I.mục đích thí nghiệm
1. Làm quen và sử dụng đồng hồ đa năng hiện
số (Digital Multimeter) để đo hiêụ điện thế và
c-ờng độ dòng điện trong các mạch điện một chiều
và xoay chiều, hoặc đo điện trở của các vật dẫn.
2. Khảo sát sự phụ thuộc nhiệt độ của điện trở kim
loại bằng cách vẽ đ-ờng đặc tr-ng vôn-ampe của
bóng đèn dây tóc. Từ đó xác định nhiệt độ của dây
tóc bóng đèn
8 trang |
Chia sẻ: lephuong6688 | Lượt xem: 4583 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Làm quen sử dụng dụng cụ đo điện khảo sát các mạch điện một chiều và xoay chiều, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bài 7 thí nghiệm vật lý BKE-010
làm quen Sử dụng dụng cụ đo điện
Khảo sát các mạch điện một chiều và xoay chiều
I.mục đích thí nghiệm
1. Làm quen và sử dụng đồng hồ đa năng hiện
số (Digital Multimeter) để đo hiêụ điện thế và
c−ờng độ dòng điện trong các mạch điện một chiều
và xoay chiều, hoặc đo điện trở của các vật dẫn.
2. Khảo sát sự phụ thuộc nhiệt độ của điện trở kim
loại bằng cách vẽ đ−ờng đặc tr−ng vôn-ampe của
bóng đèn dây tóc. Từ đó xác định nhiệt độ của dây
tóc bóng đèn.
3. Khảo sát các mạch điện RC và RL có dòng
xoay chiều để kiểm chứng ph−ơng pháp giản đồ
vectơ Fresnel, đồng thời dựa vào định luật Ohm đối
với dòng xoay chiều để xác định tổng trở, cảm
kháng và dung kháng của các mạch điện. Từ đó
xác định điện dung của tụ điện và hệ số tự cảm của
cuộn dây dẫn.
II. Dụng cụ
2 đồng hồ đa năng hiện số kiểu DT9205 ;
1 bóng đèn dây tóc 12V-3W ;
1 mẫu điện trở Rx ;
1 mẫu tụ điện Cx ;
1 mẫu cuộn cảm Lx ;
1 bảng lắp ráp mạch điện ;
6 dây dẫn nối mạch dài 60cm ;
1 nguồn cung cấp điện 12V-3A/AC-DC
III. Cơ sở lý thuyết
1. Giới thiệu cách sử dụng đồng hồ đa năng
hiện số kiểu DT 9202
Đồng hồ vạn năng hiện số là loại dụng cụ đo có
độ chính xác cao và nhiều tính năng −u việt hơn
hẳn loại đồng hồ chỉ thị kim tr−ớc đây, đ−ợc dùng
để đo hiệu thế và c−ờng độ dòng điện một chiều,
xoay chiều, điện trở, điện dung của tụ điện....Nhờ
một núm chuyển mạch chọn thang đo, ta có thể
chọn thang thích hợp với đại l−ợng cần đo.
Thông th−ờng một đồng hồ vạn năng hiện số
loại 3 1/2 digit có 2000 điểm đo ( từ 0 đến 1999) .
Giả sử ta chọn thang đo hiệu thế một chiều DCV
20V, thì đại l−ợng :
VV .01,0
2000
20
==α (1)
đ−ợc gọi là độ phân giải của thang đo.
Nếu hiệu thế ta đo đ−ợc là U thì sai số tuyệt đối
của phép đo trực tiếp đại l−ợng U này là:
∆U = δ (%) . U + n . α (2)
Trong đó :
U : Giá trị đo đ−ợc, chỉ thị trên đồng hồ.
δ (%) : Cấp chính xác của thang đo
α : Độ phân giải của thang đo.
n = 1 4 3 ( quy định theo từng thang đo bởi nhà
sản xuất ).Cách tính t−ơng tự đối với các thang đo
thế và dòng khác.
Các thang đo thế và dòng có độ nhạy cao nhất
th−ờng là 200mV và 200àA hoặc 2mA, đ−ợc dùng
để đo các hiệu thế và dòng điện một chiều rất nhỏ.
Cần rất thận trọng khi sử dụng các thang đo này.
