VIENIDMY Đăng nhập Vào luyện thi

Trang chủ › Giáo trình › Thợ điện hạng 2 第二種電気工事士 (thi lý thuyết)

Lý thuyết cơ sở về điện

Thợ điện hạng 2 第二種電気工事士 (thi lý thuyết) · 第二種電気工事士(学科試験) · Bài học do Tokutei Pass tự biên soạn dựa trên giáo trình chính thức; không sao chép nguyên văn.

Định luật Ohm và mạch điện một chiều nối tiếp - song song, phân áp và phân dòng

Trong phần thi Lý thuyết Thợ điện Hạng 2 (Dai-ni-shu Denki Kojishi), từ câu 1 đến câu 5 của Phần 1 là các bài toán tính toán lý thuyết cơ sở về điện. Tuy cấm dùng máy tính cầm tay nhưng chỉ cần nắm vững công thức cơ bản và các tỷ lệ số nguyên quen thuộc là bạn chắc chắn lấy trọn điểm.

Khi đặt điện áp V (V) vào điện trở R (Ω), dòng điện I (A) chạy qua được tính bằng "I = V ÷ R", điện áp là "V = I × R" và điện trở là "R = V ÷ I". Đây gọi là định luật Ohm — điểm xuất phát của mọi bài toán giải mạch điện.

Trong mạch mắc nối tiếp (các điện trở nối thành một đường thẳng), mọi điện trở đều có cùng dòng điện I chạy qua và điện trở tương đương bằng tổng đại số "R = R1 + R2". Điện áp nguồn V được chia (phân áp) lên từng điện trở tỷ lệ thuận với giá trị điện trở đó.

Ngược lại, trong mạch mắc song song (các điện trở rẽ nhánh), điện áp V đặt lên mỗi nhánh là bằng nhau. Điện trở tương đương của 2 điện trở mắc song song được tính nhanh bằng quy tắc "tích chia tổng: R = (R1 × R2) ÷ (R1 + R2)".

Đặc biệt, tính chất "mắc song song n điện trở giống nhau có cùng giá trị R thì điện trở tương đương bằng R ÷ n" xuất hiện rất nhiều. Ngoài ra, dòng điện trong mạch song song chia theo tỷ lệ nghịch với điện trở (phân dòng): nhánh nào có điện trở nhỏ hơn sẽ có dòng điện lớn hơn chạy qua.

Điểm cần nhớ


  • Biến đổi linh hoạt 3 dạng của định luật Ohm: "V = I × R", "I = V ÷ R" và "R = V ÷ I".

  • Mắc nối tiếp có dòng điện như nhau, điện trở tương đương "R1 + R2", điện áp phân bố tỷ lệ thuận với điện trở.

  • Điện trở tương đương của 2 nhánh song song là "(R1 × R2) ÷ (R1 + R2)"; nếu n điện trở R giống nhau mắc song song thì bằng "R ÷ n".

  • Ví dụ: Mạch nối tiếp gồm điện trở R1 = 8Ω và R2 = 12Ω nối vào nguồn 100V → Điện trở tương đương R = 8 + 12 = 20Ω, dòng điện I = 100 ÷ 20 = 5A, điện áp trên R1 là V1 = 5 × 8 = 40V

  • Ví dụ: Mạch song song gồm điện trở 20Ω và 30Ω có dòng điện tổng 10A → Điện trở tương đương R = (20 × 30) ÷ (20 + 30) = 12Ω, dòng qua nhánh 20Ω là I1 = 10 × 30 ÷ (20 + 30) = 6A
Từ vựngNghĩa
định luật Ohm
mắc nối tiếp và mắc song song
điện trở tương đương (điện trở tổng hợp)
phân áp và phân dòng

Định luật Kirchhoff và điều kiện cân bằng mạch cầu Wheatstone

Khi tìm dòng điện hoặc điện áp trong mạch điện một chiều phức tạp, ta sử dụng định luật Kirchhoff. Định luật 1 (định luật dòng điện) quy định: "Tại bất kỳ nút nối nào trong mạch, tổng các dòng điện đi vào luôn bằng tổng các dòng điện đi ra".

Định luật 2 (định luật điện áp) quy định: "Trong một vòng mạch kín bất kỳ, tổng sức điện động của nguồn bằng tổng các độ sụt áp (I × R) trên các điện trở". Cả hai định luật này đều được áp dụng thường xuyên ở bài toán mạch hỗn hợp câu số 1.

