Điện - Điện tử máy bay

MỤC LỤC A.Tìm hiểu khái quát về điện-điện tử máy bay 1 B.Những khối kiến thức cần nắm 4 I.Cơ sở về điện . 4 II.Ứng dụng của định luật Ohm .5 III.Ắc quy hàng không . 8 IV.Dây điện và thực hành trên dây điện . 10 V. Dòng điện xoay chiều 11 VI. Linh kiện điều khiển điện . 12 VII. Điện tử số .15 VIII. Dụng cụ đo điện .18 IX. Động cơ điện . 20 X.Máy phát điện và mạch điều khiển liên quan . 23 XI.Máy dao điện-Máy đổi điện và thiết bị điều khiển liên quan 24 XII. Hệ thống phân phối nguồn điện 25 XIII. Thiết kế và bảo trì hệ thống điện máy bay .27 XIV. Lý thuyết sóng Radio . 29 XV. Các hệ thống liên lạc và dẫn đường 32 XVI. Hệ thống cảnh báo thời tiết 34 XVII. Các hệ thống lái tự động và thiết bị điện 36 C.Dịch 39 D.trả lời câu hỏi 57

docx65 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 13/06/2013 | Lượt xem: 1787 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Điện - Điện tử máy bay, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
thống lái bay tự động và hạ cánh. Mục đich của phần này cho chúng ta nắm được khái niệm hệ thống điều khiển bay hoàn toàn thích hợp cho phép một máy bay cất cánh, bay ở chặng đường điều khiển và hạ cánh được thiết kế không cần sự trợ giúp của phi công. Hệ thống quản lí bay( flight management system) Hệ thống quản lí bay (FMS)là một máy tính cơ sở của điều khiển bay.FMS có bôn chức năng:điều khiển bay tự động, thực hiện quản lí bay, hướng dẫn bay, hoạt động trạng thái và hiển thị cảnh bao. Ở một khía cạnh dpn giản FMS là sự tổ hộ phức của điều khiển số lái tự động và hệ thống hướng bay. C . DỊCH CHƯƠNG 1 : Cơ sở về điện Giai đoạn hiện nay có thể gọi là “thời đại của điện tử” hoặc là “cuộc cách mạng điện tử” bởi vì điện và điện tử đã trở nên rất cần cho sự sống trong nhiều mặt của cuộc sống hiện đại.Thức ăn bạn ăn,quần áo bạn mặc,ngay cả không khí bạn thở, hầu như đều chịu ảnh hưởng của cuộc sống điện tử hiện đại.Đây là một cách đặc biệt đúng trong lĩnh vực hàng không và không gian vũ trụ bởi vì tất cả các loại máy bay hiện đại và các tàu không gian phụ thuộc mức độ lớn vào điện tử và điện cho sự giao tiếp, sự điều hướng và điều khiển.”Điện tử” đơn thuần là sự ứng dụng đặc biệt của điện nơi mà cần sự vận động chính xác của điện tử được sử dụng.Tuy nhiên,từ khi điện được coi là sự vận động của điện tử,với độ chính xác tương đối thấp.Thuật ngữ “điện tử” thường được nghĩ bao gồm cả lĩnh vực điện. Từ khi điện và điện tử được sử dụng kết hợp với hệ thống cơ khí của máy bay hiện đại, kỹ thuật viên của ngày nay phải có hiểu biết kĩ về tất cả các khía cạnh của điện tử.Những kiến thức điển hình này sẽ được sử dụng trong kiểm tra,cài đặt và sửa chữa hệ thống trong bảng mạch máy bay.Từng trang thiết bị điện tử được loại bỏ,sửa chữa,đại tu,và kiểm tra thường được thực hiện bởi các chuyên gia điện tử hàng không Nhìn lại những thế kỉ trước, sự hiểu biết cơ sở về điện còn rất ít. Tuy nhiên,các khái niệm về lý thuyết hiện đại,định luật toán học,định luật vật lý cơ sở đã giải thích điện hoạt động như thế nào.Bây giờ chúng ta có thể dự đoán với độ chính xác cực trị gần như tất cả các khía cạnh về điện,hoặc qua toán học,hoặc do tài liệu và quan sát sự tác động của điện.Các lý do chính xác tại sao điện hoạt động có thể còn được tranh luận đến thế kỉ sau,trong khi đó ,chúng ta tiếp tục làm cho điện là công cụ hữu ích bằng cách dự đoán những tác động của nó Trong máy bay hiện đại,điện thực hiện rất nhiều chức năng,bao gồm sự đánh lửa của nhiên liệu trong động cơ turbine,sự hoạt động trong hệ thống giao tiếp và lái máy bay,điều khiển thay đổi đường bay,và phân tích đặc tính hoạt động của hệ thống.Có hàng ngàn mối kết nối điện kiếm soát hàng trăm thiết bị điện,mỗi một trong những thiết bị đó đã được lắp đặt và sẽ được bảo dưỡng bởi kĩ thuật viên máy bay. Chỉ một mình phần mũi của DC-10 thường có hơn 55 dặm dây.Sự phát triển nhanh chóng trong việc sử dụng hệ thống điện tử đã làm cho kĩ thuật viên máy bay cần thiết phải hiểu biết kĩ về điện và điện tử. Lý thuyết Điện tử: Cấu trúc nguyên tử của vật chất đã đề ra phương pháp cho sản xuất và truyền điện năng.Tất cả vật chất được cấu tạo từ những hạt rất nhỏ gọi là electron và proton.Lực giữ các hạt với nhau để tại nên vật chất cũng tương tự như lực để tạo nên dòng điện hiện thời và tạo điện năng.Mỗi máy phát,máy phát điện xoay chiều,ắc qui,hầu như tất cả là những thành phần liên quan đến điện,tương tác với nhau theo thuyết điện tử.Thuyết điện tử miêu tả một cách cụ thể là lực ở bên trong phân tử của vật chất có liên quan đến điện năng.Thuyết điện tử là cơ sở quan trọng nhờ đó để xây dựng hiểu biết về điện và điện tử. Phân tử và nguyên tử: Vật chất được định nghĩa là bất cứ cái gì chiếm một khoảng không gian,do đó,mọi thứ chúng ta có thể nhìn thấy và cảm nhận được đều là vật chất.Định nghĩa này đã được công nhận phổ biến ở khắp mọi nơi là vật chất được tạo thành từ các phân tử,mà các phân tử được lần lượt tạo thành từ các nguyên tử.Nếu số lượng của một vật chất chung được chia làm đôi,như nướcchẳng hạn ,và một nửa đó tiếp tục được chia,kết quả là được 1/4…vân vân…Khi không thể chia nhỏ được nữa thì ta sẽ được 1 điểm,nó làm thay đổi bản chất của nước và biến nó thành chất khác.Hạt nhỏ nhất trong mọi vật chất có thể được chia mà vẫn giữ nguyên bản chất của nó gọi là phân tử. Nếu phân tử của một vật chất được chia tiếp thì sẽ tìm thấy những hạt gọi là nguyên tử.Một nguyên tử là hạt nhỏ nhất có thể trong một nguyên tố.Nguyên tố là dạng chất đơn không thể tách rời nhau trong những vật chất khác nhau trừ trường hợp phân rã hạt nhân. Có hơn 100 nguyên tố đã được công nhận.Nhiều trong số đó được tạo ra bằng phương pháp nhân tạo từ các nguyên tố phóng xạ khác nhau.Những nguyên tố phổ biến là sắt,oxi,nhôm,hydrô,đồng,chì,vàng,bạc,…Sự phân chia nhỏ nhất ở bất cứ một nguyên tố nào cũng sẽ vẫn còn những đặc tính của nguyên tố đó. Một hợp chất là sự kết hợp hóa học của 2 hay nhiều nguyên tố khác nhau,và hạt nhỏ nhất có thể của hợp chất là phân tử.Ví dụ ,1 phân tử nước ( ) bao gồm 2 nguyên tử hydrogen và 1 nguyên tử oxygen.Sơ đồ miêu tả phân tử nước được thể hiện trong hình vẽ 1-1 Electrons,Protons ,và Neutrons : Rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện làm cho học tập về điện dễ dàng hơn và cung cấp những nhận thức mới về bản chất của vật liệu.Một trong những khám phá quan trọng là cấu trúc của nguyên tử.Nó bao gồm rất nhiều hạt năng lượng đã biết như electron,proton và neutron.Tất cả vật chất bao gồm 2 hoặc nhiều những thành phần cơ bản trên.Nguyên tử đơn giản nhất là hydrogen, nó có 1 electron và 1 proton,được miêu tả trong sơ đồ 1-2a.Cấu trúc của nguyên tử oxygen cũng được biểu thị trên hình 1-2b.Nguyên tử này có 8 proton,8 neutron và 8 electron.Proton và neutron nằm trong hạt nhân nguyên tử.Những electron quay xung quanh hạt nhân với những quỹ đạo khác nhau từ elíp tới hình tròn và có thể xem giống như là những hành tinh quay quanh mặt trời.Rõ ràng là mỗi một proton mang điện tích dương,neutron không mang điện.