Nếu vô ý để hiệu thế hoặc dòng điện lớn gấp 5-10
lần giá trị thang đo này, có thể gây ra h− hỏng trầm
trọng cho đồng hồ. Vì vậy, các quy tắc nhất thiết
phải tuân thủ khi sử dụng đồng hồ vạn năng hiện
số là :
1.Không bao giờ đ−ợc phép chuyển đổi thang
đo khi đang có điện ở đầu đo.
2.Không áp đặt điện áp, dòng điện v−ợt quá giá
trị thang đo. Tr−ờng hợp đại l−ợng đo ch−a biết, thì
hãy đo thăm dò bằng thang đo lớn nhất, rồi rút điện
ra để chọn thang thích hợp.
3. Để đo c−ờng độ dòng điện nhỏ chạy trong
đoạn mạch, ta dùng hai dây đo cắm vào hai lỗ
“COM “(lỗ chung ) và lỗ “A” trên đồng hồ. Hai đầu
cốt còn lại của dây đo đ−ợc mắc nối tiếp với đoạn
mạch. Chuyển mạch chọn thang đo đ−ợc vặn về
các vị trí thuộc giải đo DCA để đo dòng điện một
chiều, ACA để đo dòng xoay chiều. Sau lỗ “A” bên
trong đồng hồ có cầu chì bào vệ, nếu dòng điện đo
v−ợt quá giá trị thang đo, lập tức cầu chì bị thiêu
cháy, tất cả các thang đo dòng điện nhỏ ng−ng
hoạt động cho đến khi một cầu chì mới đ−ợc thay.
Điều tai hại t−ơng tự cũng xảy ra nếu chúng ta mắc
Ampe kế song song với hai đầu đoạn mạch có hiệu
thế.
Hy rất thận trọng khi sử dụng các thang đo
dòng, không để cháy cầu chì !
4. Để đo c−ờng độ dòng điện lớn 0-10A, ta
dùng hai dây đo cắm vào hai lỗ “COM “(lỗ chung )
và lỗ “10A” ( hoặc 20A ) trên đồng hồ. Hai đầu cốt
2
OFF
ON
còn lại của dây đo đ−ợc mắc nối tiếp với đoạn
mạch. Chuyển mạch chọn thang đo đ−ợc vặn về vị
trí DCA-10A để đo dòng một chiều, ACA-10A để đo
dòng xoay chiều. Sau lỗ 10A( hoặc 20A), bên trong
đồng hồ không có cầu chì bảo vệ, nếu bị đoản
mạch th−ờng gây cháy, nổ ở mạch điện ngoài hoặc
ở nguồn điện.
Tóm lại : chọn thang đo đúng, và không nhầm
lẫn khi thao tác đo thế và dòng là hai yếu tố quyết
định bảo vệ an toàn cho đồng hồ.
5. Để đo hiệu thế một chiều, xoay chiều,hoặc đo
điện trở, ta dùng hai dây đo cắm vào hai lỗ “COM “
(lỗ chung ) và lỗ “Vς” trên mặt đồng hồ. Hai đầu có
mỏ kẹp cá sấu còn lại của dây đo đ−ợc mắc song
song với đoạn mạch. Chuyển mạch chọn thang đo
đ−ợc vặn về các vị trí thuộc giải đo DCV để đo hiệu
thế một chiều, ACV để đo hiệu thế xoay chiều,và
ς để đo điện trở.
digital multimeter
DT 9202
1.289
2K 20K 2M 20M Ω
200 200M
2m 200m
ACA 20m X 2 DCV
200m 20
20 200
20 1000
200m 700
20m 200
DCA 2m 20 ACV
20à 2
2à 200n 2n 200m
Cx F hFE
20A A COM V/Ω
2. Khảo sát mạch điện một chiều
Xét mạch điện gồm nguồn điện một chiều Un
cung cấp điện cho bóng đèn dây tóc Đ có điện trở
R (Hình 2). Điện áp ra của nguồn điện Un có thể
thay đổi đ−ợc nhờ biến trở núm xoay P. Hiệu điện
thế U giữa hai đầu bóng đèn Đ đo bằng vônkế một
chiều V, và c−ờng độ dòng điện I chạy qua bóng
đèn đo bằng ampekế một chiều A .