Bên cạnh đó, "mạch cầu Wheatstone" dùng để đo chính xác một điện trở chưa biết cũng là dạng bài kinh điển. Mạch gồm 4 điện trở R1, R2, R3, R4 xếp hình thoi và nối một điện kế nhạy G ở nhánh giữa.

Trạng thái mà điện kế G ở giữa hoàn toàn không có dòng điện chạy qua (bằng 0 A) được gọi là "trạng thái cân bằng"; khi đó tích của hai cặp điện trở ở hai cạnh đối diện nhau sẽ bằng nhau: "R1 × R4 = R2 × R3".

Khi mạch cầu đang ở trạng thái cân bằng, vì nhánh điện kế G ở giữa không có dòng điện chạy qua nên khi tính điện trở tương đương của toàn mạch, ta bỏ hẳn nhánh điện kế G đi và chỉ tính như 2 nhánh nối tiếp mắc song song với nhau.

Điểm cần nhớ


  • Định luật Kirchhoff 1: Tại mỗi nút nối, tổng dòng điện đi vào bằng tổng dòng điện đi ra.

  • Điều kiện cân bằng cầu Wheatstone (dòng qua điện kế G bằng 0 A): Tích hai cạnh đối diện bằng nhau "R1 × R4 = R2 × R3".

  • Khi cầu cân bằng, bỏ qua dây nối điện kế G ở giữa để tính điện trở tương đương nối tiếp - song song của toàn mạch.

  • Ví dụ: Cầu Wheatstone cân bằng có R1 = 4Ω, R2 = 8Ω, R3 = 6Ω → R4 = 8 × 6 ÷ 4 = 12Ω; điện trở tương đương toàn mạch giữa nhánh trên (4 + 6 = 10Ω) và nhánh dưới (8 + 12 = 20Ω) là R = (10 × 20) ÷ (10 + 20) ≈ 6,7Ω

  • Ví dụ: Dòng 9A đi vào nút nối và một nhánh chảy ra 4A → Dòng nhánh còn lại là I = 9 − 4 = 5A (trong mạch kín nguồn 30V có dòng 9A qua điện trở 2Ω thì sụt áp trên phần còn lại là V = 30 − 2 × 9 = 12V)
Từ vựngNghĩa
định luật Kirchhoff
mạch cầu Wheatstone
điện kế (Galvanometer)
trạng thái cân bằng

Điện trở của dây dẫn (quan hệ chiều dài, tiết diện, đường kính) và sự biến thiên theo nhiệt độ

Dạng bài luôn xuất hiện ở câu số 2 là tính điện trở R của dây dẫn điện (như dây đồng). Điện trở R (Ω) của dây dẫn tỷ lệ thuận với "điện trở suất ρ (rho)" đặc trưng của vật liệu và "chiều dài L (m)", đồng thời tỷ lệ nghịch với "tiết diện A (mm²)" theo công thức R = ρ × L ÷ A.

Khi độ lớn của dây dẫn tròn đặc (dây đơn) được cho bằng "đường kính D (mm)", vì diện tích hình tròn là "A = π × D² ÷ 4" nên công thức điện trở trở thành "R = (4 × ρ × L) ÷ (π × D²)".

Quy tắc vàng quan trọng nhất ở đây là: "Điện trở R của dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài L và tỷ lệ nghịch với bình phương đường kính D (D²)". Khi đường kính D tăng gấp 2 lần thì tiết diện tăng gấp 4 lần, nên nếu cùng chiều dài thì điện trở giảm xuống chỉ còn "1/4".

Do đó, với bài toán chọn sợi dây đồng có "cùng giá trị điện trở" với dây đồng có đường kính d và chiều dài l ban đầu, ta tìm phương án có cùng tỷ số "chiều dài ÷ bình phương đường kính". Nếu đường kính tăng 2 lần (2d) thì chiều dài phải gấp 4 lần (4l) để điện trở bằng nhau.

Ngoài ra, các dây dẫn kim loại như đồng hay nhôm có tính chất tăng điện trở khi nhiệt độ tăng lên (hệ số nhiệt điện trở dương). Độ dẫn điện của dây dẫn được biểu thị theo phần trăm lấy đồng ủ mềm tiêu chuẩn làm mốc (khoảng 100%).

