Bài 19. Thực hành: Khảo sát đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp

Bài 34:
THỰC HÀNH:
KHẢO SÁT ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3 1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3
Mục đích
Biết cách khảo sát mạch xoay chiều bằng thực nghiệm, hiểu ý nghĩa thực tế của những đại lượng cơ bản là trở kháng, sự lệch pha, hiện tượng cộng hưởng điện.
Dùng được dao động kí điện tử, máy phát âm tần và các dụng cụ đo thông thường để làm thực nghiệm, liên hệ giữa các phép đo cụ thể với việc vẽ giản đồ Fre-nen.
Bằng thực nghiệm củng cố kiến thức về dao động điện từ.
1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3 1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3
2. Cơ sở lí thuyết
Tác dụng đặc biệt của tụ điện và cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều khác với trong mạch điện 1 chiều. Ý nghĩa của trở kháng.
Công thức tính trở kháng, tổng trở và độ lệch pha của mạch điện xoay chiều:
Điều kiện cộng hưởng trong mạch dao động điện:
Khi cộng hưởng, biên độ dao động đạt giá trị cực đại. Giá tri cực đại phụ thuộc vào độ lớn của điện trở thuần r trong mạch.
Biểu diển các đại lượng bằng giản đồ Fre-nen.
1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3 1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3
3. Phương trình thí nghiệm
Phương án 1: Dùng dao động kí điện tử
Dụng cụ thí nghiệm
Hai điện trở cỡ 2 k.
Một tụ điện cỡ 2 F.
Một cuộn cảm cỡ 0,5 H.
Một dao động kí điện tử hai chùm tia
Một máy phát âm tần
Một bộ nguồn điện đa năng (một chiều, xoay chiểu, có điều chỉnh).
Giấy kẻ ô milimét.
1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3 1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3
Tiến trình thí nghiệm
- Bước 1:
Kiểm tra các dụng cụ, tìm hiểu cách điều chỉnh dao động kí điện tử phù hợp với yêu cầu của phương án thí nghiệm này.
Điều chỉnh máy phát âm tần có tần số phát 400 Hz, dạng sin, cỡ 5 V.
- Bước 2:
Mắc mạch điện theo sơ đồ (Click vào đây)
Điều chỉnh dao đọng kí để quan sát đồng thời 2 đồ thị của 2 dao động cùng pha. Nên điều chỉnh để hiện thị 2 chu kì.
Vẽ lại đồ thị trên màn hình vào giấy.
- Bước 3:
Mắc tụ điện C vào thay thế cho R2 và sửa lại mạch điện như hình (click vào đây)
Điều chỉnh để quan sát đồng thời đồ thị của dao động lệch pha do tụ điện.
Vẽ lại đồ thị trên màn hình vào giấy.
1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3 1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3
- Bước 4:
Mắc cuộn cảm L thay thế cho tụ điện C.
Điều chỉnh để quan sát đồng thời đô thị của 2 dao động lệch pha do cuộn cảm.
Vẽ lại đồ thị trên màn hình vào giấy.
- Bước 5:
Mắc thêm tụ điện C nói tiếp với L tạo thành mạch RLC.
Suy nghĩ thay đổi cách mắc với dao động kí để quan sát đồng thời đồ thị của 2 dao động lệch pha do R, L, C.
Căn cứ vào các ô trên màn hình suy ra giá trị về biên độ rồi ghi vào bản vẽ của các đồ thị và ước lượng về các độ lệch pha trong các mạch điện đã quan sát.
1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3 1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3
b) Phương án 2: Dùng vôn kế và ampe kế xoay chiều để khảo sát định lượng
Dụng cụ thí nghiệm
Một tụ điện cỡ 10F.
Một cuộn cảm cỡ 0,5 H có điện trở thuần cỡ 20 .
Một ampe kế xoay chiều.
Một vôn kế xoay chiều.
Một nguồn xoay chiều 50 Hz – 24 V có điều chỉnh.
Một ngắt điện đơn.
Tiến trình thí nghiệm
Bước 1: Kiểm tra các dụng cụ, mắc mạch điện theo sơ đồ
Bước 2: Điều chỉnh nguồn có điện áp U1 tùy chọn. Dùng vôn kế đo lần lượt các điện áp ở các dụng cụ…
Bước 3:
Lặp lại 2 lần nữa với điện áp nguồn U2, U3 rồi đo như trên.
1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3 1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3
Ghi số liệu: qua ba lần đo.
Bước 4:
Từ các giá trị trên, tính các trở kháng ZL, ZC, Z toàn mạch.
Tìm giá trị thích hợp của tụ C để có trạng thái cộng hưởng.
Minh họa bằng giản đồ Fre-nen.
1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3 1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3
1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3 1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3
Chân thành cảm ơn đã lắng nghe!
Đinh Xuân Ngọc
Ngô Bảo Phúc
Nguyễn Huỳnh Thái
Nguyễn Duy Linh
Lê Thị Oanh
Nguyễn Thị Thùy Trang
Đặng Thị Hải Yến
Nguyễn Thị Thùy Linh
Nguyễn Thị Ánh Phương

1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3 1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3
Click vào đây để quay lại
1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3 1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3
Click vào đây để quay lại
1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3 1 2 A 4 - tổ 3 12 A 4 - tổ 3