Theo định luật Ôm đối với mạch điện một chiều,
c−ờng độ dòng điện I chạy qua đoạn mạch tỷ lệ với
hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch và tỷ lệ
nghịch với điện trở R của đoạn mạch :
I =
U
R
(3)
Nếu R không đổi thì I tỷ lệ bậc nhất với U. Đồ
thị I =f (U) - gọi là đặc tuyến vôn-ampe, có dạng
đ−ờng thẳng qua gốc toạ độ với hệ số góc :
G
R
1
tg ==α (4)
trong đó G là độ dẫn điện của đoạn mạch.
Nh−ng do hiệu ứng Jun-Lenxơ, l−ợng nhiệt Q toả
ra trên điện trở R trong thời gian τ bằng :
Q = R I2τ (5)
L−ợng nhiệt này làm tăng nhiệt độ và do đó làm
thay đổi điện trở của đoạn mạch. Vì dây tóc bóng
đèn Đ làm từ Vonfram, nên điện trở R của nó thay
đổi theo nhiệt độ t theo công thức :
( )20t tt.1RR βα ++= (6)
với Rt là điện trở ở Ct
0 và R 0 là điện trở ở C0
0 , còn
α = 4,82.10-3 K-1 và β = 6,76 .10-7 K-2 , là các hệ
số nhiệt của điện trở của Vonfram.
Kết quả là c−ờng độ dòng điện I chạy qua dây
tóc đèn Đ không tăng tỷ lệ tuyến tính theo hiệu điện
thế U giữa hai đầu dây tóc đèn nữa. Đặc tuyến
vôn-ampe I =f (U) của bóng đèn dây tóc có dạng
đ−ờng cong. Gọi pR là điện trở của dây tóc đèn ở
nhiệt độ phòng pt . Khi đó từ (6) ta suy ra :
2
pp
p
0
t.t.1
R
R βα ++= (7)
Giải ph−ơng trình (6) đối với t, cộng thêm 273K
ta xác định đ−ợc nhiệt độ tuyệt đối của dây tóc đèn:
−
−++= αβαβ 142
1273
0
2
R
R
T t (8)
+
-
Un
E
A B, B Đ1
P
Hình 2
A
Đ2
C
V Đ
+
+
I
3
trong đó điện trở pR và tR tính theo công thức (3)
với I là dòng điện một chiều chạy qua dây tóc đèn
Đ và U là hiệu điện thế t−ơng ứng giữa hai đầu dây
tóc đèn.
3. Khảo sát mạch điện xoay chiều R-C
Đặt hiệu điện thế xoay chiều u có tần số f vào hai
đầu mạch điện gồm tụ điện có điện dung C mắc
nối tiếp với điện trở thuần R (Hình 3).
Giả sử dòng điện xoay chiều chạy trong mạch ở
thời điểm t có dạng :
i = I f t0 2.sin .pi (9)
Khi đó : u = u R + u C (10)
Vì uR cùng pha với i , còn uC chậm pha pi / 2 so
với i , nên ta có thể viết :
u = U f t U f tR C0 02 2 2
.sin . .sin( . )pi pi
pi
+ − (11)
U R0 I 0
ϕ
U C0 U 0
Hình 4
áp dụng giản đồ vectơ Fresnel (Hình 4), ta tìm đ−ợc
dạng của hiệu điện thế xoay chiều u :
u = U f t0 2.sin( . )pi ϕ+ (12)
với U 0 = U UR C02 02+ (13)
tgϕ = - U
U
C
R
0
0
= -
1
2pif CR.
(14)
Thay RU 0R0 I= và C.f2
ZU 0C0C0 pi
I
I ==
vào (13), ta có biểu thức :
ZZRU 0
2
C
2
00 II =+= (15)
với ZC là dung kháng của tụ điện :
C.f2
1
ZC pi
= (16)
và Z là tổng trở của mạch R-C đối với dòng điện
xoay chiều tần số f :
Z = R ZC
2 2+ (17)
Chia hai vế của (15) cho 2 , ta nhận đ−ợc định
luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều R-C :
I = U
Z
(18)
trong đó U và I là giá trị hiệu dụng của hiệu điện
thế và c−ờng độ dòng xoay chiều trong mạch R-C có
thể đo bằng đồng hồ đa năng hiện số.
4. Khảo sát mạch điện xoay chiều R-L
Đặt hiệu điện thế xoay chiều u có tần số f vào
hai đầu mạch điện gồm cuộn dây dẫn có điện trở
thuần r và hệ số tự cảm L mắc nối tiếp với điện
trở R (Hình 5).