Điện trở của dây dẫn (quan hệ chiều dài, tiết diện, đường kính) và sự biến thiên theo nhiệt độ

Điểm cần nhớ


  • Điện trở dây dẫn tính theo tiết diện A (mm²) là "R = ρ × L ÷ A", tỷ lệ thuận với chiều dài L và tỷ lệ nghịch với tiết diện A.

  • Điện trở dây dẫn tính theo đường kính D (mm) là "R = (4 × ρ × L) ÷ (π × D²)", tỷ lệ nghịch với bình phương đường kính D.

  • Đường kính tăng 2 lần thì tiết diện tăng 4 lần và điện trở giảm còn 1/4; muốn giữ nguyên điện trở thì chiều dài phải tăng 4 lần.

  • Ví dụ: Dây đồng có tiết diện A = 5,5mm², chiều dài L = 110m (điện trở suất ρ = 0,0172 Ω·mm²/m) → Điện trở dây dẫn R = 0,0172 × 110 ÷ 5,5 = 0,344Ω

  • Ví dụ: Dây dẫn cùng vật liệu với dây 1,2Ω nhưng đường kính gấp 2 lần và chiều dài gấp 2 lần → Vì tiết diện tăng 2 × 2 = 4 lần nên điện trở R = 1,2 × 2 ÷ 4 = 0,6Ω
Từ vựngNghĩa
điện trở suất (ρ)
tiết diện (mm²) và đường kính (mm)
độ dẫn điện (tỷ suất dẫn điện)
hệ số nhiệt điện trở

Công suất, điện năng, định luật Joule và bài toán đun nóng nước

Ở câu số 3 thường ra bài toán tính nhiệt lượng tỏa ra hoặc điện năng tiêu thụ do dòng điện. Công của dòng điện tiêu thụ trong 1 giây gọi là "công suất điện P (đơn vị: W)", tính bằng 3 công thức: "P = V × I = I² × R = V² ÷ R".

Lấy công suất P (W) nhân với thời gian sử dụng t (h: giờ) ta được "điện năng W (đơn vị: Wh hoặc kWh)". Ngược lại, lấy công suất P (W) nhân với "số giây t (s: giây)" ta được nhiệt lượng tỏa ra (nhiệt Joule) Q (đơn vị: J) theo công thức "Q = P × t = I² × R × t (J)".

Điểm mấu chốt nhất là đổi đơn vị thời gian: 1 giờ bằng "60 phút = 3.600 giây". Vì vậy "1 Wh = 3.600 W·s = 3.600 J = 3,6 kJ", và nếu thuộc lòng mốc quy đổi "1 kWh = 3.600 kJ" thì bạn sẽ giải bài toán cực nhanh.

Khi dùng bình đun nước điện để đun khối lượng m (kg; 1 lít nước nặng 1 kg) tăng thêm Δt (°C hoặc K), nhiệt lượng Q (kJ) cần thiết được tính bằng nhiệt dung riêng của nước "c = 4,2 kJ/(kg·K)" theo công thức: "Q = 4,2 × m × Δt (kJ)".

Nếu hiệu suất nhiệt đạt 100% (bỏ qua tổn thất nhiệt), ta cho "nhiệt lượng dây may-so tỏa ra P × t = nhiệt lượng nước thu vào 4,2 × m × Δt" để tính ngược ra thời gian đun hoặc điện năng. Nếu đề cho hiệu suất nhiệt (eta) thì chỉ phần nhiệt lượng nhân với mới truyền vào nước.

Điểm cần nhớ


  • Công suất tính bằng "P = V × I = I² × R = V² ÷ R (W)", còn nhiệt lượng phải nhân với số giây: "Q = I² × R × t (J)".

  • Vì 1 giờ = 3.600 giây nên bắt buộc phải thuộc quy đổi "1 Wh = 3,6 kJ" và "1 kWh = 3.600 kJ".

  • Nhiệt lượng đun m (kg) nước tăng Δt (K) là "Q = 4,2 × m × Δt (kJ)"; lấy Q chia cho 3.600 sẽ ra điện năng (kWh).

