Bài 7: Khảo sát các mạch điện một chiều và xoay chiều - Thí nghiệm vật lí | Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh
1. Mục đích thí nghiệm - Làm quen cách sử dụng đồng hồ đa năng hiện số - Biết cách xác định nhiệt độ của dây tóc bóng đèn bằng cách vẽ đường đặc trưng vônampe của bóng đèn dây tóc. - Dựa vào định luật Ohm đối với dòng AC để xác định tổng trở, cảm kháng, dung khác của mạch RC và RL. Xác định điện dung của tụ điện và hệ số tự cảm của cuộn dây. Tài liệu được sưu tầm giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao trong kì thi sắp tới. Mời bạn đọc đón xem !
Môn: Vật lý
Trường: Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh
Thông tin:
Tác giả:
Tài liệu liên quan:
Preview text:
lOMoARcPSD|46342985 lOMoARcPSD|46342985 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
BÀI 7: KHẢO SÁT CÁC MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU VÀ XOAY CHIỀU
Lớp: L32 / Nhóm:6 Nhận xét của giảng viên Full name:
1) Nguyễn Lê Thanh Minh - 2114059
2) Nguyễn Hữu Nhân - 2111906 3) Lê Hữu Hùng - 2113577
4) Nguyễn Hoàng Hải Nam - 2114119
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM, CƠ SỞ LÍ THUYẾT 1. Mục đích thí nghiệm
- Làm quen cách sử dụng đồng hồ đa năng hiện số
- Biết cách xác định nhiệt độ của dây tóc bóng đèn bằng cách vẽ đường đặc trưng vôn-
ampe của bóng đèn dây tóc.
- Dựa vào định luật Ohm đối với dòng AC để xác định tổng trở, cảm kháng, dung
khác của mạch RC và RL. Xác định điện dung của tụ điện và hệ số tự cảm của cuộn dây 2. Cơ sở lí thuyết
- Giả sử thang đo hiệu thế 1 chiều DCV 20V, thì độ phân giải Sai số tuyệt đối
- Khảo sát mạch điện 1 chiều:
+ Mạch 1 chiều cung cấp điện cho bóng đèn Đ có điện trở R, hiệu diện thế U đo
bằng vôn kế 1 chiều V, cường độ dòng điện I đo bằng Ampe kế một chiều A. + Định luật Ohm:
+ lượng nhiệt Q toả ra trên điện trở R trong thời gian bằng :
+ điện trở R của nó thay đổi theo nhiệt độ t :
+ Gọi Rp là điện trở của dây tóc đèn ở nhiệt độ phòng tp . Khi đó từ (6) ta suy ra: lOMoARcPSD|46342985
+ nhiệt độ tuyệt đối của dây tóc đèn: - Mạch xoay chiều RC
+ Giả sử dòng điện xoay chiều chạy trong mạch ở thời điểm t có dạng :
+ Khi đó , vì cùng pha i, còn chậm pha so với I, nên:
+ Định luật omm đối với mạch RC: - Mạch xoay chiều RL
+ Định luật Ohm đối với mạch RL: 3. Dụng cụ thí nghiệm
- 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; lOMoARcPSD|46342985
- 6 dây dẫn nối mạch dài 60cm;
- 1 nguồn cung cấp điện 12V-3A/AC-DC; - Nhiệt kế
II.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
- Kết nối đồng hồ đo hiện số với bóng đèn, xoay núm điều chỉnh trên đồng hồ về thang
đo 200 ôm, đo điện trở của bóng đèn và ghi vào bảng 1, đọc và ghi giá trị nhiệt độ phòng
1 lần bằng nhiệt kế sai số vào bảng 1.
- Kết nối nguồn điện vào bảng điện 1 chiều, sử dụng đồng hồ đo hiện số ( độ chính xác
0,5%) để đo hiệu điện thế của bóng đèn, và 1 cái đồng hồ đo hiện số ( độ chính xác
1,2%) để đo cường độ dòng điện của bóng đèn ( đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện
10 lần). Sau khi kết nối, bật nguồn lên để kiểm tra hoạt động của nguồn điện, nếu
đèn sàng là đạt yêu cầu.
- Vặn từ từ núm xoay P của bộ nguồn để điều chỉnh hiệu điện thế U, tăng dần từng vôn
một, từ 0 đến 10V. Đọc và ghi các giá trị cường độ dòng điện I tương ứng vào bảng 1 .