Giả sử dòng điện xoay chiều chạy trong đoạn
mạch ở thời điểm t có dạng :
i = I0 2.sin .pif t
Khi đó : u = uR + ur +uL (19)
Vì uR và ur cùng pha với i , còn uL nhanh pha pi/2
so với i, nên ta có thể viết :
u = UoR.sin 2pif.t +Uor . sin 2pif.t + UoL .sin (2pif.t+pi/2)
(20)
T−ơng tự trên, áp dụng giản đồ vectơ Fresnel
(Hình 6), ta tìm đ−ợc :
u = U0.sin (2pi ϕf t. )+ (21)
với U 0 = oLoroR UUU
22)( ++ (22)
tgϕ =
oroR
oL
UU
U
+
=
rR
Lf
+
.2pi
(23)
Thay U0R= I0.R , U0r= I0.r và U0L =I0 .2pif.L vào
(22), ta có biểu thức :
2200 )( LZrRIU ++= = I0 .Z (24)
với ZL là cảm kháng của cuộn dây dẫn :
ZL = L.f2pi (25)
A B
L , r
~U A V
Hình 5
C
R
E
R
B
V A
A
E C
~U
C
Hình 3
4
và Z là tổng trở của mạch R-L đối với dòng điện
xoay chiều tần số f :
22)( LZrRZ ++= (26)
Chia hai vế của (24) cho 2 , ta nhận đ−ợc định
luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều R-L :
I =
U
Z
(27)
trong đó U và I là giá trị hiệu dụng của hiệu điện
thế và c−ờng độ dòng xoay chiều trong mạch R-L có
thể đo bằng đồng hồ đa năng hiện số.
IV. Trình tự thí nghiệm
1. Kiểm tra hoạt động của bộ nguồn điện 12V-3A
(AC-DC POWER SUPPLY)
nguồn điện 12V-3A
AC-DC POWER SUPPLY P
A V 0
~12V +12V − K
Hình 7
Bộ nguồn điện 12V-3A/AC-DC (Hình 7) có thể
cung cấp :
Điện áp một chiều 0ữ12V đ−ợc lấy ra từ hai cọc
đấu dây 612V phía phải, cung cấp dòng tối đa 3A,
có thể điều chỉnh liên tục nhờ núm xoay P. Hai
đồng hồ A và V lắp trên mặt bộ nguồn dùng chỉ thị
gần đúng điện áp và dòng điện ra (>1,5%).
Điện áp xoay chiều cố định ~12V lấy ra từ hai
lỗ đấu dây phía trái.
Kiểm tra hoạt động của bộ nguồn bằng cách :
- Cắm phích lấy điện của bộ nguồn này vào ổ
điện xoay chiều ~220V trên bàn thí nghiệm.
- Bấm khoá K trên mặt bộ nguồn : đèn LED của
nó phát sáng báo hiệu sẵn sàng hoạt động.
- Vặn từ từ núm xoay P theo chiều kim đồng hồ
đồng thời quan sát vônkế V trên mặt bộ nguồn. Nếu
kim chỉ thị của nó dịch chuyển đều đặn trên toàn
thang đo ( 0 –12V) là đạt yêu cầu.
- Vặn trả lại núm xoay P về vị trí tận cùng bên
trái. Bấm khoá K để tắt bộ nguồn .
2. Vẽ đặc tuyến vôn-ampe của bóng đèn dây tóc.
a. Mắc mạch điện trên bảng lắp ráp theo sơ
đồ hình 2. Bộ nguồn điện 12V-3A/AC-DC cung cấp
điện áp một chiều biến đổi 0ữ12V (lấy trên hai cực
±12V của nó) cho bóng đèn dây tóc Đ (12V- 3W).
Dùng hai đồng hồ đa năng hiện số DT9202 làm
vônkế một chiều V và ampekế một chiều A .
b. Chọn thang đo cho hai đồng hồ :
Vônkế V đặt ở thang đo một chiều
DCV20V. Lỗ "V/ Ω " là cực d−ơng (+), lỗ "COM"
là cực âm (−) của von kế. Sử dụng hai dây đo
có hai đầu phích ( hoặc có mỏ kẹp cá sấu) để
nối von kế song song với mạch điện
Ampekế A đặt ở thang đo một chiều DCA
10A. Lỗ “20A" là cực d−ơng (+), lỗ "COM" là cực
âm (−). Sử dụng hai dây đo có hai đầu cốt để
mắc Ampe kế nối tiếp với mạch điện.