Điện tích của electron và proton bằng nhau về độ lớn nhưng khác nhau về bản chất.Một nguyên tử có số electron và neutron bằng nhau thì sẽ trung tính về điện,do đó điện tích của electron sẽ cân bằng với điện tích của proton. Điều đó đã giải thích rằng nguyên tử mang 2 điện tích trái dấu nhau:Proton trong nguyên tử mang điện tích dương và electron mang điện tích âm.Khi điện tích của hạt nhân kết hợp cân bằng với điện tích của electron,nguyên tử sẽ trung tính;nhưng nếu nguyên tử thiếu electron,nó sẽ mang điện dương,gọi là ion dương,và nguyên tử mang điện âm gọi là ion âm.Những phân tử tích điện gọi là những ion.Chú ý là proton vẫn nằm trong hạt nhân,chỉ có electron là được thêm vào hoặc bớt đi trong nguyên tử để tạo nên ion dương hoặc ion âm. Cấu trúc nguyên tử và electron tự do: Đường đi của electron xung quanh hạt nhân của nguyên tử được miêu tả như một khối cầu hoặc cái vỏ tưởng tượng.Nguyên tử hydrogen và helium chỉ có 1 vỏ,hình vẽ 1-2 minh họa cho khái niệm này.Khi 1 nguyên tử có nhiều hơn 2 electron,nó sẽ có nhiều hơn 1 vỏ,từ cái vỏ đầu tiên sẽ chỉ thích ứng với 2 electron,hãy nhìn hình vẽ 1-2b.Số vỏ của 1 nguyên tử phụ thuộc vào tổng số electron bao quanh hạt nhân. Cấu trúc nguyên tử của một loại vật chất nào đó có một tầm quan trọng trong lĩnh vực điện bởi vì nó định rõ làm cách nào để vật chất có thể dẫn điện tốt nhất.Những nguyên tố đã biết,phần lớn là kim loại,chúng đều là vật dẫn điện bởi vì dòng điện chạy qua nó dễ dàng.Nguyên tử của những nguyên tố này sẽ giữ hoặc tiếp nhận electron ở xa hơn quỹ đạo với một chút khó khăn.Electron có thể di chuyển từ nguyên tử này tới nguyên tử khác gọi là electron tự do.Sự di chuyển của electron tự do từ 1 nguyên tử này tới nguyên tử khác được biểu thị bởi biểu đồ trong hình vẽ 1-3,và chú ý rằng nó đi từ lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử này tới lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử bên cạnh.Những electron trong sơ đồ chỉ nằm ở quỹ đạo ngoài cùng. Như hình vẽ 1-3,sự di chuyển của electron tự do không tạo thành chiều của dòng điện.Thường có một vài electron tự do ngẫu nhiên bị cuốn khỏi nguyên tử của vật dẫn.Chỉ khi những electron này di chuyển cùng một hướng thì mới tồn tại dòng điện.Một nguồn điện,như ắc-quy chẳng hạn,là loại điển hình tạo ra điện thế khác nhau từ những vật dẫn khác nhau.Một điện tích âm mạnh trên một đầu của vật dẫn và một điện tích dương ở đầu kia là phương pháp để tạo dòng điện tử hữu ích. Một nguyên tố là dẫn điện,không dẫn điện (chất cách ly) ,hoặc bán dẫn phụ thuộc vào số electron trong lớp hóa trị của nguyên tử.Lớp hóa trị của nguyên tử thông thường nằm ở ngoài cùng,electron trong lớp này gọi là electron hóa trị.Tất cả nguyên tử đều mong muốn có đầy đủ electron ở lớp hóa trị,và điện tử hoác trị ít hơn trong các nguyên tử,nó sẽ nhận electron dễ dàng hơn.Do đó,nguyên tử có electrron hóa trị ít hơn một nửa có khuynh hướng dễ dàng chấp nhận sự di chuyển của electron trong dòng điện.Những vật liệu như thế gọi là chất dẫn điện.Những vật liệu có nhiều hơn một nửa electron hóa trị gọi là chất cách điện.Chất cách điện không dễ dàng chấp nhận thêm electron.Những vật liệu có đúng một nửa electron hóa trị gọi là chất bán dẫn.Chất bán dẫn có điện trở cao trong dòng điện khi ở trạng thái nguyên chất,tuy nhiên,khi electron được thêm vào hoặc mất đi,vật liệu sẽ có điện trở thấp để dòng điện đi qua. Hai chất dẫn điện tốt nhất là vàng và bạc; quỹ đạo hóa trị của nó hầu như là trống, chỉ chứa một electron. Hai chất cách điện tốt nhất là neon và heli; nguyên tử của chúng chứa đầy electron ở quỹ đạo hóa trị. Chúng ta thường thay thế các vật liệu kém hoàn hảo hơn cho các vật liệu dẫn và cách điện để giảm giá thành và tăng khả năng gia công. Vật liệu cách điện thông dụng là đồng và nhôm; vật liệu cachs điện thông dụng là không khí, chất dẻo, thủy tinh và nhựa. Hai chất bán dẫn thông dụng nhất là germani và silicon; cả hai vật liệu này đều có đúng 4 electron hóa trị. Thông thường, nguyển tử vơi 4 electron hóa trị là chất bán dẫn; ít hơn 4 electron hóa trị là chất dẫn điện và nhiều hơn 4 electron hóa trị là chất cách điện. Thường thì dây dẫn không tạo nên sự dịch chuyển của electron. Phải có một ngoại lực thêm vào các lực phân tử biểu diễn bên trong nguyên tử chất dẫn điện. Trên máy ngoại lực đó thường được cung cấp bởi bởi ac quy hoặc máy phát điện. Ngoại lực của nguyên tử được gây bởi lực đẩy của các vật thể tích điện cùng dấu, ví dụ như hai electron hay hai proton, và lực hút của hai vật thể tích điện trái dấu, ví dụ như electron và proton. Khi hai electron gần nhau và không bị tác động bởi một điện tích dương nào, chúng đẩy lẫn nhau với một lực tương đối lơn. Và nếu hai electron được phóng to tương đương với kích thước của quả lê và được đặt cách nhau một khoảng là 100ft, chúng sẽ đẩy lẫn nhau với một lực là 1tấn. và đây là lực gây nên sự chuyển động của electron trong dây dẫn. Biết rằng, lực hút của proton trong hạt nhân của chúng với các electron trên quỹ đạo tạo nên sự cân bằng của nguyên tử và tạo nên nguyên tử trung hòa điện. Nếu một electron bên ngoài đi vào lớp bên ngoài, nguyên tử sẻ trở nên mất cân bằng. Mất cân bằng lực đẩy giữa các electron trên quy đạo là nguyên nhân gây nên sự chuyển động của các electron ngoại lai qua dây dẫn. khi một electron ngoại lai đi vào lớp ngoài của một nguyên tử, lực đẩy lập tức gây nên sự chuyển động của các electron khác khiến chúng bức ra khỏi lớp ngoài của nguyên tử này và đi sang lớp ngoài của nguyên tố khác. Nếu vật liệu là một chất dẫn điện, các electron chuyển động một cách dễ dàng từ nguyên tử này tới nguyên tử khác. Chiều dòng điện Như đã chỉ ra rằng, dòng điện là kết quả của sự di chuyển của các electron qua dây dẫn. Bởi vì khi một vật tích điện âm có dư electron và một vật tích điện dương thiếu electron được nối với nhau