  • Ví dụ: Sử dụng bếp điện 100V - 1.500W trong 20 phút (1.200 giây) → Nhiệt lượng tỏa ra Q = 1.500 × 1.200 = 1.800.000J = 1.800kJ (điện năng tiêu thụ W = 1.800 ÷ 3.600 = 0,5kWh)

  • Ví dụ: Nhiệt lượng và điện năng cần để đun 30kg nước tăng thêm 20K (20℃, hiệu suất 100%) → Q = 4,2 × 30 × 20 = 2.520kJ, điện năng W = 2.520 ÷ 3.600 = 0,7kWh
Từ vựngNghĩa
công suất điện (W) và điện năng (Wh, kWh)
định luật Joule và nhiệt lượng (J, kJ)
nhiệt dung riêng của nước (4,2 kJ/kg·K)
hiệu suất nhiệt

Tĩnh điện, ghép tụ điện nối tiếp - song song và cơ sở về điện từ

Linh kiện gồm 2 tấm kim loại (bản cực) đặt đối diện nhau để tích trữ điện tích được gọi là tụ điện, và khả năng tích điện của nó gọi là "điện dung C (đơn vị: F hoặc μF)". Điện tích Q (C) tích được biểu thị bằng công thức "Q = C × V".

Điện dung C của tụ điện phẳng tỷ lệ thuận với diện tích bản cực S và hằng số điện môi ε của lớp cách điện kẹp ở giữa, đồng thời tỷ lệ nghịch với khoảng cách d giữa hai bản cực. Bản cực càng rộng và khe hở càng hẹp thì càng tích được nhiều điện.

Công thức tính điện dung tương đương của tụ điện "ngược lại với công thức ghép điện trở". Khi mắc song song, diện tích bản cực cộng thêm nên bằng tổng "C = C1 + C2"; khi mắc nối tiếp thì tính bằng tích chia tổng "C = (C1 × C2) ÷ (C1 + C2)".

Trong phần điện từ, khi cho dòng điện I (A) chạy qua dây dẫn dài L (m) đặt trong từ trường đều có mật độ từ thông B (T), dây dẫn sẽ chịu lực điện từ "F = B × I × L (N)" theo chiều quy tắc bàn tay trái Fleming (nguyên lý làm quay động cơ điện).

Ngược lại, khi từ thông xuyên qua cuộn dây biến thiên theo thời gian, trong cuộn dây sẽ xuất hiện sức điện động cảm ứng theo chiều chống lại sự biến thiên đó (định luật Lenz). Đây là định luật cảm ứng điện từ Faraday — nguyên lý cơ bản của máy phát điện và máy biến áp.

Điểm cần nhớ


  • Điện tích của tụ điện là "Q = C × V"; điện dung C tỷ lệ thuận với diện tích bản cực và tỷ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản cực.

  • Ghép tụ điện ngược với điện trở: mắc song song thì cộng "C1 + C2", mắc nối tiếp 2 tụ thì dùng "(C1 × C2) ÷ (C1 + C2)".

  • Lực điện từ tác dụng lên dòng điện trong từ trường là "F = B × I × L (N)"; quy tắc bàn tay trái ứng với động cơ, bàn tay phải ứng với máy phát điện.

  • Ví dụ: Hai tụ điện có điện dung 10μF và 40μF → Ghép song song được 10 + 40 = 50μF, ghép nối tiếp được (10 × 40) ÷ (10 + 40) = 8μF (đặt 100V vào bộ 8μF thì điện tích Q = 8 × 100 = 800μC)

  • Ví dụ: Đặt đoạn dây dẫn dài L = 0,5m vuông góc trong từ trường có mật độ từ thông B = 0,4T và cho dòng điện I = 15A chạy qua → Lực điện từ F = 0,4 × 15 × 0,5 = 3N
Từ vựngNghĩa
điện dung (F, μF)
hằng số điện môi (độ thẩm điện)
lực điện từ (quy tắc bàn tay trái Fleming)
định luật cảm ứng điện từ

Cơ sở mạch điện xoay chiều 1 pha (giá trị hiệu dụng, cực đại, tần số, kháng điện)

Điện năng cấp cho hộ gia đình và nhà máy là dòng điện xoay chiều (AC) có chiều và độ lớn biến thiên theo hình sin theo thời gian. Các mức điện áp xoay chiều 100 V hay 200 V gọi hàng ngày chính là "giá trị hiệu dụng V" — tương đương với mức điện áp một chiều sinh ra cùng một công suất nhiệt.