Sau khi thiết lập xong, Mời thày giá o kiểm tra mạch điện
tr−ớc khi cấp điện cho mạch. Bấm khóa K trên mặt
bộ nguồn: đèn LED phát sáng, báo hiệu sẵn sàng
hoạt động .
c. Tiến hành đo : Bấm núm "ON/OFF" trên
vônkế V và ampekế A, cho chúng hoạt động .
Vặn từ từ núm xoay P của bộ nguồn để điều
chỉnh hiệu điện thế U( chỉ trên vônkế hiện số V )
tăng dần từng vôn một, từ 0 đến 10V. Đọc và ghi
các giá trị c−ờng độ dòng điện I t−ơng ứng ( chỉ
trên von kế số A ) vào bảng 1 .
d. Kết thúc phép đo : Vặn nhẹ núm xoay P về
tận cùng bên tr iá, Bấm khoá K để tắt bộ nguồn.
Bấm các núm "ON/OFF" trên hai đồng hồ để tắt
điện cho chúng .
3. Xác định nhiệt độ nóng sáng của dây tóc đèn.
Để xác định nhiệt độ nóng sáng của dây tóc
đèn, ta phải đo điện trở cúa dây tóc đèn ở nhiệt độ
phòng. Tháo vônkế V ra khỏi mạch điện , vặn
chuyển mạch chọn thang đo của nó về vị trí “200ς”
dùng nó làm ômkế để đo điện trở. Các cực "V/ Ω "
và "COM" của ômkế đ−ợc nối với hai đầu của
bóng đèn Đ.
Bấm núm "ON" trên mặt ômkế , đọc giá trị điện trở
dây tóc đèn và ghi vào bảng 1. Đọc và ghi giá trị
Ur UR
I
U0L U0
UL
Hình 6
ϕ
5
nhiệt độ phòng tp trên nhiệt kế 0ữ100
0C vào bảng
1. Bấm núm "OFF" để tắt điện cho Ômkế .
Ghi vào bảng 1 : giá trị giới hạn, độ nhạy, cấp
chính xác và số n qui định đối với thang đo đã chọn
trên vônkế V và ampekế A (xem bảng các thông số
kỹ thuật của đồng hồ hiện số DT 9202 ở trang cuối
của tập tài liệu này).
4. Xác định điện dung của tụ điện trong mạch RC
a. Mắc mạch điện: Mắc tụ điện C và điện trở R
vào bảng điện nh− trên sơ đồ hình 3. Điện áp xoay
chiều ~12V đ−ợc lấy từ hai lỗ ra xoay chiều ~12V
trên mặt bộ nguồn để cung cấp cho mạch điện.
Tiếp tục dùng hai đồng hồ đa năng hiện số DT9202
làm vônkế và ampekế xoay chiều .
b. Chọn thang đo cho hai đồng hồ :
Vônkế V đặt ở thang đo xoay chiều ACV 20V,
mắc song song với các đoạn mạch cần đo.
Ampekế A đặt ở thang đo xoay chiều ACA
200mA, Hai dây đo cắm vào 2 lỗ “COM” và “A”, rồi
mắc nối tiếp xen vào mạch điện giữa R và C bằng
hai đầu cốt( Hình 3 )
Sau khi thiết lập xong, Mời thày giá o kiểm tra
mạch điện tr−ớc khi cấp điện cho mạch.
c. Tiến hành đo : Bấm núm "ON/OFF" trên
mặt vônkế V và ampekế A, cho chúng hoạt động .
Bấm khoá K của bộ nguồn. Quan sát ,đọc và ghi
giá trị c−ờng độ dòng điện chỉ trên Ampe kế A vào
bảng 2.
Dùng vônkế V lần l−ợt đo các giá trị hiệu điện
thế hiệu dụng U ở hai đầu đoạn mạch, UR giữa hai
đầu điện trở thuần R , và UC giữa hai đầu tụ điện
C, đọc và ghi vào bảng 2.
d. Kết thúc phép đo : Bấm khoá K để tắt bộ
nguồn. Bấm các núm "ON/OFF" trên hai đồng hồ
để tắt điện cho chúng .
