NỘI DUNG CÔNG NGHỆ CÔNG NGHIỆP LỚP 12
NỘI DUNG CÔNG NGHỆ CÔNG NGHIỆP LỚP 12
1. Nội dung và yêu cầu cần đạt
Theo Chương trình GDPT môn Công nghệ 2018, nội dung và yêu cầu cần đạt của môn Công nghệ 12 như trong Bảng 1.4 dưới đây:
Bảng 1.4. Nội dung và yêu cầu cân đạt môn Công nghệ 12
Cũng tương tự như đối với nội dung Công nghệ 10 và Công nghệ 11, đối với nội dung phần Công nghệ 12, nội dung kiểm tra chủ yếu hướng vào các tiêu chỉ liên quan đến kiến thức lí thuyết mà ít hướng vào các tiêu chí liên quan đến kĩ năng thực hành kĩ thuật trong các yêu cầu cần đạt.
Khi ôn tập đề thi tốt nghiệp, học sinh có thể tự tóm tắt nội dung theo các tiêu chỉ của yêu cầu cần đạt.
2. Hướng dẫn ôn tập
Nội dung đề thi tốt nghiệp THPT môn Công nghệ chủ yếu là nội dung môn học ở lớp 12 nên mục này trình bày cụ thể, chi tiết hơn so với ôn tập nội dung Công nghệ 10 và Công nghệ 11.
Môn Công nghệ 12 – Công nghệ điện – điện tử có 2 phần là phần Công nghệ điện và phần Công nghệ điện tử với 9 nội dung. Sau đây sẽ trình bày hướng dẫn ôn tập theo từng nội dung. Ở mỗi nội dung sẽ trình bày: yêu cầu cần đạt, hướng dẫn ôn tập và câu hỏi luyện tập cho nội dung đó.
2.1. Ôn tập nội dung Giới thiệu chung về kĩ thuật điện
a) Yêu cầu cần đạt
Tập trung vào một số tiêu chí sau:
- Trình bày được khái niệm kĩ thuật điện.
- Tóm tắt được vị trí, vai trò và triển vọng phát triển của kĩ thuật điện trong sản xuất và đời sống.
- Nhận biết được một số ngành nghề thuộc lĩnh vực kĩ thuật điện.
b) Hướng dẫn ôn tập
Theo yêu cầu cần đạt của nội dung “Giới thiệu chung về kĩ thuật điện", học sinh cần tập trung vào một số kiến thức trọng tâm sau:
- Khái niệm về kĩ thuật điện: một lĩnh vực kĩ thuật liên quan đến nghiên cứu và ứng dụng công nghệ điện, điện từ,... vào:
+ Sản xuất điện: chuyển đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện.
+ Truyền tải và phân phối điện năng: đưa điện từ nguồn đến nơi tiêu thụ qua lưới điện.
+ Sử dụng điện năng: nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị điện và bộ điều khiển phục vụ sản xuất và đời sống.
- Vị trí và vai trò của kĩ thuật điện trong sản xuất và đời sống:
+ Trong sản xuất: Cung cấp điện năng, thiết bị điện, tạo ra hệ thống điều khiển, tự động hoá cho sản xuất.
+ Trong đời sống: Cung cấp điện năng cho thiết bị và đồ dùng điện trong gia đình, nâng cao chất lượng cuộc sống và đời sống sinh hoạt cộng đồng.
- Triển vọng của kĩ thuật điện trong sản xuất và đời sống:
+ Trong sản xuất: Phát triển nguồn điện tái tạo, lưới điện thông minh, nghiên cứu ứng dụng vật liệu mới trong kĩ thuật điện, phát triển thiết bị điện mới cấu trúc nhỏ gọn tích hợp điều khiển tối ưu.
+ Trong đời sống: Phát triển ứng dụng các thiết bị điện gia dụng thông minh, thân thiện, an toàn và tiết kiệm năng lượng; phát triển ứng dụng các phương tiện giao thông sử dụng năng lượng điện.
- Một số ngành nghề thuộc lĩnh vực kĩ thuật điện:
+ Thiết kế điện: nghiên cứu, ứng dụng các kiến thức về toán, vật lí, kĩ thuật cơ khí và kĩ thuật điện để lựa chọn vật liệu, thiết kế tính toán các kích thước, thông số của các thiết bị điện,.... đảm bảo yêu cầu kinh tế, kĩ thuật
+ Sản xuất, chế tạo thiết bị điện: tạo ra các thiết bị điện từ hồ sơ thiết kế (vật liệu, linh kiện,...) ban đầu theo quy trình sản xuất.