Đỉnh cao nhất của sóng hình sin gọi là "giá trị cực đại Vm", bằng "√2 lần (khoảng 1,41 lần)" giá trị hiệu dụng V (Vm = √2 × V). Ví dụ điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V thì giá trị cực đại đạt khoảng 141 V, còn hiệu dụng 200 V thì cực đại khoảng 283 V.

Số chu kỳ sóng lặp lại trong 1 giây gọi là "tần số f (đơn vị: Hz)", có quan hệ nghịch đảo với thời gian của 1 chu kỳ sóng "T (giây)" theo công thức "T = 1 ÷ f". Tần số điện lưới thương mại ở miền Đông Nhật Bản là 50 Hz (T = 0,02 giây) và miền Tây Nhật Bản là 60 Hz.

Khi mắc cuộn cảm (độ tự cảm L tính bằng H) vào mạch xoay chiều, nó sinh ra sức cản chống lại sự biến thiên dòng điện gọi là "cảm kháng XL (Ω)". Công thức là "XL = 2πfL", tỷ lệ thuận với tần số f, và làm dòng điện chậm pha hơn điện áp một góc 90 độ.

Ngược lại, khi mắc tụ điện (điện dung C tính bằng F) vào mạch xoay chiều sẽ sinh ra "dung kháng XC = 1 ÷ (2πfC) (Ω)". Dung kháng XC tỷ lệ nghịch với tần số f, và làm dòng điện sớm pha hơn điện áp một góc 90 độ.

Cơ sở mạch điện xoay chiều 1 pha (giá trị hiệu dụng, cực đại, tần số, kháng điện)

Điểm cần nhớ


  • Giá trị cực đại của sóng xoay chiều hình sin là "Vm = √2 × giá trị hiệu dụng V" (100 V hiệu dụng có cực đại khoảng 141 V), chu kỳ "T = 1 ÷ f".

  • Cảm kháng của cuộn dây là "XL = 2πfL (Ω)", tỷ lệ thuận với tần số f và làm dòng điện trễ pha 90 độ so với điện áp.

  • Dung kháng của tụ điện là "XC = 1 ÷ (2πfC) (Ω)", tỷ lệ nghịch với tần số f và làm dòng điện sớm pha 90 độ so với điện áp.

  • Ví dụ: Nguồn điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V, tần số 60Hz → Điện áp cực đại Vm = 1,41 × 200 = 282V, chu kỳ T = 1 ÷ 60 ≈ 0,0167 giây (cảm kháng của cuộn dây L = 0,05H là XL = 2 × 3,14 × 60 × 0,05 = 18,84Ω)

  • Ví dụ: Nối tụ điện có điện dung C = 0,0001F (100μF) vào mạch xoay chiều tần số 50Hz, điện áp 100V → Dung kháng XC = 1 ÷ (2 × 3,14 × 50 × 0,0001) ≈ 31,8Ω, dòng điện IC = 100 ÷ 31,8 ≈ 3,14A
Từ vựngNghĩa
giá trị hiệu dụng và giá trị cực đại (Vm = √2V)
tần số (Hz) và chu kỳ (T = 1 ÷ f)
cảm kháng (XL = 2πfL)
dung kháng (XC)

Mạch xoay chiều 1 pha nối tiếp - song song, tổng trở, công suất và hệ số công suất

Trong bài toán mạch xoay chiều 1 pha luôn xuất hiện ở câu số 4, vì dòng điện và điện áp giữa điện trở R với kháng điện X (cuộn cảm XL hoặc tụ điện XC) lệch pha nhau 90 độ nên ta không được cộng đại số trực tiếp mà phải tổng hợp bằng "tam giác vuông (định lý Pythagore)".

Ở mạch mắc "nối tiếp" R và X, sức cản tổng hợp đối với dòng điện toàn mạch gọi là "tổng trở Z (Ω)" được tính bằng "Z = √(R² + X²)", dòng điện là "I = V ÷ Z" và hệ số công suất là "cosφ = R ÷ Z".

Ngược lại, ở mạch mắc "song song" R và X, vì điện áp nguồn V đặt trực tiếp lên từng nhánh nên ta phải tính riêng dòng điện qua điện trở "IR = V ÷ R" và dòng điện qua kháng "IX = V ÷ X" trước. Dòng điện tổng toàn mạch là "I = √(IR² + IX²)" và hệ số công suất là "cosφ = IR ÷ I".