Ghi vào bảng 2 : giá trị giới hạn, độ nhạy, cấp
chính xác và số n qui định đối với thang đo đã chọn
trên vônkế và ampekế.
5. Xác định hệ số tự cảm L của cuộn dây dẫn
trong mạch RL
a. Mắc mạch điện : Mắc cuộn dây dẫn có điện
trở thuần r, hệ số tự cảm L nối tiếp với điện trở R
vào bảng lắp ráp mạch điện theo sơ đồ hình 5. Điện
áp xoay chiều ~12V đ−ợc lấy từ hai lỗ ra xoay
chiều ~12V trên mặt bộ nguồn để cung cấp cho
mạch điện. Vẫn dùng hai đồng hồ đa năng hiện số
DT9202 làm vônkế và ampekế xoay chiều .
b. Chú ý : Giữ nguyên vị trí thang đo của
vônkế xoay chiều V và ampekế xoay chiều A nh−
trong thí nghiệm khảo sát mạch điện RC nêu trên.
Mời thày giá o kiểm tra mạch điện tr−ớc khi nối
mạch điện cần đo với bộ nguồn 12V-3A/AC-DC.
c. Tiến hành đo : Bấm núm "ON/OFF" trên
mặt vônkế V và ampekế A, cho chúng hoạt động .
Bấm khoá K của bộ nguồn. Quan sát ,đọc và ghi
giá trị c−ờng độ dòng điện chỉ trên Ampe kế A vào
bảng 3.
Dùng vônkế V lần l−ợt đo các giá trị hiệu điện
thế hiệu dụng U ở hai đầu đoạn mạch, UR giữa hai
đầu điện trở thuần R , và UL giữa hai đầu cuộn dây
dẫn L, đọc và ghi vào bảng 2.
d. Kết thúc phép đo : Bấm khoá K để tắt bộ
nguồn. Bấm các núm "ON/OFF" trên hai đồng hồ
để tắt điện cho chúng .
e. Tháo vônkế V ra khỏi mạch điện , vặn
chuyển mạch chọn thang đo của nó về vị trí “200ς”
hoặc “2k“ dùng nó làm ômkế để đo điện trở thuần r
của cuộn dây. Các cực "V/ Ω " và "COM" của
ômkế đ−ợc nối với hai đầu của cuộn dây L.
Bấm núm "ON" trên mặt ômkế , đọc giá trị điện trở
r của cuộn dây và ghi vào bảng 3.
Sau đó, bấm núm "ON/OFF" tắt điện cho ômkế
Ghi vào bảng 3 : giá trị giới hạn, độ nhạy, cấp
chính xác và số n đ−ợc qui định đối với thang đo đã
chọn trên vônkế V, ampekế A và ômkế Ω .
V. Tính toán kết quả đo
1. Dựa vào các cặp giá trị của I, U t−ơng ứng, và
các giá trị Rp và tp thu đ−ợc trong bảng 1, hãy :
vẽ đặc tuyến vôn-ampe I = f(U) của bóng
đèn dây tóc.
Xác định nhiệt độ T của dây tóc đèn Đ nóng
sáng khi giữa hai cực của đèn có hiệu điện thế
V10U = dựa theo các công thức (3), (7) và
(8).
2. Dựa vào các giá trị I , U , UR , UC đo đ−ợc trong
bảng 2 để xác định :
tổng trở
I
U
ZRZ 2C
2
=+=
điện trở thuần
I
RUR =
dung kháng
I
C
C
U
Z =
điện dung
CC U.f.2Z.f.2
1
C
pipi
I
==
với f = 50Hz ± 1% là tần số l−ới điện quốc gia.
6
3. Dựa vào các giá trị đo đ−ợc của U, I và R đo
đ−ợc trong mạch RL để xác định :
tổng trở Z = U/I
cảm kháng
22 )( rRZZ L +−=
hệ số tự cảm
f
Z
L L
pi2
=
với f = 50Hz ± 1% là tần số l−ới điện quốc gia.
VI. Câu hỏi kiểm tra
1. Phát biểu và viết biểu thức của định luật Ôm đối
với dòng điện không đổi.
Tại sao đặc tuyến vôn-ampe I = f (U) của bóng
đèn dây tóc không phải là đ−ờng thẳng ?
