Đáp án Công nghệ 12 Điện - Điện tử kết nối Bài 9: Thiết bị điện trong hệ thống điện gia đình

BÀI 9. THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN GIA ĐÌNH

KHỞI ĐỘNG:

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

Hướng dẫn chi tiết:

Tất cả các 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?

Hướng dẫn chi tiết:

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:

• Cần đảm bảo rằng hệ thống điện gia đình được phân phối công bằng cho tất cả các thiết bị. 

• Sử dụng dây dẫn điện có đủ cỡ và chất lượng để chịu được công suất lớn từ các thiết bị tiêu thụ điện. Đồng thời, cần cài đặt các thiết bị bảo vệ để đảm bảo an toàn cho hệ thống.

• Lựa chọn các thiết bị có hiệu suất năng lượng cao để giảm chi phí vận hành và tiết kiệm năng lượng. 

• Cân nhắc sử dụng các giải pháp hệ thống điện thông minh để quản lý và điều khiển các thiết bị tiêu tụ điện có công suất lớn.

• Kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ.

• Đảm bảo thông gió: giúp 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

Hướng dẫn chi tiết:

• 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

Hướng dẫn chi tiết:

• 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

Hướng dẫn chi tiết:

• 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

Hướng dẫn chi tiết:

• Điện áp định mức là giá trị điện áp tối đa mà ổ cắm có thể chịu đựng: 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

Hướng dẫn chi tiết:

• Giống nhau: đều là các thiết bị điều khiển trong hệ thống điện.

• Khác nhau:

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.

Hướng dẫn chi tiết:

• Cu: ký hiệu cho chất liệu của lõi dây dẫn, trong trường hợp này là đồng (Copper - Cu). 

• 220 V là điện áp tiêu chuẩn mà dây dẫn này được thiết kế để hoạt động. 

• 1,0 mm² là diện tích tiết diện của lõi dây dẫn, được đo bằng đơn vị 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.

Hướng dẫn chi tiết:

• 220 V là điện áp tiêu chuẩn mà công tơ điện được thiết kế để hoạt động. 

• 10(40) A là dòng điện tiêu chuẩn mà công tơ có thể đo lường. Thông số "10(40) A" thường được hiểu là công tơ có thể đo lường dòng điện từ 10 A đến 40 A.

• Cấp 2 thường ám chỉ cấp độ chính xác của công tơ điện. 

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

Hướng dẫn chi tiết:

• Giống nhau: đều có chức năng bảo vệ hệ thống điện khỏi quá tải và ngắn mạch.

• Khác nhau: Cầu dao sử dụng cực chì để ngắt mạch, trong khi aptomat sử dụng cơ chế cắt mạch tự động bằng điện từ.

VẬN DỤNG

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

Hướng dẫn chi tiết:

Ví dụ: Đèn Compact Fluorescent Lamp (CFL):

• Công suất: Thường từ 5W đến 30W

• Điện áp: Thường là 220-240V

• Tuổi thọ: Thường từ 6.000 đến 15.000 giờ

• Nhiệt độ màu: Thường từ 2700K đến 6500K (tùy thuộc vào loại đèn)

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

Hướng dẫn chi tiết:

Aptomat MCB(bên trái) là loại aptomat phổ biến nhất trong hệ thống điện gia đình.

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.

Hướng dẫn chi tiết:

Tiết diện của dây dẫn: P = V.I

Ta có:

Tiết diện của dây dẫn:  

Vậy, tiết diện của dây dẫn cần khoảng 1.515  mm², có thể chọn là 1.5  mm² hoặc 2.0  mm².

Để bảo vệ mạch điện của bếp từ, chúng ta cần sử dụng aptomat (MCB) hoặc RCBO có dòng điện phù hợp với dòng tải của bếp từ. Trong trường hợp này, 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

Hướng dẫn chi tiết:

P = V. I ®

Tiết diện của dây dẫn: 

Vậy, tiết diện của dây dẫn cần khoảng 3.98 mm², có thể được chọn là 4 mm².

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.

Hướng dẫn chi tiết:

• 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.

• 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. 

• Thay thế thiết bị đóng cắt: Lắp đặt aptomat có dòng định mức lớn hơn để đảm bảo bảo vệ cho tải tối đa của hệ thống điện.