Số liệu trong đề thi gần như 100% được thiết kế theo bộ tam giác vuông "3 : 4 : 5" hoặc "6 : 8 : 10". Ví dụ mạch nối tiếp có R = 8 Ω và XL = 6 Ω thì không cần đặt bút tính cũng biết ngay tổng trở Z = 10 Ω và hệ số công suất cosφ = 8 ÷ 10 = 0,8 (80%).

Ngoài ra, công suất thực tế tiêu thụ thành nhiệt hoặc cơ năng trong mạch xoay chiều gọi là "công suất tiêu thụ (công suất tác dụng) P (đơn vị: W)" tính bằng "P = V × I × cosφ"; chỉ có "riêng điện trở R mới tiêu thụ điện năng (P = IR² × R)", còn cuộn cảm và tụ điện có công suất tiêu thụ bằng 0 W.

Điểm cần nhớ


  • Mạch R và X nối tiếp: Tổng trở "Z = √(R² + X²)", dòng điện "I = V ÷ Z", hệ số công suất "cosφ = R ÷ Z".

  • Mạch R và X song song: Tính dòng nhánh "IR = V ÷ R", "IX = V ÷ X" rồi suy ra dòng tổng "I = √(IR² + IX²)", hệ số công suất "cosφ = IR ÷ I".

  • Áp dụng tỷ lệ vàng tam giác vuông "3 : 4 : 5 (6 : 8 : 10)", và tính công suất tiêu thụ bằng "P = V × I × cosφ = IR² × R (W)".

  • Ví dụ: Mạch nối tiếp gồm điện trở R = 8Ω và kháng trở X = 6Ω nối vào nguồn 200V → Tổng trở Z = 10Ω (tỷ lệ 8 : 6 : 10), dòng điện I = 200 ÷ 10 = 20A, hệ số công suất cosφ = 8 ÷ 10 = 0,8, công suất tiêu thụ P = 200 × 20 × 0,8 = 3.200W

  • Ví dụ: Mắc song song điện trở R = 20Ω và kháng trở X = 15Ω vào nguồn 1 pha 120V → Dòng nhánh IR = 120 ÷ 20 = 6A, IX = 120 ÷ 15 = 8A, dòng tổng I = 10A (tỷ lệ 6 : 8 : 10), hệ số công suất cosφ = 6 ÷ 10 = 0,6
Từ vựngNghĩa
tổng trở (Impedance Z)
hệ số công suất (cosφ)
công suất tác dụng (W) và công suất biểu kiến (VA)
công suất phản kháng (var)

Mạch điện xoay chiều 3 pha 3 dây (điện áp, dòng điện và công suất 3 pha đấu Y và Δ)

Ở câu số 5 luôn hỏi về "mạch điện xoay chiều 3 pha 3 dây đối xứng" dùng cho tải động lực (200 V) trong nhà xưởng và cửa hàng. Có 2 cách đấu nối 3 tải pha là "đấu hình Sao (Y-kessen)" và "đấu hình Tam giác (Delta-kessen: Δ)".

Điện áp giữa hai dây dẫn ngoài gọi là "điện áp dây Vl", dòng điện chạy trên đường dây gọi là "dòng điện dây Il"; còn điện áp đặt lên mỗi tải pha gọi là "điện áp pha Vp", dòng điện chạy qua mỗi tải pha gọi là "dòng điện pha Ip".

Trong "mạch đấu Sao (Y)", đường dây đi thẳng vào từng pha tải không rẽ nhánh nên dòng điện dây bằng dòng điện pha (Il = Ip), còn điện áp dây lớn gấp √3 lần điện áp pha (Vl = √3 × Vp, suy ra Vp = Vl ÷ √3).

Ngược lại, trong "mạch đấu Tam giác (Δ)", mỗi tải pha mắc trực tiếp giữa hai dây pha nên điện áp dây bằng điện áp pha (Vl = Vp), còn dòng điện dây lớn gấp √3 lần dòng điện pha (Il = √3 × Ip). Trong đề thi luôn lấy "√3 = 1,73" để tính toán.

Tổng công suất tiêu thụ P (W) của toàn mạch 3 pha dù đấu Y hay đấu Δ đều tính dễ dàng bằng công thức chung "P = √3 × Vl × Il × cosφ" hoặc lấy "3 lần công suất tiêu thụ trên điện trở của 1 pha: P = 3 × Ip² × R".