2. Nêu rõ quan hệ về tần số, pha và biên độ
giữa c−ờng độ dòng điện xoay chiều và hiệu điện
thế xoay chiều trong đoạn mạch :
- chỉ chứa điện trở thuần R ;
- chỉ chứa tụ điện có điện dung C ;
- chỉ chứa cuộn dây dẫn có hệ số tự cảm L .
3. Dùng giản đồ vectơ Fresnel, thiết lập quan hệ
về tần số, pha và biên độ giữa c−ờng độ dòng điện
xoay chiều và hiệu điện thế xoay chiều trong mạch
RLC không phân nhánh.
Từ đó suy ra biểu thức xác định tổng trở của
mạch RLC. Điều kiện để c−ờng độ dòng điện trong
mạch RLC đạt cực đại ?
4. Trình bầy cách xác định điện dung C của tụ
điện và hệ số tự cảm L của cuộn dây dẫn theo
ph−ơng pháp vôn-ampe đối với dòng xoay chiều .
5. Nói rõ cách xác định sai số tuyệt đối của
c−ờng độ dòng điện và của hiệu điện thế đo trực
tiếp trên các đồng hồ đa năng hiện số .
6. Dựa vào công thức tính C và L chứng minh các
biểu thức tính sai số t−ơng đối của điện dung C và
của hệ số tự cảm L có dạng :
∆ ∆ ∆pi ∆ ∆C
C
I
I
f
f
U
U
C
C
= + + +
pi
∆ ∆ ∆ ∆ ∆pi ∆L
L
U U Z U I R R
I Z R
f
f
=
+ +
−
+ +
. . . .
.( )2 2 2 pi
trong đó
I
U
Z =
Phụ lục : Bảng thông số kỹ thuật đồng hồ vạn năng DT-9202
Chức năng
Thang
đo
δ
n
Chức năng
Thang đo
δ
n
200mV
2V
20V
200V
0,5%
1
200mV
2V
20V
200V
0,8%
3
DCV
Hiệu điện thế
một chiều
1000V 0,8% 2
ACV
Hiệu điện thế
xoay chiều
700 1,2% 3
2mA 2mA
20mA
0,8%
1 20mA
1%
3
200mA 1,2% 1 200mA 1,8% 3
DCA
C−ờng độ dòng
một chiều
20A 2% 5
ACA
C−ờng độ dòng
xoay chiều
20A 3% 7
200Ω 2nF
2KΩ 20nF
20KΩ 200nF
2MΩ
0,8%
1
2àF
20MΩ 1% 2 20àF
Ω
Điện trở
200MΩ 5% 10
C
Điện dung
2,5%
3
7
Báo cáo thí nghiệm
sử dụng dụng cụ đo điện
khảo sát mạch điên một chiều, xoay chiều
Tr−ờng ........................................ Xác nhận của thày giáo
Lớp ...................Tổ .....................
Họ tên .........................................
I. Mục đích thí nghiệm
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.
...........................................................................................................................................................
.
II. Kết quả thí nghiệm
1. Bảng 1 : Đo đặc tr−ng Von Ampe của dây tóc bóng đèn
Von kế V :
Um = ............... α = ..............
δU = ...................n = ..............
Ampe kế A :
Im = ................. α = .................
δI = ................ n = ...............
tP =.................(
0C )
Ôm kế
Rm = ............... α = .................
δR = ............... n = .................
RP = ................( Ω )
U
(V)
I
(A)
U
(V)
I
(A)
U
(V)
I
(A)
U
(V)
I
(A)
1
2
3
.................
.................
.................
4
5
6
..............
..............
................
7
8
9
................
.................
...............
10
11
12
..............
...............
...............
2. Bảng 2 : Khảo sát Mạch R-C
Von kế V :
Um = ........... α = ..............δU = ............ n = ........
Ampe kế A :
Im = ............ α =.......... δI = ........... n = .........
I
(mA)
U
(V)
UR
(V)
UC
(V)
Z R ZC C
8
3. Bảng 3 : Khảo sát Mạch R-L
Ôm kế
Rm = .................. α = ...................... .R = ....................... n = .........................RP = .............
.................
I
(mA)
U
(V)
UR
(V)
UL
(V)
Z R ZL L
4.Vẽ đặc tr−ng Von Ampe của dây tóc đèn
5. Tính toán kết quả : (Theo mục IV )
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.................................................
File đính kèm:
- Bai 2C - Lam quen dung cu do dien.pdf