bằng một dây dẫn thì hiển nhiên sẽ xuất hiện một dòng electron sẽ di chuyển từ vật tích điện âm sang vật tích điện dương. Do vậy điều đó có thể nói rằng dòng điện từ âm sang dương. Trong nhiều trường hợp được giả thiết rằng dòng điện từ dương sang âm. Vì vậy các cực điện tích được gán tên bất kỳ (dương và âm), hướng thực tế của dòng điện khó mà phân biệt được khi không tính để bản chất thực của dòng điện, khi nghiên cứu bản chất phân tử của dòng điện thì thực sự cần thiết phải xem xét hướng chính xác của dòng điện, tuy nhiên tất cả các ứng dụng điện thông thường thì hướng của dòng điện có thể được xem xét theo hướng này hoặc hướng kia miễn là nó phù hợp với lý thuyết được dùng. Nhiều tài liệu đã tuân thủ theo quy ước rằng dòng điện từ dương sang âm, tuy nhiên, chủ định của tài liệu này là xem di chuyển của tất cả các dòng là từ âm sang dương. Các nguyên lý điện và biểu đồ được sắp xếp theo nguyên tắc này nhằm tránh sự lộn xộn và truyền đạt tới sinh viên một khái niệm đúng đắn về hiện tượng điện. Cục quản lý hàng không liên bang (FAA) giữ vựng khái niệm rằng chiều dòng điện từ âm sang dương; vì vậy phần lớn các công nghiệp hàng không cũng tuân theo nguyên tắc này. Điều quan trọng là không để khái niệm chiều chuyển động của dòng điện là phức tạp lên sự nhận thức về điện của bạn. Chiều thực sự của dòng điện không quan trọng khi khắc phục sự cố hệ thống điện của máy bay. Điều quan trọng là dòng điện chạy hay khong; tuy nhiên, làm đơn giản và nhất quán trong tiếp cận của bạn về dòng điện, và nhớ rằng trong quá trình nghiên cứu tài liệu này hoặc các tài liệu của FAA, chiều dòng điện từ âm sang dương. Một trong những lý thuyết gần đấy nhất đĩnh nghĩa dòng điện phát biểu rằng dòng electron theo một hướng và dòng lỗ trống theo hướng ngược lại. Lỗ trống là vùng không gian được tạo bởi sự vắng của electron. Khi electron di chuyển từ âm sang dương, các lỗ trống di chuyển từ dương sang âm. Khái niệm này thường được dùng khi nghiên cứu dòng trong chất bán dẫn, tuy nhiên, các ứng dụng chung của dòng, lỗ trống thì không cần phải xem xét đến. TĨNH ĐIỆN HỌC Tĩnh điện học Nghiên cứu trạng thái tĩnh của điện được gọi là tĩnh điện học. từ tĩnh ở đây có nghĩa là bền hoặc là nghỉ, và tích điện ở trạng thái nghỉ được gọi là tĩnh điện học. Một vật liệu với nguyên tử chứa số electron bằng số notron thì trung hòa điện tích. Nếu số electron trong vật liệu đó tăng hoặc giảm, thì vật liệu sẽ ở trạng được tích điện. Sự thừa electron sẽ tạo nên vật thể tích điện âm, sự thiếu electron sẽ tạo nên vật thể tích điện dương. Việc thiếu hay thừa electron có thể là do sự ma sát giữa hai chất giống nhau hoặc tiếp xúc giữa vật trung hòa điện với vật tích điện. Nếu ma sát tạo ra sự nạp điện tích, thì bản chất của sự tích điện đó sẽ được xác định bằng các loại vật chất. Dưới đây là danh sách các chất được gọi là chuỗi điện (electric series), và danh sách này được sắp xếp theo đó, các chất đứng trước sẽ dương so với các chất đứng sau nó khi chúng tiếp xúc với nhau. Lông thú 6. Cotton 11. Kim loại Vải flnanel 7. Lụa 12. Xi gắn Ngà 8. Da 13. Nhựa keo Pha lê 9. Thân người 14. Nhựa két Thủy tinh 10. Gỗ 15. Bông thuốc súng Nếu trong ví dụ, một thanh thủy tinh được cọ xát với lông thú, thì thanh này sẽ được tính điện âm, nhưng nếu nó được có xát với lụa thì nó lại được tích điện dương. Khi một chất cách điện được tích điện bằng cách cọ xát với một chất khác, thì điện tích chỉ xuất hiện tại các điểm xảy ra mat sát bởi vì các electron không thể di chuyển trong chất cách điện; tuy nhiên, khi một chất dẫn điện được tích điện, nó phải được cách điện với các chất dẫn điện khác hoặc điện tích của nó bị mất. Sự nạp điện tích có thể được tạo ra trong vật dẫn bằng cảm ứng nếu vật dẫn thực sự được cách điện. hình dùng rằng một quả cầu kim loại đượ cách điện như hình 1-4 được tích điện âm và mang tới gần một đầu của một thanh kim loại cũng được cách điện với các vật dẫn khác. Các electro tạo thành điện tích âm trên trên mặt cầu đẩy các electrong trong thành và dẫn chúng tới đầu kia của thanh. Thanh sau đó sẽ được tích điện dương ở đầu gần mặt cầu tích điện nhất và tích điện âm ở đầu bên kia. Điều này có thể chỉ ra bằng cách treo các viên bi bấc thành từng đôi từ điểm giữa và cuối của thanh bằng cách dẫn theo các rãnh. Tại các đầu của thanh, các viên bi bấc sẽ tách ra vì bởi điện tích trên mặt cầu đã mang gần một đầu, nhưng các viên bi bấc gần tâm của thanh thì sẽ không tách ra bởi vì tại tâm trung hòa điện. khi mặt cầu tích điện được dời xa thanh, cấc viên bi trở lại vị trí ban đầu, vì vậy chứng tỏ rằng tích điện trong thanh trở nên trung hòa. Lực được tạo thành giữa hai vật tích điện được gọi là lực tĩnh điện. lực này có thể đẩy hoặc hút, phụ thuộc vào vật thể tích điện. tích điện cùng dấu sẽ đẩy nhau, tích điện khác dấu sẽ hút nhau. Lực hút tĩnh điện giống như lực tồn tại trong nguyên tử giữa các electron và proton.Tuy nhiên ,lực tĩnh điện đã được xem xét đến rất nhiều giá trị lớn hơn,quan hệ với toàn bộ vật thể,không chỉ trong hạt nguyên tử trong một thời gian ngắn. Lượng điện tích trong vật thể sẽ được xác định độ lớn của trường tĩnh điện. Điện tích yếu sẽ sẽ tạo nên một trường tĩnh điện yếu và ngược lại. Chính xác hơn, độ lớn của trường điện từ giữa hai vật thể tỷ lệ thuận với điện tích trên hai vật. Hình 1-5a chững mình khái niệm này. Độ lớn của lực tĩnh điện cũng chịu ảnh hưởng bởi khoảng cách giữa hai vật thể. Nếu khoảng cách giữa hai vật tích điện tăng thì lực tĩnh điện giảm; ngược lại, nếu khoảng cách giữa hai vật tích điện giảm thì lực tĩnh điện tăng. Chính xác hơn, lực tĩnh điện giữa hai vật thể tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai vật thể. Vì vậy, khi khoảng cách giữa hai vật tăng gấp đôi thì lực tĩnh điện tăng ¼. Khái niệm này được chứng minh ở hình 1-5b. Sự phóng tĩnh điện sẽ xảy ra cuối cùng đối với tất cả vật thể. Bất cứ một sự mất ổn định nào của nạp điện tích sẽ luôn có xu hướng trở về trạng thái cân bằng. Sự tiếp xúc thông thường sẽ làm các vật thể trung hòa điện tích tĩnh. Nếu một vật được nạp điện tiếp xúc với một vật trung hòa về điện, thì cả hai vật sẽ cùng chia sẻ các điện tích gốc. nếu vật trung hòa đủ lớn, chẳng hạn như trái đất, hầu như tất cả các vật tích điện sẽ trở nên trung hòa, hoặc được hút bởi các vật lớn. CÁC ĐƠN VỊ ĐIỆN Dòng điện Một dòng điện được đĩnh nghĩa là dòng các electron qua dây dẫn. đầu chương này đã chỉ rằng đó là dòng các