LÀM QUEN sử DỤNG DỤNG cụ đo điện KHẢO sát các MẠCH điện một CHIỀU và XOAY CHIỀU

BÀI BÁO CÁO SỐ 7:

LÀM QUEN SỬ DỤNG DỤNG
CỤ ĐO ĐIỆN KHẢO SÁT CÁC
MẠCH ĐIỆN MỘT CHIỀU VÀ
XOAY CHIỀU
L20_NHÓM F


Danh Sách Thành Viên

Giảng viên hướng dẫn:
Trần Thiên Hậu

01

Nguyễn Thế Bằng

02

Nguyễn Văn Chiến

03

Nguyễn Thị Vân Hà

2110048
2112935
2110148

04

Nguyễn Tuấn Khoa

05

Nguyễn Văn Lực

2111533

2113999


Nội Dung

Cơ sở lý thuyết

Trình tự thí nghiệm

Cơng thức tính và
công thức khai
triển sai số

Bảng số liệu


I. Cơ sở lý thuyết
1. 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 có thể thay đổi nhờ biến trở P.

- Theo định luật Ohm, cường 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=

(3)

- Nếu R khơng đổi thì I tỷ lệ bậc nhất với U. Đồ thị I =f (U) - gọi là đặc tuyến volt-ampe, có dạng
đường thẳng qua gốc toạ độ với hệ số góc :
tg  = G ( G là độ dẫn điện của đoạn mạch ) (4)


I. Cơ sở lý thuyết
2. 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 dịng điện xoay chiều chạy trong mạch ở thời điểm t có dạng :
(9)
Khi đó:

+

(10)

- Vì cùng pha với i, cịn chậm pha /2 so với i, nên ta có thể viết:
(11)

+

- Áp dụng giản đồ vecto Fresnel (Hình 4), ta tìm được dạng của hiệu điện thế xoay
chiều u:
(12)
với:

(13)


I. Cơ sở lý thuyết
(14)
- Thay và vào (13), ta được biểu thức:

với là dung kháng của tụ điện:

(15)

và Z là tổng trở của mạch R-C đối với dòng điện xoay chiều tần số(16)
f:
- Chia hai vế của (15) cho , ta nhận được định luật Ohm đối với mạch điện xoay
chiều R-C:
)
(17)

(18)


I. Cơ sở lý thuyết
3. 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 :
Khi đó:

(19)

- Vì và cùng pha với i , còn nhanh pha /2 so với i, nên ta có thể viết :
(20)
- Tương tự trên, áp dụng giản đồ vecto Fresnel (Hình 6), ta tìm được :
(21)
Với:

(22)
Hình 6

(23)


I. Cơ sở lý thuyết
- Thay và vào (22), ta có biểu thức:
(24)
- Với là cảm kháng của cuộn dây dẫn:
(25)
và Z là tổng trở của mạch R-L đối với dòng điện xoay chiều tần số f :

(26) xoay chiều
- Chia hai vế của (24) cho , ta nhận được định luật Ohm đối với mạch điện
R-L:

)

Hình 6

(27)


II. Trình tự thí nghiệm
a) Chuẩn bị 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;
- 6 dây dẫn nối mạch dài 60cm;
- 1 nguồn cung cấp điện 12V-3A/AC-DC.


II. Trình tự thí nghiệm
b) Giới thiệu cách sử dụng đồng hồ đa năng hiện số kiểu DT9205:
- Ưu việt hơn hẳn loại đồng hồ chỉ thị kim trước đây.
- Độ phân giải của đồng hồ tính bằng cơng thức:
- Các thang đo có độ nhạy cao nen khi sử dụng cần lưu ý điều chỉnh hiệu
điện thế và cường độ dịng diện ứng với thang đo thích hợp ( không quá 5
lần giá trị thang đo ) để tránh khơng để cháy cầu chì hoặc hư hỏng trong
q đo
- Sai số tuyệt đối của phép đo trực tiếp đại lượng U này là:
trong đó:
U - giá trị đo được, chỉ thị trên đồng hồ;
δ (%)- cấp chính xác của thang đo;
a - độ phân giải của thang đo;

n = 1,2,3,4 .. (quy định theo từng thang đo bởi nhà sản xuất). Cách
tính tương tự đối với các thang đo thế và dòng khác


