Bài 1 mạch một pha

TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA
KHOA IN

Bĩ MN IN CNG NGHIP
] R R^

Taỡi lióỷu hổồùng dỏựn thờ nghióỷm

KYẻ THUT IN

Hoỹ vaỡ tón sinh vión:
Lồùp :
Ngaỡy TN :

Thờ nghióỷm cuỡng nhoùm vồùi caùc sinh vión:
1.
2.
3.
4.
5.
Thỏửy giaùo hổồùng dỏựn:

Nm 2007


Thê nghiãûm - K thût âiãûn

1
PHÁƯN I

NHỈỴNG QUI ÂËNH ÂÄÚI VÅÏI SINH VIÃN LM THÊ NGHIÃÛM

I. TH TỦC CHØN BË V LM THÊ NGHIÃÛM
- Mủc âêch ca lm thê nghiãûm l âãø cng cäú v âo sáu thãm nhỉỵng kiãún thỉïc l
thuút bàòng con âỉåìng thỉûc nghiãûm. Ngoi ra cn giụp cho Sinh viãn tiãúp xục trỉûc tiãúp
v lm quen våïi cạc thiãút bë âiãûn. Vç váûy trong quạ trçnh hc táûp, thê nghiãûm l mäüt u
cáưu khäng thãø thiãúu âỉåüc âäúi våïi ngỉåìi Sinh viãn.
- Trỉåïc khi âãún phng thê nghiãûm, cạc Sinh viãn phi täø chỉïc thnh nhọm, cọ nhọm
trỉåíng, láûp danh sạch bạo cạo cho Giạo viãn hỉåïng dáùn âäưng thåìi hi thãm Giạo viãn
hỉåïng dáùn nhỉỵng viãûc cáưn chøn bë.
- Mäùi Sinh viãn phi hiãøu r näüi dung v mủc âêch thê nghiãûm trỉåïc khi âãún phng thê
nghiãûm. Giạo viãn hỉåïng dáùn kiãøm tra nháûn thỉïc ca mäùi Sinh viãn trỉåïc khi lm thê
nghiãûm. Âäúi våïi nhỉỵng Sinh viãn chỉa chøn bë k bi thê nghiãûm, Giạo viãn s khäng
cho lm thê nghiãûm.

Trong phng thê nghiãûm, Sinh viãn phi tn theo cạc qui âënh sau:
1. Chè âỉåüc lm thê nghiãûm sau khi hiãøu r näüi dung mủc âêch thê nghiãûm v lm
quen våïi cạc thiãút bë âiãûn.
2. Âi thê nghiãûm phi âụng giåì do Giạo viãn qui âënh.
3. Trãn bn thê nghiãûm chè âàût nhỉỵng thiãút bë cáưn thiãút phủc vủ cho thê nghiãûm
v phi sàõp xãúp gn gng, håüp l trong viãûc näúi dáy.
4. Sau khi màõc så âäư, cạc Sinh viãn cng kiãøm tra cáøn tháûn sau âọ bạo cạo cho
Giạo viãn hỉåïng dáùn v chè âỉåüc phẹp Giạo viãn måïi âỉåüc âọng âiãûn tiãún hnh thê
nghiãûm.
5. Trong quạ trçnh thê nghiãûm phạt hiãûn nhỉỵng tçnh trảng khäng bçnh thỉåìng, cáưn
nhanh chọng càõt âiãûn v bạo cạo ngay cho Giạo viãn hỉåïng dáùn biãút khäng âỉåüc tỉû xỉí
l.
6. Cáưn phi ghi chẹp âáưy â cạc säú liãûu âo âỉåüc trong quạ trçnh thê nghiãûm phi
âỉa Giạo viãn kiãøm tra säú liãûu, nãúu säú liãûu sai phi lm thê nghiãûm lải.
7. Sau khi thê nghiãûm xong, càõt ngưn âiãûn, thạo gåỵ v thu dn xãúp âàût lải bn
thê nghiãûm, thu dn v bn giao cho ngỉåìi phủ trạch.
II. VÃƯ K THÛT AN TON THÊ NGHIÃÛM

Khi tiãún hnh thê nghiãûm Sinh viãn tuût âäúi tn theo nhỉỵng quy âënh k thût an ton
sau âáy :
1. Cáúm dng tay chảm vo cạc dáy dáùn v nụt khäng bc cạch âiãûn.
2. Khäng âi lải såì vo cạc thiãút bë, cạc bn thê nghiãûm khạc khäng liãn quan âãún
bi thê nghiãûm âang lm.