electron tự do của một vật dẫn di chuyển từ nguyên tử này tới nguyên tử khác là kết quả của lực hút và đẩy tĩnh điện. nếu các cực của pin được nối với các đầu dây dẫn, cực âm đẩy các electron vào trong dây và cực dương nhận các electron từ dây; vì vậy trong khoản thời gian pin được nối, có một dòng liên tục qua dây cho tới khi pin xả hết điện. Bởi vì mỗi electron có khối lượng và quán tính, dòng electron có khả năng sinh công như làm quay motor, làm đèn sáng, và làm nóng máy sưởi. Ngay khi mà chuyển động của nước làm quay các guồng nước để xay lúa mì thì chuyển động của electron cũng có thể làm như vậy. Ngay cả tại vận ánh sáng, một electron sẽ không làm quay được guồng nước bởi kích thước li ti của nó; tuy nhiên, nếu có đủ electron được phóng vào guồng nước, thực sự nó sẽ quay. Đây chỉ là tình huống giả thiết, for in practical terms chúng ta biết các electron phải di chuyển qua dây dẫn. bất cứ khi nào mà việc chấp nhận rằng chuyển động của electron có thể sinh công khỏ hiểu thì hãy lưu ý rằng bất cừ khối lượng với quán tình đều có thể sinh công. Nói rằng dòng điện di chuyển vơi vận tốc ánh sáng, hơn 186 mps [299,000km/s].thực sự, nói chính xác hơn là tác dụng hay lực của dòng điện xảy ra tại vận tốc này. Một electron đơn di chuyển động tại một tốc độ tương đối chậm từ nguyên tử này tới nguyên tử khác trong dây dẫn, nhưng tác động của tích điện lên toàn bộ dây dẫn sẽ xảy ra ngay lập tức. một minh họa đợn giản sẽ giải thích hiện tượng này. Nếu chúng ta làm đầy hoàn toàn một ống tuýp với các quả bóng tennis, như trên hình 1-6, và sau đó đẩy thêm một quả vào một đầu của ống tuýp, một quả bóng sẽ rơi khỏi đầu kia. Điều này tương tự như tác động của electron bởi vì chúng đã đặt một lực vào dây dẫn. khi áp lực điện được đặt vào một đầu của dây dẫn, thì nó ngay lập tức ảnh hưởng tới đầu kia. Tuy nhiên phải ghi nhớ rằng, điều kiện quan trọng nhất là các electron phải có một dây dẫn điện đủ trước khi chúng được đưa vào hay đi ra dây dẫn. Khi cần thiết để đo dòng chất lỏng qua ống dẫn pipe, lưu lượng của dòng chất lỏng thường được đo bằng gallons trên phút. Gallon là một lượng chất lỏng xác định và có thể được gọi là một đơn vị khối lượng. đơn vị khối lượng đối với điệnlà coulomb (C), được gọi tên theo Charles A.Coilomb (1736 - 1806), một nhà vật lý Pháp người đã dẫn ra nhiều cuộc thí nghiệm về nạp tĩnh điện. một coulomb là một lượng điện được chuyển qua một dung dịch bạc nitrat chuẩn, sẽ tạo ra 0.001118 gram (g) bạc kết tủa trên điện cực.(một điện cực là một cực hoặc là một mạch điện). một coulomb cũng được định nghĩa là 6.28x1018 electron, tưc là 6.28 tỷ tỷ electron. Lưu lượng của dòng điện được đo bởi số coulomb trong một giây chạy qua một điệm của mạch điện. Thay vì xác định lưu lượng bằn coulomb trên giây,một đơn vị tiện lợi hơn được gọi là ampere (A) được sử dụng. Một ampere là lưu lượng dòng xác định của 1 coulomb trên giây. Amper được gọi tên để tỏ lòng kính trọng tới nhà khoa học người Pháp André M.Ampère (1775 - 1836). Thuật ngữ cương độ dòng điện được ký hiệu bởi chũ cái I. Cường độ dòng được đo bởi ampere,và thường được viết gọn là amps. Hiệu điện thế và sức điện động Khi dòng nước chảy trong ống là do có một sự chênh áp suất tại các điểm cuối trong ống, một dòng điện chạy trong dây dẫn bởi vì có sự chênh lệch điện thế tại các đầu của dây. Nếu hai bể chứa nước với các mức nước khác nhau được nối với bằng ống dẫn với một van, như hình 1 – 7, dòng nước từ bể có mực nước cao hơn sẽ chạy tới bể kia khi van được mở. sự chênh lệc áp suất là do mực nước trong một bể cao hơn. Có thể nói rằng trong một mạch điện, số lượng lớn electron tại một điểm sẽ gây nên một dòng tới các điểm khác nơi có ít electron hơn nếu hai điểm này được nối với nhau bởi một dây dẫn. Mặc khác, khi electron ở mức năng lượng cao hơn tại một điểm so với điểm khác, thì có sự chênh lệch điện thế giữa hai điểm. khi các điểm được nối với nhau bằng dây giẫn, các electron sẽ chạy từ điểm có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp. Hiệu điện thế có thể được minh họa bằng nhiều ví dụ đợn giản. Ví dụ, khi lớp xe ô tô được bơm căng, xuất hiện một hiệu điện thế (áp suất) tồn tại giữa bên trong và ngoài của lớp. Khi van được mở ra, không khí sẽ bị đẩy ra ngoài. Trong trường hợp này, không khí bên trong biểu diện một sự dư electron, một điện thế cao, hoặc là tích điện âm. Không khí bên ngoài biểu diễn sự thiếu electron, một điện thế thấp, hay một điện tích dương. Lực làm cho các electron chuyển động trong dậy dẫn được gọi là sức điện động, viết gọn là emf, hoặc lực làm electron chuyển động. Đơn vị dùng để đo emf hay hiệu điện thế là Volt (V). Từ Volt được lấy ra từ tên của nhà thí nghiệm điện nổi tiếng người Itali Alesssandro Volta (1745 - 1827), người có nhiều đóng góp trong xây dựng lý thuyết điện. Một Volt là hiệu điện thế cần thiết để làm cho dòng 1 ampere đi qua một điện trở 1ohm. Thuật ngữ ohm được đĩnh nghĩa sau. Sức điện động và hiệu điện thế có thể được xem tương tự nhau trong các ứng dụng tực tế. Khi xuất hiện một hiệu điện thế giữa hai điểm, có nghĩa là xuất hiện một trường lực có xu hướng đẩy các electron chuyển động từ điểm này tới điểm kia. Nếu hai điểm được nối bằng dây dẫn thì các electron sẽ chạy mãi cho tới khi hiệu điện thế mất. Hình 1-8 miêu tả votalge, hiệu điện thế trong pin, tạo nên dòng điện, giống như áp suất bên trong quả bóng, sự chênh áp suất, tạo nên một dòng khí. Voltage (điện áp) làm các electron chuyển động trong dây dẫn. Điều này chẳng có gì huyền bí, bất cứ vật thể nào dù cực lớn hay nhỏ như electron đều có xu hướng di chuyển khi đặt vào nó một áp lực theo một hướng xác định. Sức điện động gây nên chuyển động của electron, cũng có thể được coi như là điện áp hay áp lực. Thuật ngưc voltage, được đo trong volt, điện áp được ký hiệu là E và điện thế được ký hiệu là V. Điện trở Điện trở là thuộc tính của vật dẫn có xu hướng cản trở dòng chuyện động của electron; nó xuất hiện trong mọi mạch điện. Điện trở có thể được coi là ma sát điện bởi vì ảnh hưởng tới chuyện động của dòng điện giống như ảnh hưởng của ma sát lên vật cơ học. Ví dụ, nếu bên trong của ống nước rất nhàm do bị gỉ hay do nguyên do khác, thì tại cùng một áp suất dòng chảy trong ống nhám sẽ nhỏ hơn dòng chảy trong ống trơn. ống nhám sẽ tạo nên ma sát lớn hơn ông trơn. Đơn vị đo điện trong điện là ohm. Ohm được gọi tên theo nhà vật lý người Đức Georg S.Ohm (1789-1854), ngườ khám phá ra mỗi quan hệ giữa các đại lượng điện với định luật Ohm. Điện trở được ký hiệu là R, đơn vị đo là ohm và kí hiệu là Ω. Đã trình bày ở phần trước, các chất có ít electron hóa trị, ít hơn 4, là các chất dẫn điện. Dây dẫn có điện trở thấp, dễ dàng nhận electron dòng ngoài, nếu đặt một điện áp lên dây dẫn thì sẽ xuất hiện dòng điện. Trong hình 1-9a, nếu một thùng gỗ được đặt lên một mặt sàn bóng thì do ma sát thấp nên thùng gõ trượt dễ dàng. Nếu với thùng gỗ đó đặt lên một mặt sàn nhàm, ma sát lớn, tác dụng một lực tương tự thì thùng sẽ chuyển động ít hoặc không chuyển động. So sánh thùng với mạch điện trong hình 1-9b. Mạch điện có điện trở thấp, đặt một hiệu thế 5V thì các electron chuyển động dễ dàng. Nhưng cũng với 5V đặt vào một mạch điện với điện trở cao và mở khóa thì dòng electron không xuất hiện. Chất cách điện là vật liệu có nhiều hơn 4 electron hóa trị, nó không chấp nhận electron của dòng ngoài dễ dàng nên nó được xem như là chất có điện trở cao. Nếu đặt một điện áp vừa lên một chất cách điện, sẽ không có dòng electron. Không có một chất cách điện hoàn toàn, nhưng có nhiều chất có điển trở cao dùng cho các ứng dụng thực tế có thể được coi như cách điện hoàn toàn. Một vài chất cách điện tốt như không khí khô, thủy tinh, mica, sứ, cao su, nhữa, amiang, và sợi tổng hợp. Điện trở của các chất này biến đổi trong một khoảng rộng, nhưng chúng có thể được coi nư cách điện hiệu quả. LÝ THUYẾT TỪ TRƯỜNG Nam châm Hầu như tất cả mọi người đều từng nhìn thấy hiện tượng từ trường và một vài từng có các nam châm như chỉ ra trong hình 1 – 10. Tuy nhiên, một vài người đã nhận ra tầm quan trọng của từ trường và quan hệ với điện. rất khó để phủ nhận sự thật sư rằng điện sẽ không tồn tại ngoài từ trường. Nam châm được định nghĩa là một vật thể hút các chất từ như sắt, thép. Nó tạo ra từ trường xung quanh mình và tác động tới các chất từ. Từ trường được giả thiết gồm có các đường lực không nhìn thấy chạy từ cực bác vào cực nam của nam châm. Hướng của lực từ được giả thiết chỉ để thiết lập các quy tắc và tham chiếu cho hoạt động của nó. Chuyển động của lực từ cực bắc sang cực nam không được biết nhưng chũng ta biết được hướng của lực tác dụng nhờ định nghĩa. Các cực giống nhau sẽ đẩy nhau và khác nhau sẽ hút nhau. Nam châm sẽ duy trì một từ trường ổn định khi không có tác dụng lực của các từ trường khác. Và tính chất từ của nam châm sẽ không mất đi trong vài năm. Nam châm tự nhiên được tìm thấy trong tự nhiên; được gọi là đá nam châm. Nam châm tự nhiên được gọi như vậy vì các nhà hàng hải dùng nó để xác định hướng. Đá nam châm được tạo nên từ oxit sắt được gọi là quặng sắt từ. Khi lần đầu tiên được khám phá ra, đá nam châm có những thuộc tính riêng. Khi treo nó tự do, một đầu luôn chỉ hướng bắc. Đây là lý do mà một đầu của đá nam châm được gọi là north-seeking và đầu kia là south – seeking. Thuật ngữ này được rút gọn lại là north và south tương ứng. Lý do khi nam châm treo tự do thì nó theo hướng bắc – nam là do trái đất là một nam châm khổng lồ và từ trường của trái đất tồn tại trên bề mặt nó. Các đường lực của nam châm tự do tương tác với từ trường trái đất và thẳng hàng theo từ trường này. Theo định nghĩa, cực của nam châm gần với cực bắc địa lý của trái đất thực sự là cực nam của trái đất. được minh họa như trên hình 1-11. Các cực từ của trái đất không phải tại các cực địa lý. Cực từ ở bán cầu bắc được xác định về phía đông của cực bắc địa lý. Cực từ nam được xác định về phía tây của cực nam địa lý, như hình 1-11. Sự khác nhau giữa cực từ và cực địa lý được gọi là sự lệch từ. Sự lệch từ thỉnh thoảng được xem như độ từ khuynh. Nói chung, nguyên tắc cơ bản của sự lệch từ không phải tác động hiện tượng điện; tuy nhiên, nó rất quan trọng khi định hướng máy bay sử dụng la bàn nam châm. Bản chất của từ trường không được hiểu một cách rõ ràng, mặc dù tất cả các hiện tượng đều được biết. một lý thuyệt giải thích logic từ trường giả thiêt rằng các nguyên tử hay phân tử của chất từ thực chất cũng là các nam châm nhỏ. Nó được suy luận rằng các electron chuyển động xung quanh hạt nhân của một nguyên tử tạo nên các từ trường nhỏ. Trong chất từ, chẳng hạn như kim loại, giả thiết rằng phần lớn electron chuyển động xung quanh hạt nhân theo một hướng chung. Vì vậy các electron này sẽ tạo ra một từ trường đáng kể trong trong mỗi nguyên tử, và mỗi nguyên tử hay phân tử trở thành một nam châm nhỏ. Khi vật chất chưa được từ hóa, các phân tử nằm trong vật liệu theo tất cả các hướng, như hình 1-12a, và từ trường của chúng sẽ tự triệt tiêu lẫn nhau. Khi vật chất được đặt trong một từ trường, các phân tự tự động xếp thửng hàng với các từ trường, từ trường của phân tử làm tăng độ lớn của từ trường. sơ đồ của chất từ như hình 1-12b. Khi một mẩu sắt non được đặt vào trong từ trường, hầu hết các phần tử trong sắt xếp thẳng hàng nhau với từ trường, nhưng ngay khi từ trường được lấy đi thì hầu hết các phân tử trở lại vị trí bất kỳ, và tính từ hóa sẽ mất dần, bởi vì một vài phân tử có xu hương vẫn giữ vị trĩ thẳng hàng, mọi chất từ sẽ có tình từ yếu khi được từ hóa. Việc ghi nhớ tính từ được gọi là độ cảm ứng từ. Đối với các chất như sắt cứng, thì việc từ hóa sẽ khó khăn hơn sắt mềm bời vì ma sát trong của các phân tử. nếu một chất đặt trong một từ trường mạnh và được đập vài lần bằng búa, các phân tử xếp thẳng hàng với từ trường, rồi mang chất này ra khỏi từ trường, nó sẽ ghi nhớ từ tính; vì vậy nó được gọi là nam châm. Các sắt cứng và hợp kim như nhôm, hay hợp kim có chưa niken, nhôm, và cobalt chúng có khả năng ghi nhớ từ tính nhưng chúng sẽ khó để từ hóa; đó là do các phân tử không thay đổi vị trí một cách dễ dàng. Khi phân tử được đặt thẳng hàng, tất cả các cực bắc của phân tử chỉ về cùng một hướng và tạo nên cực bắc của nam châm. Theo cách đó, cực nam của các phân tử tạo nên cực nam của nam châm. Nhiều chất không thấy được đặt tính từ. nguyên tử của chúng có các electron chuyện động tại các vị trí và từ trường của chúng tự triệt tiêu nhau. Ví dụ như các chất đông, bạc, vàng và da. Khả năng vật liệu có thể bị từ hóa được gọi độ dẫn từ. một vật liệu với độ dẫn từ cao dễ dàng từ hóa hoặc khử từ. một vật liệu với độ dẫn từ thấp thì khó để từ hóa hoặc khử từ. vật liệu với độ dẫn từ cao như sắt, rất hữu ích để làm nam châm tạm thời. vật liệu với độ dẫn từ kém như nhôm rất phù hợp cho nam châm. Tính chất từ trường Trường lực tồn tại giữa hai cực của nam châm được