+ Lắp đặt điện: thì công, lắp đặt kết nối các thiết bị rời rạc thành một sản phẩm điện hoàn chỉnh (công trình điện) theo hồ sơ thiết kế, các quy chuẩn kĩ thuật và an toàn điện.
+ Vận hành điên: những thao tác đồng cất. điều chỉnh đúng quy trình các thiết bị điện và hệ thống điện nhằm duy trì chế độ làm việc bình thường, không xảy ra sự cố, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
+ Bảo dưỡng và sửa chữa điện:
• Bảo dưỡng điện là hoạt động thường kì để kiểm tra các thông số kĩ thuật, hiệu chỉnh khi có sai số và vệ sinh thiết bị điện nhằm duy trì hệ thống điện hoạt động bình thường.
• Sửa chữa điện là hoạt động tìm nguyên nhân, xác định sự cố, sửa chữa hoặc thay thế các thiết bị hư hỏng nhằm khôi phục hệ thống điên trở lại trạng thái hoạt động bình thường.
Lưu ý: Khi ôn tập, HS cần đọc kĩ SGK và tự tóm tắt những kiến thức cốt lõi như trên.
2.2. Ôn tập nội dung Hệ thống điện quốc gia
a) Yêu cầu cần đạt
Tập trung vào một số tiêu chí sau:
- Trình bày được khái niệm và nguyên lí tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha; mô tả được cách nối nguồn, tải ba pha và xác định các thông số hiệu dụng của mạch điện ba pha đối xứng.
- Mô tả được cấu trúc chung và vai trò của từng thành phần trong hệ thống điện quốc gia.
- Trình bày được nội dung cơ bản về một số phương pháp sản xuất điện năng chủ yếu (thuỷ điện, nhiệt điện, điện hạt nhân, điện gió, điện mặt trời), ưu điểm và hạn chế của mỗi phương pháp.
- Mô tả được cấu trúc chung, các thiết bị và vai trò của chúng trong mạng điện sản xuất quy mô nhỏ.
- Trình bày được sơ đồ, các thông số kĩ thuật của mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt.
b) Hướng dẫn ôn tập
Theo yêu cầu cần đạt của nội dung “Hệ thống điện quốc gia", học sinh cần tập trung vào một số kiến thức trọng tâm sau:
Khái niệm dòng điện xoay chiều một pha: biến thiên tuần hoàn hình sin được biểu diễn trên đồ thị góc pha và có công thức: i = sin(ωt+ψi)
- Khái niệm dòng điện xoay chiều ba pha: được tạo ra trong mạch điện ba pha. Mạch ba pha gồm nguồn điện ba pha, đường dây truyền tải ba pha và tải điện ba pha. Dòng điện xoay chiều ba pha đối xứng sinh ra trong mạch điện ba pha, là hệ thống ba dòng điện xoay chiều có cùng tần số, cùng biên độ và lệch nhau một góc 120° giữa các pha.
-Nguyên lí tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha: sử dụng nguồn điện ba pha được tạo ra bởi máy phát điện xoay chiều ba pha có cấu tạo gồm phần tĩnh (stato) và phần quay (rotor) như Hình 4.
Sơ đồ nối nguồn ba pha: Nối hình sao (Y), nối hình sao có dây trung tính, nổi hình tam giác (△).
Hình 5. Sơ đồ nối nguồn 3 pha
- Sơ đồ nối tải ba pha: Nối hình sao, nói hình tam giác.
- Sơ đồ nối nguồn với tải ba pha: Y-Y, Y-△, △-Y, △-△.
Hình 7. Sơ đồ nối nguồn ba pha với tải ba pha
- Cấu trúc của hệ thống điện quốc gia: gồm nguồn điện, lưới điện (lưới truyền tải và lưới phân phối điện), tải điện.
- Vai trò của từng thành phần trong hệ thống điện quốc gia:
+ Nguồn điện (nhà máy điện): sản xuất ra điện từ các dạng năng lượng khác nhau.
+ Lưới điện: truyền tải và phân phối điện năng từ nguồn (nhà máy điện) đến tải điện.
• Lưới truyền tải có cấp điện áp trên 110 kV.
• Lưới phân phối có cấp điện áp từ 110 kV trở xuống.
+ Tải điện (tải tiêu thụ): các thiết bị tiêu thụ điện, biển điện năng thành các dạng năng lượng khác phục vụ sản xuất và đời sống.