II. Trình tự thí nghiệm
1. Xác định nhiệt độ nóng sáng của dây tóc đèn.

2. Kiểm tra hoạt động của bộ nguồn điện 12V-3A

3. Vẽ đặc tuyến volt - ampe của bóng đèn dây tóc.

4. Xác định điện dung của tụ điện trong mạch RC

5. Xác định hệ số tự cảm L của cuộn dây dẫn trong mạch RL


III. Cơng thức tính, khai triển sai số
giá trị:
1. Cơng thức tính
- T= 273 +
- Với
-

L=

2. Cơng t
hức sai s
ố:

Với f = 50 1 Hz

-

=

- =
- =
- =


IV. Bảng số liệu

Bảng 1: Đo đặc tuyến volt-ampe của dây tóc
bóng đèn
Volt kế DC:
20V
0,01
0,5%
n= 3
U(V)
1
2
3
4
5

Ampe kế DC:
200mA
0,1mA
1,2%

n=5
301 0C
U(V)
0,035
0,040
0,045
0,050
0,055

I(mA)
56,3
73,6
92,3
108,5
122,4

I(mA)
1,18
1,38
1,61
1,80
1,97

U(V)
6
7
8
9
10

Ohm kế:
200Ω
0,1Ω
1%
n=3
7
U(V)
0,060
0,065
0,070
0,075
0,080

I(mA)
133,2
146,0
158,6
169,4
180,1

I(mA)
2,10
2,25
2,40
2,53
2,66


III. Bảng số liệu
Tính sai số của U:

(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)
(V)


IV. Bảng số liệu

Tính sai số của I:


IV. Bảng số liệu
III. Bảng số liệu
Bảng 2: Khảo sát
mạch R-C
Vôn kế:
Um= 20V
0,01
1%
n= 5
C
C//

Ampe kế AC:
Im= 200mA

0,1
1,8%
n= 3

I(mA)

U(V)

)

R)

)

34,5

12,40

10,09

5,02

359,42

292,46

145,51

27,4

12,35

8,82

8,11

450,73

321,90

295,99

37,1

12,32

11,63

2,73

332,08

313,48

73,58

C(F)


IV. Bảng số liệu

Tính tổng trở Z :

Tính điện trở R:


IV. Bảng số liệu
Tính dung kháng Z:

Tính điện dung C:


IV. Bảng số liệu
III. Bảng số liệu

Bảng 3 Khảo sát mạch R-L
Rm= 200Ω
Cuộn dây

I(mA)

U(V)

25,4

12,30

8,03

Ohm kế
1%

n= 3
Điện trở nội r= 72
6,26

Z

R

484,25

316,14

L
246,46

0,75


IV. Bảng số liệu

Tính các giá trị của Ro, T ở U = 10V:
Ro = = = 6,11 (Ω)
Rt = = = 55,52 (Ω)
T=

= 1675,053 (0K)
 


IV. Bảng số liệu

Tính sai số
Ro, T ở U = 10V

= 0,0571

=
=


IV. Bảng số liệu
Một tụ

= + + + = 0,058
=> = 0,058. 2,19.10-5 = 1,27.10-6 (F)
Hai tụ mắc nối tiếp

= + + + = 0,057
=> = 0,057.1,08.10-5 = 6,16.10-7 (F)


IV. Bảng số liệu
Hai tụ mắc song song

= + + + = 0,066
=> = 0,066. 4,33.10-5 = 2,86.10-6 (F)
Cuộn dây

=> = = 11,78 ( )
= = = 1,02 ()
= + + = + +

=> = 0,065. 0,75 = 0,05 (H)