Vẽ đặc tuyến vôn-ampe của bóng đèn.
- Kết nối nguồn điện vào bảng mạch điện xoay chiều, có 4 trường hợp:
+ R nối tiếp L: đọc và ghi lại giá trị A bằng đồng hồ đo hiện số (chính xác 1,8%), ,
và đo bằng đồng hồ hiện số chính xác 1% (tất cả đo 1 lần ) lOMoARcPSD|46342985
+ R nối tiếp : thay cuộn dây bằng tụ điện, đọc và ghi giá trị A bằng đồng hồ đo hiện
số (chính xác 1,8%), , , đo bằng đồng hồ hiện số chính xác 1% (tất cả đo 1 lần )
+ R nối tiếp và : Đọc và ghi giá trị A bằng đồng hồ đo hiện số (chính xác 1,8%), , ,
đo bằng đồng hồ hiện số chính xác 1% (tất cả đo 1 lần )
+ R nối tiếp với song song : Đọc và ghi giá trị A bằng đồng hồ đo hiện số (chính xác
1,8%), , , đo bằng đồng hồ hiện số chính xác 1% % (tất cả đo 1 lần ).
III.CÔNG THỨC TÍNH VÀ CÔNG THỨC KHAI TRIỂN SAI SỐ 1. Tính giá trị Một tụ Hai tụ nối tiếp Hai tụ mắc song song 2. Tính sai số Một tụ lOMoARcPSD|46342985 Hai tụ song song Cảm kháng: IV.BẢNG SỐ LIỆU
Đo đặc tuyến volt-ampe của dây tóc bóng đèn Volt kế DC Ampe kế DC: Ôm kế : U = 20 V I = 200 mA R = 200 Ω m m m = 0,01 = 0,1 = 0,1 δU= 0,5% δI= 1,2 % δR= 1.0 n = 3 n = 5 % = 30 1 n = 3 Rp= 7 Ω
U(V ΔU(V) I(mA) ΔI(mA) U(V) ΔU(V) I(mA) ΔI(mA) lOMoARcPSD|46342985 ) 1 0,035 56,3 1,18 6 0,060 133,2 2,10 2 0,040 73,6 1,38 7 0,065 146,0 2,25 3 0,045 92,3 1,61 8 0,070 158,6 2,40 4 0,050 108,5 1,80 9 0,075 169,4 2,53 5 0,055 122,4 1,97 10 0,080 180,1 2,66 Khảo sát mạch RC Volt kế AC Ampe kế AC: Um =20V Im=200 mA = 0,01 = 0,1 δU = 1.0% δI= 1,8% n = 5 n = 3 I(mA) U(V) U (V) U (V) Z R Z C R c C C1 34,5 12,40 10,09 5,02 Cnt 27,4 12,35 8,82 8,11 C// 37,1 12,32 11,63 2,73 Khảo sát mạch RL Ôm kế: R = 200 () = 0,1 δ = 1.0% n = 3 Điện trở nội r = 72 () m I(mA) U(V) U (V) U (V) Z R Z L R L L 25,4 12,30 8,03 6,26 0,75
V. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ 1. Tính giá trị lOMoARcPSD|46342985
tương tự ta được (mA)
tương tự ta được 1,38 (mA) 1,61 (mA) 1,80 (mA) 1,97 (mA) 2,10 (mA) 2,25 (mA) 2,40 (mA) 2,53 (mA) lOMoARcPSD|46342985 2,66 (mA) tương tự với và: ) () tương tự với và ) tương tự với và: ) = tương tự với và == ==(F) lOMoARcPSD|46342985 2.Tính sai số Một tụ: + + + Hai tụ nối tiếp: + + + Hai tụ mắc song song: + + + Cảm kháng: = lOMoARcPSD|46342985 = + +
3.Tính giá trị của R0, T ở U=10V: ( oK) Tính sai số lOMoARcPSD|46342985
4. Vẽ đồ thị đặc tuyến Volt-Ampe
VI. VIẾT KẾT QUẢ PHÉP ĐO lOMoARcPSD|46342985 Đối với điện trở ( oK) Đối với tụ điện = C1=2,19. (F) = Cnt=1,08. = C//=4,33. Đối với cuộn dây