- Một số phương pháp sản xuất điện năng và ưu, nhược điểm của từng phương pháp:
+ Phương pháp sản xuất điện năng từ thuỷ năng (thuỷ điện): sử dụng năng lượng của dòng nước làm quay turbine của máy phát điện tạo ra điện.
• Ưu điểm: công suất phát điện lớn, là năng lượng tái tạo, chi phí vận hành thấp.
• Nhược điểm: chi phí đầu tư lớn, thời gian xây dựng dài, chi phí truyền tải điện cao, công suất phát phụ thuộc vào lưu lượng nước tích trữ và có tác động đến môi trường sinh thái.
+ Phương pháp sản xuất điện năng từ nhiệt năng (nhiệt điện): sử dụng nhiệt từ quá trình đốt cháy nhiên liệu hoá thạch để đun nóng nước tạo ra hơi nước làm quay turbine của máy phát điện tạo ra điện.
• Ưu điểm: công suất phát điện lớn, chi phí đầu tư không cao, thời gian xây dựng ngắn, không phụ thuộc vào thời tiết, có thể vận hành liên tục.
• Nhược điểm: sử dụng nhiên liệu hoá thạch, giá thành sản xuất điện phụ thuộc vào giá thành nhiên liệu, thải ra nhiều khí thải gây ô nhiễm môi trường.
+ Phương pháp sản xuất điện năng từ năng lượng hạt nhân (điện hạt nhân): sử dụng nhiệt từ phản ứng nhiệt hạch để đun nóng nước tạo ra hơi nước làm quay turbine của máy phát điện tạo ra điện.
• Ưu điểm: công suất phát điện lớn, không phụ thuộc vào tự nhiên, ít phát thải khí nhà kính.
• Nhược điểm: chi phí đầu tư xây dựng lớn, chi phí vận hành bảo dưỡng cao, chất thải hạt nhân và bức xạ có thể ảnh hưởng nghiêm trọng tới hệ sinh thái và môi trường.
+ Phương pháp sản xuất điện năng từ năng lượng gió (điện gió): sử dụng năng lượng gió làm quay turbine của máy phát tạo ra điện.
• Ưu điểm: năng lượng tái tạo, sạch, vô tận, không gây phát thải khí nhà kính.
• Nhược điểm: không ổn định, chi phí đầu tư xây dựng lớn, chi phí vận hành bảo dưỡng cao.
+Phương pháp sản xuất điện năng từ năng lượng mặt trời (điện mặt trời): năng lượng của ánh sáng mặt trời được chuyển hoá thành điện năng nhờ các tấm pin mặt trời.
- Ưu điểm: năng lượng tái tạo, sạch, vô tận, không gây phát thải khí nhà kính.
- Nhược điểm: công suất thấp, không ổn định, chi phí đầu tư cao, nguy cơ ô nhiễm môi trường từ các tấm pin phế thải.
Chải niệm mạng điện sản xuất quy mô nhỏ: là mạng cung cấp điện cho một cơ sở sản xuất có công suất tiêu thụ chỉ từ vài chục tới vài trăm kW.
Cấu trúc mạng điện sản xuất quy mô nhỏ như Hình 8:
- Thiết bị và vai trò của chúng trong mạng điện sản xuất quy mô nhỏ:
+ Trạm biến áp (máy biến áp): nhận điện năng từ lưới phân phối, hạ điện áp thành 0,4 kV để cấp điện năng cho cơ sở sản xuất.
+ Tủ điện phân phối tổng: nhận điện năng từ phía hạ áp của máy biến áp để cung cấp cho các tù điện phân phối nhánh.
+ Tủ điện phân phối nhánh: cung cấp điện năng cho các tủ điện động lực và tủ điện chiếu sáng của phân xưởng.
+ Tủ điện động lực: nhận điện năng từ tủ phân phối nhánh và cấp điện cho các thiết bị điện trong phân xưởng sản xuất như động cơ điện của các máy công cụ, máy bơm, quạt gió,...
+ Tủ điện chiếu sáng: nhận điện năng từ tủ phân phối nhánh và cấp điện cho hệ thống chiếu sáng của phân xưởng.
+ Dây cáp điện: kết nối các thành phần của mạng điện (từ trạm biến áp đến các tù điện và tái điện).
- Khái niệm mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt: cung cấp điện cho một khu vực dân cư hay các toà nhà chung cư cao tầng.
- Sơ đồ của mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt như Hình 9:
- Các thông số kĩ thuật của mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt:
+ Công suất tiêu thụ: thường từ 50 kW đến 2 500 kW.
+ Điện áp định mức: Điện áp dây định mức là 380 V, điện áp pha định mức là 220 V.