Thê nghiãûm - K thût âiãûn

2

3. Khäng âỉåüc såì vo cạc bäü pháûn âang quay ca thiãút bë âiãûn.
4. Khäng âỉåüc tỉû tiãûn thay âäøi så âäư näúi dáy thê nghiãûm khi âang näúi våïi ngưn
cung cáúp (mảch âang mang âiãûn).
5. Khäng âỉåüc âọng âiãûn trong khi màõc dáy vo mảch.
6. Mäùi láưn thay âäøi mảch âiãûn âãø lm cạc thê nghiãûm khạc phi bạo cạo Giạo
viãn hỉåïng dáùn kiãøm tra v cho phẹp måïi âỉåüc âọng âiãûn.
Ghi chụ : NHỈỴNG SINH VIÃN NO VI PHẢM MÄÜT TRONG NHỈỴNG ÂIÃƯU QUY ÂËNH
TRÃN ÂÁY S KHÄNG ÂỈÅÜC LM THÊ NGHIÃÛM, KHÄNG ÂỈÅÜC THI MÄN HC NY
ÂÄƯNG THÅÌI PHI CHËU TRẠCH NHIÃÛM VÃƯ NHỈỴNG HỈ HNG CẠC THIÃÚT BË NÃÚU CỌ.


Thê nghiãûm - K thût âiãûn

3

PHÁƯN II
CẠC BI THÊ NGHIÃÛM
BI SÄÚ 1

MẢCH DNG ÂIÃÛN XOAY CHIÃƯU MÄÜT PHA
(GI TÀÕT L MẢCH MÄÜT PHA)
I. MỦC ÂÊCH THÊ NGHIÃÛM :
1. Bàòng thỉûc nghiãûm, kiãøm tra âënh lût Äm trãn mảch R, L, C näúi tiãúp.
Nàõm vỉỵng sỉû phán bäú âiãûn ạp trãn cạc pháưn tỉí khi thay âäøi cạc thäng säú ca
mảch.
2. Xáy dỉûng âäư thë vectå.
3. Xạc âënh cạc thäng säú ca mảch: R , L, C, X L , X C , R L bàòng cạc säú liãûu thê
nghiãûm.
4. Kho sạt hiãûn tỉåüng cäüng hỉåíng âiãûn ạp.
5. Biãút cạch náng cao hãû säú cäng sút cos ϕ bàòng tủ âiãûn.
II. CẠC THIÃÚT BË THÊ NGHIÃÛM THEO ƯU CÁƯU CHUNG
1. Mạy biãún ạp tỉû ngáùu âiãưu chènh âỉåüc: 1 cại.
2. Ampemẹt xoay chiãưu 0÷1A
: 3 cại.
3. Ọat mẹt
: 1 cại.
4. Cün cm + âiãûn tråí
: 1 cại.
5. Mäâun tủ âiãûn âiãưu chènh âỉåüc
: 1 bäü.
III. VI NẸT VÃƯ L THUÚT MẢCH R, L, C NÄÚI TIÃÚP
I

R

-Biãøu thỉïc âënh lût Äm
I=

L

U

U
Z

-Trong âọ:

(R + R L )2 + (X L − X C )2 (Ω )
(Ω )
X L = 2πfL
1
(Ω )
XC =

Z=

C

2πfC

Hçnh 1-1 Mảch R-L-C näúi tiãúp

-Cäng xút tạc dủng ton mảch âiãûn :
Trong âọ:

cos ϕ =

P = UI cos ϕ

R + RL

(R + R L )2 + (X L − X C )2


Thê nghiãûm - K thût âiãûn

-Táưn säú cäüng hỉåíng:
-Dng âiãûn cäüng hỉåíng:

4

f ch = f = f 0 =
I ch = I max

1
2π LC

U
=
R

IV. NÄÜI DUNG V TRÇNH TỈÛ THÊ NGHIÃÛM

1. Lm quen våïi cạc thiãút bë thê nghiãûm v cạch sỉí dủng âäưng häư âo.
Trãn bn thê nghiãûm cọ cạc mäâun pháưn tỉí R, L, C; cạc loải dủng củ âo nhỉ
Ampe mẹt, vän mẹt, oạt mẹt v MBA tỉû ngáùu. Sinh viãn lm quen våïi cạc loải
trãn âãø tiãûn viãûc näúi dáy lm thê nghiãûm.

2. Så âäư thê nghiãûm màõc nhỉ sau: hçnh 1-2

Cạc thäng säú trong så âäư mảch âiãûn âỉåüc chn nhỉ sau:
U = 0 âãún 100 Vän
R = 0 âãún 100 Ω
*
A
L = 0 âãún 1 Henry
C = 0 âãún 30 μF.
Un
V
U

*

W
R
L
C

Hçnh 1-2 Så âäư thê nghiãûm mảch R-L-C näúi tiãúp

3. Trçnh tỉû tiãún hnh nhỉ sau :
• Sau khi màõc så âäư xong, kiãøm tra v bạo cạo giạo viãn hỉåïng dáùn, sau khi
Giạo viãn hỉåïng dáùn cho phẹp måïi âỉåüc âọng âiãûn.
• Chụ ràòng trỉåïc khi âọng âiãûn phi âãø biãún ạp tỉû ngáùu åí vë trê 0. Cạc dủng củ
âo âãø åí thang âo låïn nháút, sau âọ tàng dáưn biãún ạp tỉû ngáùu lãn âãún 100V.
Âiãưu chènh thang âo cạc dủng củ âo âãún thang vỉìa â âãø âc kãút qu. Trỉåìng
håüp láúy giạ trë âiãûn ạp dng vän mẹt âãø âo.
• Âiãưu chènh tủ C âãø mảch cọ tênh cháút âiãûn cm nghéa l U L > U C . Âc cạc chè
säú trãn dủng củ âo ghi vo bng 1.
• Âiãưu chènh C âãø mảch cọ tênh cháút âiãûn dung nghéa l U L < U C v chè cạc trë

säú trãn dủng củ âo ghi vo bng 1.
• Âiãưu chènh C âãø mảch cäüng hỉåíng nghéa l tỉång ỉïng våïi I = I max v mäüt
cạch l tỉåíng cọ thãø coi U L = U C ghi kãút qu âo vo bng 1.


Thờ nghióỷm - Kyợ thuỏỷt õióỷn

5

4. Tờnh toaùn caùc thọng sọỳ cuớa maỷch:
Tổỡ kóỳt quaớ õo õổồỹc tờnh toaùn caùc thọng sọỳ cuớa maỷch õióỷn nhổ sau:
R=

UR
;
I

ZL =

R =

RL = R R

X L = Z 2L R 2L

XC =

UL
;
I

UC
I

cos =

P
UI

P
;
I2

XL XL
=
2f
1
C=
X C
L=

Veợ õổồỡng õỷc tờnh U C = f (C ) khi L = const cỏửn thay õọứi C õóứ lỏỳy thóm ờt
nhỏỳt 2 trở sọỳ nổợa. Nọỳi caùc õióứm trón laỷi.
Veợ õọử thở veùctồ thổỷc nghióỷm cho 3 trổồỡng hồỹp: Maỷch coù tờnh õióỷn caớm,
õióỷn dung vaỡ cọỹng hổồớng, so saùnh vồùi õọử thở veùctồ õaợ hoỹc trong lyù thuyóỳt vaỡ nhỏỷn
xeùt.

5. Nỏng cao cos bũng tuỷ õióỷn (buỡ bũng tuỷ õióỷn tộnh):
Sồ õọử khọỳi thờ nghióỷm nhổ hỗnh veợ (hỗnh 1-3)
Khi chổa buỡ nghộa laỡ chổa õoùng C vaỡo maỷch, tng õióỷn aùp 100V. oỹc caùc

chố sọỳ trón duỷng cuỷ õo ghi vaỡo baớng 2.
Khi buỡ nghộa laỡ õoùng C vaỡo maỷch, õióửu chốnh C sao cho doỡng õióỷn chaỷy
qua A1 nhoớ hồn khi chổa buỡ. Ghi kóỳt quaớ vaỡo baớng 2. ióửu chốnh lỏỳy vaỡi trở sọỳ
cuớa C.
Tổỡ kóỳt quaớ õo ta tờnh õổồỹc:
P
P
P'
; cos ' =
; C = 2 (tg tg')
cos =
U ' I'
UI
U
*
*

W

A1

A3
A2

U
U2

V

R

C

L

Hỗnh 1-3 Sồ õọử thờ nghióỷm maỷch buỡ bũng tuỷ õióỷn

V. CU HOI KIỉM TRA
1. Muỷc õờch thờ nghióỷm
2. Caùch xaùc õởnh caùc thọng sọỳ cuớa maỷch õióỷn bũng thờ nghióỷm.


Thờ nghióỷm - Kyợ thuỏỷt õióỷn

6

3. Thóỳ naỡo laỡ maỷch coù tờnh õióỷn caớm, õióỷn dung, cọỹng hổồớng.
4. Nhỏỷn xeùt õổồỡng õỷc tờnh Uc=f(C) khi L=const. Nhỏỷn xeùt õổồỡng õỷc tờnh
I = f(C) vaỡ suy ra caùc õổồỡng õỷc tờnh U R , U L , U C , = f (C )
5. Phổồng phaùp nỏng cao hóỷ sọỳ cọng suỏỳt cos

Baớng 1
Trổồỡng hồỹp

I

P

Kóỳt quaớ õo
UR UL UC

U

C

Z

Kóỳt quaớ tờnh
R
L
C



Tờnh caớm
Tờnh dung 1
Tờnh dung 2
Tờnh dung 3
Cọỹng hổồớng

Baớng 2
Trổồỡng hồỹp

U2

P

Kóỳt quaớ õo
I1
I2

Chổa buỡ
Buỡ lỏửn 1
Buỡ lỏửn 2

] R R^

I3

C

Kóỳt quaớ tờnh
C
cos