gọi là trường điện từ. Hình ảnh của từ trường có thể được nhìn thấy bằng cách đặt một tấm giấy cứng lên một nam châm và trải mạt sắt lên trên đó, như chỉ ra ở hình 1-13, mạt sắt sẽ sắp thành các đường sức từ. Chú ý rằng, các đường thẳng ra giữa hai cực và các xa ra thì các đường càng cong. Nếu mạt sắt được rải trên giấy đặt trên hai cực bắc thì hình ảnh các đường sức từ có hình như 1-14. Vùng không gian hay vật chất có các đường sức từ đi ngang qua được gọi là mạch từ. nếu một thỏi sắt non được đặt ngang các cực nam châm, hầu hết các đường sức từ đều đi xuyên qua, và trường ngoài sẽ rất yếu. Từ trường ngoài của nam châm sẽ méo đi khi bất kỳ một chất từ nào được đặt trong trường đó bởi vì các đường sức từ đi xuyên qua chất từ dễ dàng hơn đi trong không khí hình 1-15. Tính chống lại các đường sức từ của từ trường được gọi từ trở và so sánh với điện trở trong mạch điện. ký hiệu từ trở là R và đơn vị là rel. Giống như với dòng điện, không có vật liệu nào có thể cản trở hoàn toàn đường sức từ. Tuy nhiên có một vài vật liệu cho phép các đường sức từ qua nó dễ dàng hơn các vật liệu khác. NHỮNG THIẾT BỊ TỪ TÍNH Nam châm điện Nam châm điện có nhiều dạng, rât có ích trong nhiều mục và được ghi chép trong sổ tay trên các máy bay hiện đại. Nam châm điện, được tạo ra bằng cách dùng các dòng điện tạo nên từ trường. Xung quanh mọi dẫn dẫn điện đều tồn tài từ trường khi dòng điện chạy qua. Từ trường này được tạo nhờ có chuyện đổng của các electron trong dây dẫn. Đặc trưng của các từ trường này ra rất nhỏ và bị bỏ qua. Tuy nhiên, dòng điện rất lớn hoặc dây dẫn tạo nên cuộn, thì độ lớn của từ trường sẽ tăng lên. Hầu hết các nam châm điện được tạo thành cuộn và tạo nên độ lớn từ trường mong muốn. Trong hình 1-16 giới thiệu mặt cắt của một dây dẫn có dòng điện chảy qua theo hướng từ trước ra sau mặt giấy thì quanh dẫy hướng của các đường sức cùng chiều với chiều kim đồng hồ. Để xác định chiều của các đường sức từ dùng quy tắc bàn tay trái, bàn tay ôm lấy daaym hướng ngon cái là hướng dòng điện thì hướng cá ngòn khác là hướng của đường sức từ. Nếu một dây mang dòng điện bị uốn cong thành vòng, vòng đó có các thuộc tính của một nam châm; đó là, một mặt của vòng dây sẽ là cực bắc, mặt kia là cực nam. Nếu một thỏi sắt non được đặt trong vòng, các đường lực từ sẽ đi qua lõi sắt và nó trở thành nam châm. Khi một dây được tạo thành một cuộn và được nối với nguồn điện, từ trường của từng vòng sẽ kết hợp lại và xuyên qua toàn bộ cuộn dây, như hình 1-17. Chú ý rằng các đường lực được tạo bởi mỗi vòng của cuộn dây và kết hợp với các đường lực từ của các vòng dây khác, vì vậy cuộn dây cũng có tính cực. Để xác định các cực của cuộn dây ta dùng quy tắc bàn tay trái đối với cuộn: nằm lấy cuộn dây, chiều của các ngòn là chiều là chiều dòng điện và đó là chiều từ âm sáng dương, ngón cái sẽ chỉ hướng bắc của cuộn dây. Khi đặt một lõi sắt non vào một cuộn dây, nam châm điện được tạo ra. Các dây trong cuộn phải được cách điện. Một nam châm điện thông dụng được tạo bằn cách cuốn nhiều vòng dây cách điện quanh một thỏi sắt non cũng được bọc cách điện. Các vòng của cuộn dây được đặt càng gần nhau càng tốt để ngăn chặn các đường sức từ đi qua các vòng. Hình 1-18 là hình ảnh của một châm điện. Độ lớn của nam châm điện tỷ lệ với dòng điện qua cuộn dây hay số vòng của cuộn dây. Đó là, hoặc là tăng dòng qua cuộn dây hoặc tăng số vòng dây thì độ lớn của nam châm điện sẽ tăng. Cũng có thể dùng vật liệu làm lõi có độ từ thấm cao cũng làm tăng độ lớn của nam châm điện. Cùng một nam châm điện mà dùng lõi với độ từ thầm thấp sẽ làm giảm cường độ từ trường. ngoài ra còn có các nguyên do khác ảnh hưởng đến độ lớn của nam châm điện nhưng chúng ảnh hưởng không đáng kể so với mục đích ứng dụng của nam châm điện. Solenoit Được giải thích rằng là một cuộn dây, khi dòng điện chạy qua, nó sẽ có các thuộc tính của nam châm. Nhiều loại cuộn dây được dùng thường xuyên để dẫn động nhiều loại máy khác nhau. Nếu một thanh sắt non dược đặt vào từ trường của cuộn dây mang điện, thanh đó sẽ bị từ hóa và thanh đó sẽ bị kéo vào tâm của cuộn dây, vì vậy nó trở thành lõi của nam châm điện. Bằng cách bố trí thích hợp lõi, chuyển động được của lõi có thể được dùng để thực hiện nhiều chức năng cơ học. Một nam châm điện với lõi di chuyển được được gọi là ống nam Sôlênôit Một solenoit điển hình dùng một lõi tách rời; một phần phía ngoài của lõi được bọc một lớp cách từ và cố định chặt vào trong cuộn dây.và các phần khác của lõi cho phép nó có thể chuyện động trượt trên lớp cách từ, hình 1-19. Một loxo giữ cho lõi chuyển động lên xuống. Khi cuộn dây được tù hóa, lực từ trường sẽ làm cho lõi chuyện đông. Và đây là một phần của chuyện động qua bộ kết nối tới liên kết cơ học. Solenoit thường được dùng để điểu khiển công tắc điện, van, bộ ngắt mạch và một vài thiết bị cơ học khác. Ưu điểm chủ yêu của soleonit là nó có thể được đạt ở bất cứ đâu trên máy bay và có thể được điều khiển từ xa bằng các bộ chuyển nhỏ hoặc bộ kiểm tra điện tử. Mặc dù việc sử dụng soleonit được hạn chế hoạt động nơi mà chỉ yêu cầu lượng dịch chuyển nhỏ, chúng có một giả dịch chuyển lơn hơn, phản ứng nhanh hơn, và độ bền lớn hơn so với nam châm điện cố định lõi. Rơ le Nam châm điện chứa một lõi cố định và một trụ liên kết cơ học được gọi là rơ le. Rơ le thường dùng trong các ứng dụng chuyển mạch dòng thấp. hình 1-20a minh họa một rơ le điển hình. Môt phần của rơ le được hút bởi nam châm điện để đóng điểm tiếp xúc được gọi là phần ứng. có một vài phần ứng trong công việc điện, nhưng trong mọi trường hợp thì nó đều chứa thành phần phần ứng. trong một rơ le, phần ứng được hút bởi nam châm điện, và di chuyển của phần ứng hoặc đóng hoặc mở điểm tiếp xúc. PHƯƠNG PHÁP TẠO ĐIỆN ÁP Như đã biết, điện thế là lực, điện áp tạo nên chuyển động của electron qua dây dẫn và tạo nên năng lượng điện có ích. Điện áp xuất hiện trong mọi mạch điện để tạo nên dòng điện, nhưng cái gì tạo nên điện áp? Điện áp được tao bằng phương thức giới hạn nào, và chỉ hai phương pháp sinh ra gần 100% trong số tất cả năng lượng điện được dùng trong máy bay. Ma sát một cách để tạo nên điện áp bằng cách đơn giản là cọ sát hai vật liệu khác nhau vào nhau. Điều náy thường tạo ra tĩnh điện, nó không phải là một dạng năng lượng hựu dụng. Thực tế, hầu hết các tĩnh điện trên máy bay đều có hại đối với cả hệ thống liên lạc và định hướng cũng như đối với các thiết bị điện tử tiên tiến. Áp