+ Tần số: 50 Hz.
+ Dao động cho phép của điện áp và tần số: ± 5% giá trị định mức.
2.3. Ôn tập nội dung Hệ thống điện trong gia đình
a) Yêu cầu cần đạt
Tập trung vào một số tiêu chí sau:
- Mô tả được cấu trúc chung của hệ thống điện trong gia đình.
- Trình bày được chức năng và thông số kĩ thuật của một số thiết bị điện phổ biến được sử dụng trong hệ thống điện trong gia đình.
- Thiết kế được một mạch điều khiển điện đơn giản trong gia đình.
Xác định thông số kĩ thuật cho thiết bị đóng cắt, bảo vệ, truyền dẫn điện trong hệ thống điện.
b) Hướng dẫn ôn tập
Theo yêu cầu cần đạt của nội dung “Hệ thống điện trong gia đình", học sinh cần tập trung vào một số kiến thức trọng tâm sau:
Cấu trúc chung của hệ thống điện trong gia đình (Hình 10):
+ Thiết bị đóng cắt và đo lường điện: bảo vệ và đóng, cắt nguồn từ lưới hạ áp cần cho hệ thống điện, đo điện năng tiêu thụ trong hệ thống điện.
+ Tủ điện tổng (hoặc hộp điện tổng): đóng cắt toàn bộ hệ thống điện gia đình và bảo vệ khí có sự cố quá tải hoặc ngắn mạch.
+ Từ điện nhánh (hoặc hộp điện nhánh): đóng cắt và bảo vệ từng nhánh hay từng tầng nhà.
+ Tải điền: được cấp điện từ các tủ điện nhánh qua công tắc điện hoặc ổ cắm điện.
- Một số thiết bị phổ biến và thông số kĩ thuật của thiết bị trong hệ thống điện trong gia đình:
+ Công tơ điện: dùng để đo điện năng tiêu thu của các thiết bị và đồ dùng điện trong gia đình, đơn vị tính là kilowatt giờ (kWh).
Thông số kĩ thuật:
+ Thiết bị đóng cắt và bảo vệ: cầu dao điện, aptomat, công tắc điện.
• Cầu dao điện: dùng để đóng, cắt mạch điện bằng tay.
Thông số kĩ thuật:
• Aptomat: dùng để đóng, cắt mạch điện và tự động cắt mạch khi có sự cố quá tài, ngắn mạch.
Thông số kĩ thuật:
Aptomat được sử dụng phổ biến trong hệ thống điện gia đình có điện áp định mức 230 V và dòng điện định mức: 6 A, 10A, 16 A, 20 A, 32 A, 40 A, 63 A.
• Công tắc điện: dùng để đóng, cắt mạch điện cho một số tải điện công suất vừa và nhỏ trong gia đình, ví dụ như đèn điện, quạt điện,...
Thông số kĩ thuật:
+ Thiết bị lấy điện: ổ cắm điện (cố định và ổ cắm kéo dài), phích cắm điện.
• Ở cắm điện: dùng để kết nối nguồn điện với các tải điện.
Thông số kĩ thuật:
• Phích cắm điện: dùng để cắm vào ổ cắm điện, nổi các tải điện với nguồn điện
Thông số kĩ thuật:
Dây dẫn điện: kết nối các thiết bị trong mạng điện, dẫn điện tử nguồn đến tải tiêu thụ điện. Lựa chọn dây dẫn điện phải có tiết diện lớn hơn so với giá trị tiết diện tính toán được.
- Sơ đồ hệ thống điện trong gia đình:
+ Khái niệm: là hình biểu diễn quy ước của một mạng điện trong gia đình, từ nguồn điện đến các phần tử đấu nối, đóng cắt, cung cấp điện cho các thiết bị điện.
+ Sơ đồ nguyên lí: biểu diễn mối liên hệ điện của các phần tử trong hệ thống điện mà không thể hiện vị trí và cách lắp đặt của chúng.
+ Sơ đồ lắp đặt: biểu thị rõ vị trí và cách lắp đặt từng phần tử của hệ thống trong thực tế. Sơ đồ lắp đặt được sử dụng để dự trù vật liệu, lắp đặt, sửa chữa, bảo trì và bảo dưỡng các thiết bị điện của hệ thống điện và được thiết lập dựa trên sơ đồ nguyên lí cùng với bản vẽ xây dựng của ngôi nhà.