Mạch điện xoay chiều 3 pha 3 dây (điện áp, dòng điện và công suất 3 pha đấu Y và Δ)

Điểm cần nhớ


  • Đấu Sao (Y): Dòng điện bằng nhau "Il = Ip", điện áp dây bằng √3 lần điện áp pha "Vl = √3 × Vp".

  • Đấu Tam giác (Δ): Điện áp bằng nhau "Vl = Vp", dòng điện dây bằng √3 lần dòng điện pha "Il = √3 × Ip" (lấy √3 = 1,73).

  • Công suất tiêu thụ 3 pha tính bằng "P = √3 × Vl × Il × cosφ" hoặc gấp 3 lần công suất 1 pha "P = 3 × Ip² × R (W)".

  • Ví dụ: Đặt điện áp dây 200V vào tải đấu Δ có tổng trở mỗi pha Z = 8Ω (R = 6,4Ω, hệ số công suất cosφ = 0,8) → Dòng điện pha Ip = 200 ÷ 8 = 25A, dòng điện dây Il = 1,73 × 25 = 43,25A, công suất 3 pha P = 3 × 25 × 25 × 6,4 = 12.000W (12kW)

  • Ví dụ: Mạch đấu Y có điện áp pha Vp = 100V, tổng trở mỗi pha Z = 5Ω (hệ số công suất cosφ = 0,8) → Điện áp dây Vl = 1,73 × 100 = 173V, dòng điện dây Il = 100 ÷ 5 = 20A, công suất 3 pha P = 3 × 100 × 20 × 0,8 = 4.800W
Từ vựngNghĩa
đấu hình Sao (mạch Y)
đấu hình Tam giác (mạch Δ)
điện áp dây và điện áp pha
dòng điện dây và dòng điện pha

Điểm hay ra thi & cách nhớ

Ở câu 2 về điện trở dây dẫn, phải nhìn kỹ đề bài cho "tiết diện A (mm²) hay đường kính D (mm)". Nếu đường kính D tăng gấp 2 lần thì tiết diện tăng 2² = 4 lần, nên điện trở giảm còn "1/4" chứ không phải 1/2.

Ở câu 3 tính nhiệt lượng, chỉ cần nhớ "1 kWh = 3.600 kJ" và nhiệt dung riêng của nước "4,2 kJ/(kg·K)" rồi thay số. Ở câu 4 mạch xoay chiều, vẽ tam giác vuông "3 : 4 : 5" hoặc "6 : 8 : 10" là nhẩm ra ngay tổng trở và hệ số công suất.

Ở câu 5 mạch 3 pha, hãy nhớ bằng hình ảnh: "Đấu Sao (Y) đi thẳng 1 đường từ dây vào pha nên Dòng bằng nhau (Il = Ip, áp nhân √3); đấu Tam giác (Δ) kẹp tải thẳng vào 2 dây nên Áp bằng nhau (Vl = Vp, dòng nhân √3)" — không bao giờ bị nhầm.

Điểm cần nhớ


  • Điện trở song song: 2 nhánh dùng "tích chia tổng (R1 × R2) ÷ (R1 + R2)", n điện trở giống nhau trị số R mắc song song thì bằng "R ÷ n".

  • Cầu Wheatstone cân bằng (dòng qua điện kế bằng 0 A): Tích hai cạnh đối diện bằng nhau "R1 × R4 = R2 × R3".

  • Điện trở dây tròn: Tỷ lệ thuận chiều dài L, tỷ lệ nghịch bình phương đường kính D² (đường kính gấp 2, chiều dài gấp 4 thì điện trở giữ nguyên).

  • Nhiệt lượng & Điện năng: 1 kWh = 3.600 kJ; nhiệt lượng đun nước "Q = 4,2 × khối lượng m × độ tăng nhiệt Δt (kJ)".

  • Xoay chiều & 3 pha: Tổng hợp 6 Ω và 8 Ω ra 10 Ω / Đấu Y: "Vl = √3Vp, Il = Ip"; Đấu Δ: "Vl = Vp, Il = √3Ip" (√3 = 1,73).
Từ vựngNghĩa
quy tắc tích chia tổng
tam giác vuông tỷ lệ 3 : 4 : 5
quy đổi 1 kWh = 3.600 kJ
công suất 3 pha (P = √3VlIlcosφ)

Lý thuyết điện cơ bản

Luyện câu hỏi chương này trong app

Tài liệu tham khảo chính thức

Zalo