lực là một phương pháp khác để tạo nên điện áp. Phương pháp áp điện học tạo nên điện bằng cách đặt áp lực lên các bán dẫn. vì vậy chỉ có một lượng nhỏ năng lượng được tạo ra sử dụng áp điện học, và có giới hạn ứng dụng. một vài micro dùng cho các liên lạc radio sử dụng hiện tượng áp điện để chuyển sóng âm thành năng lượng điện. hầu hết các thiết bị điện áp dùng vật liệu bán dẫn như thạch anh để tạo điện áp. Ánh sáng là nguồn năng lượng có thể chuyện hóa thành điện năng.hiệu ứng quang điện tạo ra điện áp khi ánh sáng chiếu vào một chất nào đó. Kẽm là một vật liệu nhạy sáng điển hình. Nếu dưới tia cực tím và đảm bảo một vài điều kiện thì kẽm sẽ tạo ra điện áp. Mặc dù các thiết bị quang điện được giới hạn trên máy bay hiện đại, tàu không gian và đĩa tĩnh tin tưởng chắc chắn vào tế bào quang và mặt trời cho nguồn năng lượng điện. Nhiệt năng cũng có thể dùng để tạo ra điện áp, sử dụng hiệu ứng nhiệt điện. Tổ hợp của hai vật liệu khác nhau được gọi là cặp nhiệt. cặp nhiệt được dùng trong hầu hết các bộ cảm biến nhiệt điện tử được tìm thấy trên máy bay như ỗng xả khí, cảm biến nhiệt đầu xilanh, các thiết bị màn hình nhiệt điện tử nhiệt, và một vài bộ báo cháy. Tác động hóa học cùng thường được dùng để tạo ra điện cho hệ thông máy bay. Pin được thấy trên hầu hết các máy bay, tạo ra điện áp nhờ phản ứng hóa học của các chất hóa học khác nhau. Hầu hết các máy bay đều dùng acquy để khởi đông máy và dùng cho các tình trạng khẩn cấp. Từ học được dùng để tạo ra chủ yếu tất cả năng lượng điện. Cảm ứng điện từ là quá trình mà điện áp được tạo ra bằng cách dịch chuyển của dây dẫn qua từ trường. CẢM ỨNG ĐIỆN Nguyên lý cơ bản Sự truyền năng lượng điện từ mạch điền này sang mạch điện khác mà không cần dây nối gọi là cảm ứng. Khi mà năng lượng điện truyền bằng từ trường thì được gọi là cảm ứng điện. loại cảm ứng này được dùng phổ biến trong các máy phát điện. Cảm ứng điện cũng là cơ bản để tạo nên khả năng truyền điện và truyền tín hiệu radio. Cảm ứng điện từ xảy ra bất cử nơi nào có chuyện động tương đối giữa dây dẫn và từ trường, dây dẫn cắt các đương cảm ứng từ và không chuyển động song song với chúng. Chuyển động tương đối có thể là dây đứng yên còn từ trường chuyển động hoặc ngược lại. Có hai loại cảm ứng điện là hoạt động phát và hoạt động truyền, cả hai đều cùng hiện tượng vật lý, nhưng cách thức thực hiện thì khác nhau. Hoạt động máy phát Nguyên lý cơ bản của việc phát được chỉ ra ở hình 1-21. Một dây dẫn chuyển động trong từ trường, gây ra một điện áp trong nó. Hiện tượng tương tự cũng xảy ra nếu dây dẫn đứng yên còn từ trường di chuyển. Hướng của điện áp được xác định theo quy tắc bàn tay trái cho máy phát: duỗi thẳng ngón cái, ngon tay trỏ và ngón giữa của tay trái sao cho chúng vuông góc với nhau từng đôi một, như hình 1-22. Xoay tay sao cho ngón trỏ chỉ hướng của từ trường và ngòn cái chỉ hướng dịch chuyển của dây dẫn, khi đó ngón giữa chỉ hướng của ddienj áp sinh ra. D. TRẢ LỜI CÂU HỎI ÔN TẬP Miêu tả các đặc tính của nam châm vĩnh cửu. Các đặc tính của nam châm vĩnh cửu : Lực kháng từ : phải đủ lớn để không bị khử từ bởi các từ trường ngoài.Khả năng lưu trữ từ trường của nam châm cang lớn khi lực kháng từ càng lớn Nhiệt độ Curie :là nhiệt độ mà tại đó các vật sắt từ bị mất từ tính và trở thành thuận từ.Nhiệt độ Curie cho ta biết khả năng hoạt động của nam châm trong điều kiện hoạt động cao hay thấp Sự khác nhau giữa các chất dùng làm nam châm vĩnh cửu và nam châm tạm thời. Nam châm vĩnh cửu là các vật được cấu tạo từ các vật liệu cứng có khả năng giữ từ tính không bị mất từ trường,nó có độ dẫn từ cao,như ôxit sắt,thép cácbon,AlNiCo,Ferrite từ cứng,… Nam châm tạm thời được làm từ vật liệu với độ dẫn từ cao như sắt,… Định nghĩa độ dẫn từ và từ trở. Độ dẫn từ là khả năng vật liệu có thể bị từ hóa Từ trở là tính chất của một số vật liệu,có thể thay đổi điện trở suất dưới tác dụng của từ trường.Người ta thường dùng khái niệm tỉ số từ trở để nói lên độ lớn của hiệu ứng từ điện trở Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây, làm thế nào để xách định các cực của cuộn dây? Để xác định các cực của cuộn dây ta dùng quy tắc bàn tay trái : nằm lấy cuộn dây, chiều của các ngòn là chiều là chiều dòng điện và đó là chiều từ âm sáng dương, ngón cái sẽ chỉ hướng bắc của cuộn dây. Làm thế nào để kéo một mẩu thép là một nam châm ở vị trí 1 tới vị trí 2? Ta đặt thanh sắt non đó vào từ trường của cuộn dây mang điện, thanh đó sẽ bị từ hóa và thanh đó sẽ bị kéo vào tâm của cuộn dây. Một loxo giữ cho lõi chuyển động lên xuống. Khi cuộn dây được từ hóa, lực từ trường sẽ làm cho lõi chuyển động. Và đây là một phần của chuyện động qua bộ kết nối tới liên kết cơ học. So sánh solenoid với nam châm điện?. Giống nhau: Đều được cấu tạo bằng cách uốn cong một dây mang điện thành vòng,các dây trong cuộn phải được cách điện,đặt một lõi sắt non vào trong cuộn dây Khác nhau: Ở nam châm điện thì cuộn dây và lõi sắt cố định với nhau,còn trong solenoid thì dùng một lõi tách rời,thanh đó bị từ hóa và bị kéo vào trong của cuộn dây,bằng cách bố trí lõi thích hợp,chuyển động của lõi có thể được dùng để thực hiện nhiều chức năng cơ học. Miêu tả rơle. Nam châm điện chứa một lõi cố định và một trụ liên kết cơ học gọi là rơle.Rơle thường dùng trong các ứng dụng chuyển mạch dòng thấp.Một phần của rơle được hút bởi nam châm điện để đóng điểm tiếp xúc được gọi là phần ứng.Trong một rơle ,phần ứng được hút bởi nam châm điện và di chuyển của phần ứng để đóng hoặc mở điểm tiếp xúc Điều kiện cần thiết để tạo ra cảm ứng điện từ? Cảm ứng điện từ xảy ra bất cử nơi nào có chuyện động tương đối giữa dây dẫn và từ trường, dây dẫn cắt các đường cảm ứng từ và không chuyển động song song với chúng. Chuyển động tương đối có thể là dây đứng yên còn từ trường chuyển động hoặc ngược lại Các xác định hướng của dòng điện Cục quản lý hàng không liên bang (FAA) giữ vững khái niệm rằng chiều dòng điện từ âm sang dương Nếu một đầu được tích điện dương được nối với một đầu tích điện âm thì hướng của dòng điện xác định thế nào? Hướng của dòng điện được xác định chiều từ đầu tích điện âm sang đầu tích điện dương Tác động không mong muốn gì có thể xảy ra bởi tĩnh điện trong quá trình hoạt động của máy bay. 1.Thắng được lực từ du trong động cơ 2. Vỏ - chống sét 3.khi 2 đường dây trong mạch chạy song song thì tĩnh điện sẽ làm ảnh hưởng tới tín hiệu Định nghĩa phân tử và nguyên tử. Một hợp chất là sự kết