Thiết kế mạch điều khiển đơn giản trong gia đình:
Các bước thiết kế:
+ Xác định yêu cầu của mạch điện;
+ Tìm hiểu thông tin, phân tích và chọn phương án phù hợp;
+ Thiết kế sản phẩm;
+ Kiểm tra, đánh giá;
+ Lập hồ sơ thiết kế kĩ thuật.
2.4. Ôn tập nội dung An toàn và tiết kiệm điện năng
a) Yêu cầu cần đạt
Tập trung vào một số tiêu chí sau:
Trình bày được khái niệm an toàn điện và tiết kiệm điện năng.
- Tóm tắt được các biện pháp an toàn và tiết kiệm điện năng.
b) Hướng dẫn ôn tập
Theo yêu cầu cần đạt của nội dung “an toàn và tiết kiệm điện năng", học sinh cần tập trung vào một số kiến thức trọng tâm sau:
- Khái niệm an toàn điện: là những quy định, quy tắc và kĩ năng cần thiết trong thiết kế, sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa điện, được đặt ra nhằm đảm bảo an toàn cho con người, thiết bị và hệ thống lưới điện.
- Các biện pháp an toàn điện:
+ Trong thiết kế, lắp đặt điện:
• Lựa chọn dây dẫn và cáp điện có thông số điện áp phù hợp với điện áp của hệ thống, tiết diện lõi dây phải phù hợp với công suất tiêu thụ của thiết bị.
• Tính toán và lựa chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ phù hợp với công suất tiêu thụ của thiết bị để đóng cắt mạch điện, tự động cắt mạch khi có sự cố quá tải, ngắn mạch.
• Nối dây tiếp đất với vỏ kim loại của thiết bị hoặc sử dụng phích cắm và ổ cắm ba chấu (có chấu thứ ba nối với dây nối đất).
• Thiết kế, lắp đặt các thiết bị chống sét (dây thoát sét nối kim thu sét với cọc tiếp đất) cho các toà nhà và các công trình điện.
+ Trong sử dụng điện:
• Sử dụng thiết bị điện, đồ dùng điện có chất lượng tốt, cách điện không bị hư hỏng, tiếp xúc điện tốt.
• Không chạm đến đồ dùng điện khi chân tay còn ướt, sử dụng thiết bị bảo hộ cách điện khi sử dụng các dụng cụ, thiết bị điện.
• Không sử dụng các thiết bị khi đang sạc điện và không cắm nhiều đồ dùng điện có công suất lớn vào cùng một ổ cắm.
+ Trong bảo dưỡng và sửa chữa điện:
• Sử dụng bút thử điện kiểm tra sự có điện trước khi bảo dưỡng hay sửa chữa thiết bị điện.
• Kiểm tra, bảo dưỡng thường xuyên thiết bị điện.
• Sử dụng bảo hộ và thiết bị an toàn điện, cắt nguồn khi bảo dưỡng hay sửa chữa thiết bị điện.
+ Một số biện pháp an toàn điện khác:
• Đảm bảo khoảng cách an toàn với lưới điện theo quy định.
• Không trú mưa dưới chân cột điện, dưới mái hiên trạm biến áp, gần công trình điện, dưới cây cao.
• Khi thấy dây điện bị đứt rơi xuống đất cần tránh xa, cảnh báo cho người xung quanh biết, đặt biển báo hoặc lập rào chắn và thông báo cho cơ quan chức năng để xử lí.
• Cắt ngay nguồn điện nếu khu vực trong nhà bị ướt, ngập nước.
- Khái niệm tiết kiệm điện năng: là giảm tổn thất điện trong truyền tải, phân phối và giảm mức tiêu thụ năng lượng điện của các thiết bị và đồ dùng điện mà vẫn đảm bảo đáp ứng các yêu cầu trong sản xuất và đời sống.
- Biện pháp tiết kiệm điện năng:
+ Trong thiết kế:
• Thiết kế và lựa chọn công nghệ phát điện có hiệu suất cao.
• Thiết kế hệ thống truyền tải và phân phối điện năng đảm bảo thông số kĩ thuật, tránh bị quá tải trạm biến áp và quá tải đường dây.
• Nâng cao hệ số công suất, góp phần giảm tổn thất công suất, tổn thất điện áp và tăng khả năng truyền tải của đường dây,...
+ Trong lựa chọn thiết bị và đồ dùng điện:
• Lựa chọn các thiết bị và đồ dùng điện có công suất phù hợp với nhu cầu sử dụng.
• Lựa chọn các thiết bị điện gia dụng có hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng.
• Lựa chọn thiết bị điện thông minh và có hệ số công suất cao.
• Lựa chọn thiết bị điện sử dụng năng lượng tái tạo.
