh chức năng của công tắc điện và cầu dao điện
Lời giải:
* Cả công tắc điện và cầu dao điện đều là các thiết bị điều khiển trong hệ thống điện, nhưng chúng có các chức năng và ứng dụng khác nhau:
- Công tắc điện:
+ Chức năng: Công tắc điện được sử dụng để mở hoặc đóng mạch điện, cho phép hoặc ngăn chặn dòng điện từ các nguồn cung cấp đến thiết bị hoặc hệ thống điện.
+ Ứng dụng: Công tắc điện thường được sử dụng để kiểm soát ánh sáng, quạt, ổ cắm và các thiết bị điện khác trong gia đình hoặc trong môi trường công nghiệp.
+ Hoạt động: Khi bật công tắc, nó tạo ra một đường dẫn cho dòng điện chạy qua mạch và kích hoạt hoạt động của thiết bị điện. Khi tắt công tắc, nó ngắt mạch và cắt nguồn điện.
- Cầu dao điện (Cầu chì):
+ Chức năng: Cầu dao điện là một thiết bị bảo vệ được sử dụng để bảo vệ các thiết bị điện và hệ thống điện khỏi quá tải hoặc ngắn mạch bằng cách ngắt mạch khi dòng điện vượt quá mức cho phép.
+ Ứng dụng: Cầu dao điện thường được sử dụng trong hệ thống điện gia đình, công nghiệp và thương mại để bảo vệ các thiết bị như máy biến áp, máy nén khí, máy nước nóng và các thiết bị khác.
+ Hoạt động: Khi dòng điện vượt quá mức cho phép, cầu dao điện sẽ tự động ngắt mạch để ngăn chặn nguy cơ gây cháy nổ hoặc hỏng hóc của thiết bị và hệ thống điện.
Luyện tập 6 (trang 46) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: Trên vỏ một dây dẫn điện có ghi: Cu - 220 V - 1.0 mm2. Em hãy cho biết ý nghĩa thông tin đó.
Trên vỏ một dây dẫn điện có ghi: Cu - 220 V - 1.0 mm2 có nghĩa là:
- Dây được làm bằng đồng.
- Điện áp định mức: 220 V
- Tiết diện dây dẫn là: 1 mm2
Luyện tập 7 (trang 46) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: Một công tơ điện có thông số kĩ thuật 220V, 10(40)A, cấp 2. Hãy cho biết ý nghĩa thông số đó.
Lời giải:
- Điện áp định mức là 220V.
- Dòng điện quá tải cho phép: 10(40)A
⇒ Cấp chính xác: cấp 2.
Luyện tập 8 (trang 46) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: So sánh chức năng của cầu dao và aptomat. Hiện nay thiết bị nào được sử dụng nhiều hơn?
Lời giải:
- 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 (trang 46) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: Hãy tìm hiểu các thông số kĩ thuật của một số thiết bị điện trong gia đình em.
Tìm hiểu thông số kĩ thuật của thiết bị trong gia đình em:
- Thông số trên công tơ điện:
+ Điện áp định mức: 220 V.
+ Dòng điện định mức: 10 A
+ Dòng điện quá tải: 40 A
+ Cấp chính xác: cấp 2 sai số 2%.
- Thông số trên dây dẫn điện:
+ Dây được làm bằng đồng.
+ Điện áp định mức: 220 V
+ Tiết diện dây dẫn là: 1 mm2
II. Xác định thông số cho các thiết bị điện
Khám phá 2 (trang 46) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: Quan sát 9.7 và cho biết loại aptomat nào thường được sử dụng trong hệ thông điện gia đình?
Trả lời:
- Aptomat a thường được sử dụng trong hệ thống gia đình.
Luyện tập 9 (trang 49) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: 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.
Lời giải:
Tóm tắt
P = 2 000 W
J = 6 A/mm2
U = 220 V
cos𝜑=1;ℎ𝑎𝑡=1,2
S = ?
Thiết bị?
Luyện tập 10 (trang 49) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: 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
Lời giải:
- Ổ cắm là thiết bị không động cơ nên cosφ=1,0. Điện áp lưới điện một pha có trị số 220V.
Vận dụng (trang 49) Công nghệ Điện 12 Kết nối tri thức Bài 9: 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.
Lời giải:
Để kiểm tra xem dây dẫn và thiết bị đóng cắt cho các tải trong hệ thống điện gia đình đã phù hợp hay chưa, chúng ta cần so sánh thông số kỹ thuật của chúng với yêu cầu của các thiết bị được kết nối.
* Dây dẫn:
- Cần kiểm tra tiết diện của dây dẫn để đảm bảo đủ để chịu tải dòng điện tối đa của các thiết bị được kết nối.
- Tiết diện của dây dẫn cần phải lớn hơn hoặc bằng tiết diện được tính toán từ công suất và dòng điện của các thiết bị.
- Nếu tiết diện của dây dẫn nhỏ hơn tiết diện cần thiết, có thể xảy ra hiện tượng quá tải dây dẫn, gây ra nhiệt độ tăng cao và nguy cơ cháy nổ.
* Thiết bị đóng cắt (Aptomat hoặc MCB):
- Cần kiểm tra dòng định mức của thiết bị đóng cắt để đảm bảo đủ để bảo vệ tải tối đa của hệ thống.
- Dòng định mức của aptomat hoặc MCB cần phải lớn hơn hoặc bằng tổng dòng điện của các thiết bị được kết nối.
- Nếu dòng định mức của thiết bị đóng cắt nhỏ hơn dòng tải thực tế, có thể xảy ra tình trạng ngắt mạch không mong muốn hoặc không bảo vệ được tải.
Nếu sau khi kiểm tra, dây dẫn hoặc thiết bị đóng cắt không phù hợp, phương án thay thế có thể bao gồm:
* Thay thế dây dẫn: Chọn dây dẫn có tiết diện lớn hơn để đảm bảo đủ cho dòng điện tối đa của các thiết bị. Việc này đòi hỏi sự tính toán cẩn thận để đảm bảo rằng hệ thống điện vẫn đáp ứng được các yêu cầu về an toàn và hiệu suất.
* Thay thế thiết bị đóng cắt: Lắp đặt aptomat hoặc MCB có dòng định mức lớn hơn để đảm bảo bảo vệ cho tải tối đa của hệ thống điện. Thiết bị mới cần phải phù hợp với yêu cầu của hệ thống và được lắp đặt đúng cách.