lOMoARcPSD|46958826 lOMoARcPSD|46958826 BÀI TN 1
KHẢO SÁT LINH KIỆN R-L-C Nhóm 09 – L07 Thành viên MSSV Nguyễn Việt Tiến 2114993 Nguyễn Hoàng Đạt 2111011 Thiên Hải Lâm 2113888 MỤC TIÊU:
Nắm được cách sử dụng kit thí nghiệm, dụng cụ đo.
Nắm được đặc tính các linh kiện điện trở, tụ điện, cuộn cảm
Thiết lập được mạch đo đơn giản cho tụ điện, cuộn cảm CHUẨN BỊ:
Chuẩn bị PreLab và nộp cho giáo viên trước khi vào lớp. lOMoARcPSD|46958826 2 THÍ NGHIỆM 1 Mục tiêu
Đọc và kiểm chứng giá trị điện trở. Yêu cầu
Đọc giá trị của các điện trở R1, R2, R3, R4 theo vòng màu, sau đó
kiểm chứng giá trị thực của R1, R2, R3, R4, R6, R7 bằng VOM.
Đo giá trị của biến trở VR5.
Các kết quả điền vào bảng sau R1 R2 R3 R4 R6 R7 VR5 Đọc (Ω)
200; ±5% 1000; ±5% 2000; ±1% 50; ±1% 1000 1500 Đo (Ω) 201 974 1947 50,1 980 1505 10754 Sai số 0,5% 2,6% 2,65% 0,2% 2% 0.33% Kiểm tra
Xác định sai số giữa kết quả đọc và đo. Sai số này có đúng với
vòng màu sai số của điện trở hay không.
Đa số đều đúng với vòng màu của điện trở.
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” Nhóm 09 – L07 lOMoARcPSD|46958826 3 THÍ NGHIỆM 2 Mục tiêu
Khảo sát mạch R-C, từ đó suy ra giá trị tụ điện Yêu cầu
Kết nối máy phát sóng và oscilloscope như sau: Kiểm tra
Chỉnh máy phát sóng phát ra sóng sine, tần số 1KHz, biên độ 2Vp-
p. Quan sát kênh 1 dao động ký để có dạng sóng chính xác.
Quan sát điện áp trên tụ C1 trên dao động ký.
Biên độ điện áp trên tụ C1 là bao nhiêu? UC1 = 1,8 / 2 = 0,9 (V)
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” Nhóm 09 – L07 lOMoARcPSD|46958826 4
Từ đó, giá trị C1 bằng bao nhiêu? Trình bày cách tính. U Z C U C UC 1,8 C 2011,6 I UR U2 U 2 C 22 1,82 R R 974 1 1 C 2 fZC 2 1000 2011,6 79,12 nF
Giá trị trên C1 là bao nhiêu? Từ đó tìm sai số giữa giá trị lý thuyết và giá trị thực.
Giá trị in trên C1: 0,1 (μF) = 100 (nF).
Sai số giữa giá trị lý thuyết và giá trị thực tế: C 100 79,12 20,88
(nF) Vẽ lại dạng sóng ngõ vào và sóng trên tụ C1.
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” Nhóm 09 – L07 lOMoARcPSD|46958826 5
Quan sát dạng sóng ngõ vào và dạng sóng trên tụ C1, hai sóng này
có tương quan về phase như thế nào? Giải thích.
Sóng ngõ ra trên tụ C1 trễ phase hơn sóng ngõ vào. Khi có dòng điện
xoay chiều đi vào tụ điện, dòng điện sẽ bắt đầu tích điện cho tụ điện
và nhờ lượng điện tích đã nạp tụ điện mới bắt đầu tăng điện áp lên.
Điện áp không tăng cùng lúc với cường độ dòng điện mà nó cần thời gian để phân
bố điện tích và tạo nên điện áp trong tụ. Do đó, đối với tụ điện thì điện áp trễ phase
hơn cường độ dòng điện thì sóng ngõ ra trễ phase hơn sóng ngõ vào.
Khi tăng/giảm tần số tín hiệu vào thì biên độ trên tụ thay đổi như thế
nào? Giải thích Khi tăng tần số tín hiệu vào thì biên độ trên tụ điện giảm và ngược lại. Có: U I Z C C 2 IfC
Giải thích: Tần số dòng điện càng lớn thì trở kháng của tụ điện
càng nhỏ, cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch tăng và
ngược lại. Với dòng điện một chiều, tụ điện có trở kháng dương vô
cùng. Đặc tính ấy được ứng dụng trong các mạch truyền tín hiệu.