+ Trong lắp đặt thiết bị và đồ dùng điện: đúng kĩ thuật, vị trí phù hợp.
+ Trong sử dụng điện:
• Theo đúng hướng dẫn của nhà sản xuất.
• Tạo thói quen sử dụng hiệu quả góp phần tiết kiệm điện năng.
• Bố trí sử dụng các thiết bị và đồ dùng điện trong ngày một cách hợp lí, hạn chế sử dụng các thiết bị có công suất lớn trong giờ cao điểm.
• Vệ sinh, bảo dưỡng thường xuyên để đảm bảo các thiết bị điện hoạt động tốt và tiết kiệm điện.
+ Trong xây dựng:
• Tạo hệ thống thông gió và ánh sáng tự nhiên.
• Sử dụng vật liệu hợp lí.
• Trồng cây xanh.
2.5. Ôn tập nội dung Giới thiệu chung về kĩ thuật điện tử
a) Yêu cầu cần đạt
Tập trung vào một số tiêu chí sau:
- Trình bày được khái niệm kĩ thuật điện tử.
- Tóm tắt được vị trí, vai trò và triển vọng phát triển của kĩ thuật điện tử trong sản xuất và đời sống.
- Nhận biết được một số ngành nghề thuộc lĩnh vực kĩ thuật điện tử.
- Kể tên và mô tả được một số dịch vụ phổ biến trong xã hội có ứng dụng kĩ thuật điện tử.
b) Hướng dẫn ôn tập
Một số kiến thức trọng tâm:
- Khái niệm kĩ thuật điện tử: Kĩ thuật điện tử là một lĩnh vực kĩ thuật liên quan đến nghiên cứu và ứng dụng linh kiện điện tử, vi mạch, vi điều khiển.... để thiết kế chế tạo các thiết bị điện từ phục vụ sản xuất và đời sống.
- Vị trí, vai trò của kĩ thuật điện tử:
+ Trong sản xuất:
• Tạo ra các hệ thống điều khiển, tự động hoá sản xuất.
• Tạo ra các hệ thống giám sát, điều hành sản xuất từ xa.
+ Trong đời sống:
• Nâng cao chất lượng cuộc sống trong gia đình (giúp các thiết bị điện gia dụng trở nên hiệu quả và thông minh).
• Nâng cao chất lượng sinh hoạt cộng đồng (ứng dụng trong quản lí hành chính, y tế, truyền thông, vui chơi giải trí,...).
– Triển vọng phát triển của kĩ thuật điện tử:
+ Trong sản xuất:
• Robot và máy thông minh phục vụ cho sản xuất.
• Sản xuất thông minh: phát triển máy tính siêu xử lí, xử lí thời gian thực, ứng dụng công nghệ số để tối ưu hoá toàn bộ quy trình sản xuất và phát triển chuỗi cung ứng linh hoạt theo yêu cầu của khách hàng.
+ Trong đời sống:
• Robot và máy thông minh phục vụ trong đời sống.
• Triển khai và ứng dụng rộng rãi công nghệ số trong đời sống (ví dụ ngôi nhà thông minh, giao thông thông minh, thành phố thông minh,...).
- Một số ngành nghề thuộc lĩnh vực kĩ thuật điện tử:
+ Thiết kế thiết bị điện tử.
+ Sản xuất, chế tạo thiết bị điện tử.
+ Lắp đặt thiết bị điện tử.
+ Vận hành thiết bị điện tử.
+ Sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị điện tử.
- Một số dịch vụ phổ biến trong xã hội có ứng dụng kĩ thuật điện tử:
+ Dịch vụ trong truyền thông: dịch vụ nhắn tin, điện thoại, fax, thư điện tử, Internet, truyền hình số, hội nghị truyền hình,...
+ Dịch vụ trong tài chính, thương mại: ngân hàng thông minh (smart banking), thương mại điện tử,...
+ Dịch vụ trong giáo dục: dạy và học trực tuyến, cung cấp học liệu điện tử,...
+ Dịch vụ trong giao thông: hệ thống thanh toán tự động qua trạm thu phí, hệ thống giám sát phương tiện giao thông tự động (ví dụ giám sát hành trình, tốc độ)....
2.6. Ôn tập nội dung Linh kiện điện tử
a) Yêu cầu cần đạt
Tập trung vào một số tiêu chí sau:
- Trình bày được công dụng và thông số kĩ thuật của một số linh kiện điện tử.