hợp hóa học của 2 hay nhiều nguyên tố khác nhau,và hạt nhỏ nhất có thể của hợp chất là phân tử.Ví dụ ,1 phân tử nước ( ) bao gồm 2 nguyên tử hydrogen và 1 nguyên tử oxygen Nếu một phân tử vật chất được phân chia ra, sẽ thu được các hạt được gọi là nguyên tử. nguyên tử là hạt nhỏ nhất có thể của một nguyên tố. một nguyên tố là một đơn chất không thể phân chia thành các chất khác nhau ngoại trừ bằng phân rã hạt nhân Các thành phần trong nguyên tử là gì? Nó bao gồm rất nhiều hạt năng lượng đã biết như electron,proton và neutron. Yêu tố trong vật chất là gì? Vật chất được tạo thành từ các nguyên tử Tên gọi khác của nguyên tố tích điện là gì? Ion , có 2 loại là ion dương và ion âm Cái gì quyết định nên các chất là dẫn điện, cách điện và bán dẫn? Một nguyên tố là một vật dẫn điện, vật cách điện hoặc là vật bán dẫn phụ thuộc vào số electron trong quỹ đạo hóa trị của nguyên tố vật liệu. Quỹ đạo hóa trị của bất cứ nguyên tố nào là lớp electron ngoài cùng của nguyên tố đó. Electrons ở lớp ngoài cùng được gọi là electron hóa trị. Tất cả các nguyên tố đều muốn có đủ số electron hóa trị ở lớp ngoài cùng, và việc số electron hóa trị ít hơn trong một nguyên tử sẽ làm cho nó dễ dàng nhận các electron từ bên ngoài hơn. Vì vậy, nguyên tử có ít hơn một nửa số electron hóa trị của nó có xu hướng cho phép các electron của dòng điện đi qua một cách dễ dàng. Những vật liệu như thế được gọi là chất dẫn điện. Các loại vật liệu có nhiều hơn một nửa số electron hóa trị của nó được gọi là chất cách điện. chất cách điện sẽ không chấp nhận các electron ngoại lai một cách dễ dàng. Vật liệu mà có chính xác một nửa số electron hóa trị được gọi là chất bán dẫn. Chất bán dẫn có tính cản trở dòng điện cao ở trang thái nguyên chất; tuy nhiên, với một lượng nhất định số electron thêm vào hay lấy đi, vật liệu sẽ trở nên có tính trở thấp đối với dòng điện. Lực gây nên chuyện động của electron trong dây dẫn là gì? Thường thì dây dẫn không tạo nên sự dịch chuyển của electron. Phải có một ngoại lực thêm vào các lực phân tử biểu diễn bên trong nguyên tử chất dẫn điện. Ngoại lực của nguyên tử được gây bởi lực đẩy của các vật thể tích điện cùng dấu, ví dụ như hai electron hay hai proton, và lực hút của hai vật thể tích điện trái dấu, ví dụ như electron và proton. Khi hai electron gần nhau và không bị tác động bởi một điện tích dương nào, chúng đẩy lẫn nhau với một lực tương đối lơn. Và nếu hai electron được phóng to tương đương với kích thước của quả lê và được đặt cách nhau một khoảng là 100ft, chúng sẽ đẩy lẫn nhau với một lực là 1tấn. và đây là lực gây nên sự chuyển động của electron trong dây dẫn. Biết rằng, lực hút của proton trong hạt nhân của chúng với các electron trên quỹ đạo tạo nên sự cân bằng của nguyên tử và tạo nên nguyên tử trung hòa điện. Nếu một electron bên ngoài đi vào lớp bên ngoài, nguyên tử sẻ trở nên mất cân bằng. Mất cân bằng lực đẩy giữa các electron trên quy đạo là nguyên nhân gây nên sự chuyển động của các electron ngoại lai qua dây dẫn. khi một electron ngoại lai đi vào lớp ngoài của một nguyên tử, lực đẩy lập tức gây nên sự chuyển động của các electron khác khiến chúng bức ra khỏi lớp ngoài của nguyên tử này và đi sang lớp ngoài của nguyên tố khác. Nếu vật liệu là một chất dẫn điện, các electron chuyển động một cách dễ dàng từ nguyên tử này tới nguyên tử khác Giải thích tính chất của tĩnh điện. Khi một chất cách điện được tích điện bằng cách cọ xát với một chất khác, thì điện tích chỉ xuất hiện tại các điểm xảy ra mat sát bởi vì các electron không thể di chuyển trong chất cách điện; tuy nhiên, khi một chất dẫn điện được tích điện, nó phải được cách điện với các chất dẫn điện khác hoặc điện tích của nó bị mất Sự phóng tĩnh điện sẽ xảy ra cuối cùng đối với tất cả vật thể. Bất cứ một sự mất ổn định nào của nạp điện tích sẽ luôn có xu hướng trở về trạng thái cân bằng. Sự tiếp xúc thông thường sẽ làm các vật thể trung hòa điện tích tĩnh. Nếu một vật được nạp điện tiếp xúc với một vật trung hòa về điện, thì cả hai vật sẽ cùng chia sẻ các điện tích gốc. nếu vật trung hòa đủ lớn, chẳng hạn như trái đất, hầu như tất cả các vật tích điện sẽ trở nên trung hòa, hoặc được hút bởi các vật lớn. Dòng điện là gì? Dòng điện là dòng các electron qua dây dẫn Đơn vị của sức điện động : Volt (V) Sức điện động có thể so sánh với lực vật lý nào? Sức điện động có thể so sánh như áp suất.Khi dòng nước chảy trong ống là do sự chênh áp suất tại điểm điểm đầu và điểm cuối cũng giống như một dòng điện chạy trong dây dẫn bởi vì có sự chênh lệch điện thế tại các đầu của dây. Đơn vị của dòng điện. Ampere (A) , 1A= Các đợn vị đại lượng điện. Dòng điện , đơn vị : A Hiệu điện thế và sức điện động , đơn vị :V Điện trở, đơn vị : Đĩnh nghĩa điện trở và đơn vị của điện trở. Điện trở là thuộc tính của vật dẫn có xu hướng cản trở dòng chuyển động của electron,nó suất hiện trong mọi mạch điện. Đơn vị đo điện trong điện trở là ohm. Ohm được gọi tên theo nhà vật lý người Đức Georg S.Ohm (1789-1854) Các nhân tố xác định điện trở của dây dẫn. Từ công thức R=ρ*L/S Với R : Điện trở của dây ρ : Trở suất của vật liệu theo nhiệt độ dây dẫn L,S: Chiều dài và tiết diện dây MỤC LỤC A.Tìm hiểu khái quát về điện-điện tử máy bay…………………………………..1 B.Những khối kiến thức cần nắm ………………………………………………..4 I.Cơ sở về điện …………………………………………………………….……4 II.Ứng dụng của định luật Ohm ………………………………………………...5 III.Ắc quy hàng không ……………………………………………………….…8 IV.Dây điện và thực hành trên dây điện …………………………………….…10 V. Dòng điện xoay chiều ………………………………………………………11 VI. Linh kiện điều khiển điện …………………...……………………………..12 VII. Điện tử số………………………………………………………………….15 VIII. Dụng cụ đo điện ………………………………………………………….18 IX. Động cơ điện…………………………………………………………….…20 X.Máy phát điện và mạch điều khiển liên quan ………...……………………..23 XI.Máy dao điện-Máy đổi điện và thiết bị điều khiển liên quan ………...….…24 XII. Hệ thống phân phối nguồn điện ……………………………………....…..25 XIII. Thiết kế và bảo trì hệ thống điện máy bay …………………………….....27 XIV. Lý thuyết sóng Radio ………………………………………………….…29 XV. Các hệ thống liên lạc và dẫn đường ……………………………………....32 XVI. Hệ thống cảnh báo thời tiết ……………………………………………....34 XVII. Các hệ thống lái tự động và thiết bị điện ………………………………..36 C.Dịch…………………………………………………………………………....39 D.trả lời câu hỏi ………………………………………………………………....57

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxĐiện-Điện tử máy bay.docx
Luận văn liên quan