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” Nhóm 09 – L07 lOMoARcPSD|46958826 6
Chuyển tín hiệu Vin thành xung vuông tần số 1Khz, biên độ 2Vpp.
Vẽ dạng sóng Vin và dạng sóng trên tụ điện.
Giải thích: Do nguyên lý hoạt động tích và phóng điện của tụ điện.
Giải thích hình dạng sóng ngõ ra khi ngõ vào là xung vuông.
Dạng sóng Vin có dạng hình vuông vì tín hiệu đầu vào là xung vuông. Dạng sóng t
trên tụ điện là đường cong bậc 2 vì Uc là hàm mũ: U C U in e c với c = RC.
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” Nhóm 09 – L07 lOMoARcPSD|46958826 7 THÍ NGHIỆM 3 Mục tiêu
Lặp lại thí nghiệm 2 để đo giá trị tụ C6. Yêu cầu
Kết nối tương tự như thí nghiệm 2 nhưng thay điện trở thành R3 và
tụ điện thành tụ C6. Kiểm tra
Chỉnh máy phát sóng phát ra sóng sine, tần số 100 Hz, biên độ 2Vp-
p. Quan sát kênh 1 dao động ký để có dạng sóng chính xác.
Quan sát điện áp trên tụ C6 trên dao động ký.
Biên độ điện áp trên tụ C6 là bao nhiêu? UC6 = 200 (mV)
Từ đó, giá trị C6 bằng bao nhiêu? Trình bày cách tính. U U 10 200 10 3 C I ZC 19,48 ( ) R 2 Z 2 2 C Z C 9742 ZC ZC 1 1 C 2 fZC 2 100 19,48 81,7 (μF)
Đọc giá trị in trên tụ C6. Giá trị và điện áp tối đa theo
lý thuyết của C6 là ? Không đọc được giá trị in trên tụ C6.
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” Nhóm 09 – L07 lOMoARcPSD|46958826 8 THÍ NGHIỆM 4 Mục tiêu
Khảo sát mạch R-L, từ đó suy ra giá trị cuộn cảm. Yêu cầu
Kết nối máy phát sóng như sau. Dùng kênh 1 của oscilloscope đo
dạng sóng Vin, kênh 2 đo dạng sóng trên L5. Kiểm tra
Chỉnh máy phát sóng phát ra sóng sine, tần số 50KHz, biên độ 2Vp-
p. Quan sát kênh 1 dao động ký để có dạng sóng chính xác.
Quan sát điện áp trên cuộn dây L5 trên dao động ký.
Biên độ điện áp trên cuộn dây L5 là bao nhiêu? UL5 = 68 (mV)
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” Nhóm 09 – L07 lOMoARcPSD|46958826 9
Từ đó, giá trị L5 bằng bao nhiêu? Trình bày cách tính. U U 10 68 10 3 L I ZL 6,62 ( ) Z Z 2 L R2 Z 2 L 9742 ZL L Z L L 6,62 21,1 (μH) 2 f 2 50 103
Vẽ lại dạng sóng ngõ vào và trên L5. Hai sóng này có tương quan
về phase như thế nào? Giải thích.
Sóng ngõ ra ở L5 có pha sớm hơn sóng ngõ vào.
Giải thích: Khi có dòng điện đi qua cuộn dây thì cuộn dây cũng đồng
thời tạo từ trường chạy ra trong lòng cuộn dây. Dựa trên nguyên lý cảm
ứng điện từ, khi từ trường tăng dần theo dòng điện thì trong cuộn dây
cũng sinh ra dòng điện cảm ứng để chống lại sự tăng dần đó. Khi dòng
điện giảm, từ trường giảm thì cũng có một dòng điện cảm ứng sinh ra
để chống lại sự giảm đó. Vì vậy trong cuộn dây, dòng điện trễ pha hơn
so với điện áp nên sóng ngõ ra sớm pha hơn sóng ngõ vào.
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” Nhóm 09 – L07 lOMoARcPSD|46958826 10
Khi tăng/giảm tần số tín hiệu vào thì biên độ L5 thay đổi như thế
nào? Giải thích? Khi tăng/giảm tần số tín hiệu vào thì biên độ trên
L5 cũng tăng/giảm tương ứng. U U U in L R
Giải thích: Ta có: U 2 2 in UR UL và I . Z Z L R 22 R2 Nên: U in UL 1 . 2 ZL
Khi ZL tăng thì UL cũng tăng và ngược lại do Uin và R là cố định.
Mà ZL tỉ lệ thuận với f nên khi tăng/giảm tần số tín hiệu vào thì biên
độ trên L5 cũng tăng/giảm tương ứng.
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” Nhóm 09 – L07