- Nhận biết được một số linh kiện điện tử phổ biến.
b) Hướng dẫn ôn tập
Một số kiến thức trọng tâm:
(*) Cách đọc giá trị điện trở: Giá trị của điện trở thường được biểu diễn bằng mã màu trên điện trở. Mã màu được xác định theo tiêu chuẩn quốc tế IEC-60062. Các mã màu tương ứng với các chữ số từ 0 đến 9 như bảng dưới đây:
Ở đây, màu "Vàng kim" còn được gọi là màu “Nhũ vàng”; màu "Bạch kim" còn được gọi là màu “Nhũ bạc".
Theo như bảng mã màu và quy ước thứ tự các vòng màu thì giá trị điện trở có thể được biểu diễn bằng loại 3, 4, 5 hoặc 6 vòng màu.
Đọc giá trị điện trở có 4 vạch màu: vạch 1 biểu thị giá trị hàng chục của điện trở, vạch 2 biểu thị giá trị hàng đơn vị của điện trở, vạch 3 biểu thị hệ số nhân theo lũy thừa của 10 (số số "0" thêm vào), vạch 4 biểu thị sai số của điện trở.
Ví dụ: Điện trở có các màu theo thứ tự xanh lục, xanh lam, cam, nhũ vàng.
- Điện trở 5 vạch màu
Đọc giả bị điện trở có 5 vạch màu: vạch 1 biểu thị giá trị hàng trăm của điện trở, vạch 2 biểu thị giá trị hàng chục của điện trở, vạch 3 biểu thị giá trị hàng đơn vị của điện trở, vạch 4 biểu thị hệ số nhân theo lũy thừa của 10 (số số "0" thêm vào), vạch 5 biểu thị sai số của điện trở.
2.7. Ôn tập nội dung Điện tử tương tự
a) Yêu cầu cần đạt
Tập trung vào một số tiêu chí sau:
- Trình bày được nội dung cơ bản về tín hiệu, một số mạch xử lí tín hiệu (m khuếch đại, mạch điều chế, mạch giải điều chế) của điện tử tương tự.
Trình bày được kí hiệu, nguyên lí làm việc và ứng dụng cơ bản của mạch khuếch đại thuật toán.
b) Hướng dẫn ôn tập
Một số kiến thức trọng tâm:
- Tín hiệu tương tự:
+ Có biên độ biến đổi liên tục theo thời gian.
+ Thường được biểu diễn thông qua điện áp hoặc dòng điện.
- Mạch khuếch đại tín hiệu: làm tăng cường biên độ tín hiệu mà không làm thay đổi dạng tín hiệu.
- Mạch điều chế tín hiệu:
+ Ghép tín hiệu tần số thấp với sóng mang có tần số cao để truyền đi xa (sử dụng bên phát).
+ Mạch điều chế biên độ là một loại mạch điều chế tín hiệu, trong đó biên độ của sóng mang thay đổi theo biên độ của tín hiệu cần truyền.
- Mạch giải điều chế tín hiệu: tách tín hiệu thông tin ra khỏi sóng mang (sử dụng bên thu).
- Khuếch đại thuật toán:
+ Là mạch tích hợp có hai đầu vào, một đầu ra, có hệ số khuếch đại rất lớn.
+ Kí hiệu (Hình 11):
+ Nguyên lí làm việc: khuếch đại sự chênh lệch điện áp giữa hai đầu vào đào và không đào, sau đó đưa kết quả tới đầu ra.
– Một số mạch sử dụng khuếch đại thuật toản:
+ Mạch khuếch đại: làm tăng cường biên độ tín hiệu.
• Mạch khuếch đại đảo: tín hiệu đưa vào đầu vào đảo (-), tín hiệu ra được khuếch đại và đảo dấu so với tín hiệu vào.
• Mạch khuếch đại không đảo: tín hiệu đưa vào đầu vào không đảo (+), tín hiệu ra được khuếch đại và cùng dấu so với tín hiệu vào.
+ Mạch cộng: dùng để cộng đối với hai hoặc nhiều tín hiệu điện áp ở đầu vào.
• Mạch cộng đảo 2 đầu vào: tín hiệu đưa vào đầu vào đảo.
• Mạch cộng không đảo 2 đầu vào: tín hiệu đưa vào đầu vào không đảo.
+ Mạch trừ: thực hiện phép trừ đối với các tín hiệu điện áp ở đầu vào.
+ Mạch so sánh: để so sánh điện áp vào với một điện áp ngưỡng.
• Mạch so sánh đảo: tín hiệu đưa vào đầu vào đảo
• Mạch so sánh không đảo: tín hiệu đưa vào đầu vào không đảo.
2.8. Ôn tập nội dung Điện tử số
a) Yêu cầu cần đạt
Tập trung vào một số tiêu chí sau:
- Trình bày được nội dung cơ bản về tín hiệu, một số mạch xử lí tín hiệu (thuộc mạch tổ hợp và mạch dãy) trong điện tử số.
- Vẽ kí hiệu, trình bày được công dụng và nhận biết được một số cổng logic cơ bản.
b) Hướng dẫn ôn tập
Một số kiến thức trọng tâm:
- Khái niệm tín hiệu số:
+ Là một chuỗi tín hiệu rời rạc có biên độ không đổi trong một khoảng thời gian nhất định.
+ Thông số đặc trưng: bit (0 hoặc 1) và tốc độ bit (R, đơn vị: bit/s; R = 1 / T với T là khoảng bịt).
- Các cổng logic cơ bản:
+ Cổng "đào" (NOT), cổng "và" (AND), cổng "hoặc" (OR), cổng "và đảo" (NAND - NOT AND) và cổng "hoặc đảo" (NOR – NOT OR).
+ Bảng sau tóm tắt kiến thức về các cổng logic cơ bản:
- Mạch tổ hợp:
+ Mạch tổ hợp là mạch được tạo thành từ các cổng logic cơ bản.
+ Mạch so sánh hai số (mạch so sánh 1 bit)
như Hình 19: so sánh hai tín hiệu số ở đầu vào (A và B).
Hàm logic: Q = overline A . overline B +A.B.
Nếu A = B thì Q = 1
Nếu A ≠ B thi Q = 0
- Mạch dãy:
+ Là mạch logic tổ hợp có tính chất nhớ, trạng thái đầu ra của mạch phụ thuộc vào tổ hợp trạng thái đầu vào ở thời điểm đang xét và trạng thái đầu ra của nó ở thời điểm trước đó (quá khứ).
+ Flip-flop D là một loại phần tử nhớ cấu thành mạch dãy.
+ Bảng tóm tắt kiến thức flip-flop D như sau:
+ Mạch đếm: là một mạch dãy.
+ Mạch đếm nhị phân 4 bịt sử dụng flip-flop D:
• Sơ đồ mạch như Hình 20:
2.9. Ôn tập nội dung Vi điều khiển
a) Yêu cầu cần đạt
Tập trung vào một số tiêu chí sau:
- Trình bày được khái niệm, phân loại và ứng dụng của vi điều khiển.
- Giải thích được sơ đồ chức năng của vi điều khiển.
- Mô tả được cấu trúc, ứng dụng và công cụ lập trình của một bo mạch lập trình vi điều khiển.
b) Hướng dẫn ôn tập
Một số kiến thức trọng tâm:
- Khái quát vi điều khiển:
+ Khái niệm: Vi điều khiển là một mạch tích hợp (IC) có thể lập trình được.
+ Phân loại vì điều khiển:
• Dựa trên độ rộng dữ liệu: vì điều khiển 8 bit, vi điều khiển 16 bit và 32 bit,...
• Dựa trên họ vi điều khiển: 8051, PIC, AVR, ARM,...
+ Ứng dụng:
• Trong các sản phẩm dân dụng (chuột máy tính, điện thoại, máy nghe nhạc,...).
• Trong các sản phẩm công nghiệp (bộ điều khiển điện tử trong các máy sản xuất và dây chuyền sản xuất trong công nghiệp,...).
+ Sơ đồ chức năng của vi điều khiển: gồm bộ xử lí trung tâm, đầu vào, đầu ra và bộ nhớ.
- Bo mạch lập trình vi điều khiển:
+ Cấu trúc: gồm vi điều khiển (khối trung tâm) cùng các khối hỗ trợ như khối nguồn, khối chỉ thị, khối truyền thông, kết nối tín hiệu vào/ra.
+ Ứng dụng: sử dụng trong các bộ điều khiển lập trình được ứng dụng rộng rãi trong các máy sản xuất và phục vụ đời sống (ví dụ: hệ thống sưởi ấm tự động, bộ điều khiển máy bay không người lái,...).
Công cụ lập trình của một bo mạch lập trình vi điều khiển:
+ Là phần mềm được cài đặt trên máy tính để lập chương trình và nạp chương trình vào bo mạch vi điều khiển qua cống truyền thông (ví dụ: phần mềm Arduino IDE).
+ Một công cụ lập trình bao gồm các phần chính sau: Editor (trình soạn thảo), Debugger (trình gỡ lỗi), Compiler (trình biên dịch) hoặc Interpreter (trình thông dịch).