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 cơng thức khai triển sai số Bảng số liệu I Cơ sở lý thuyết Khảo sát mạch điện chiều - Xét mạch điện gồm nguồn điện chiều Un cung cấp điện cho bóng đèn dây tóc Đ có điện trở R (Hình 2) Điện áp nguồn thay đổi nhờ biến trở P - Theo định luật Ohm, cường độ dòng điện I chạy qua đoạn mạch tỷ lệ với hiệu điện U hai đầu đoạn mạch tỷ lệ nghịch với điện trở R đoạn mạch : I= (3) - Nếu R không đổi I tỷ lệ bậc với U Đồ thị I =f (U) - gọi đặc tuyến volt-ampe, có dạng đường thẳng qua gốc toạ độ với hệ số góc : tg  = G ( G độ dẫn điện đoạn mạch ) (4) I Cơ sở lý thuyết Khảo sát mạch điện xoay chiều R-C - Đặt hiệu điện 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 R (Hình 3) - Giả sử dịng điện xoay chiều chạy mạch thời điểm t có dạng : (9) Khi đó: + (10) - Vì pha với i, chậm pha /2 so với i, nên ta viết: (11) + - Áp dụng giản đồ vecto Fresnel (Hình 4), ta tìm dạng hiệu điện xoay chiều u: (12) với: (13) I Cơ sở lý thuyết (14) - Thay vào (13), ta biểu thức: với dung kháng tụ điện: (15) Z tổng trở mạch R-C dòng điện xoay chiều tần số(16) f: - Chia hai vế (15) cho , ta nhận định luật Ohm mạch điện xoay chiều R-C: ) (17) (18) I Cơ sở lý thuyết Khảo sát mạch điện xoay chiều R-L - Đặt hiệu điện xoay chiều u có tần số f vào hai đầu mạch điện gồm cuộn dây dẫn có điện trở r hệ số tự cảm L mắc nối tiếp với điện trở R (Hình 5) - Giả sử dòng điện xoay chiều chạy đoạn mạch thời điểm t có dạng : Khi đó: (19) - Vì pha với i , nhanh pha /2 so với i, nên ta viết : (20) - Tương tự trên, áp dụng giản đồ vecto Fresnel (Hình 6), ta tìm : (21) Với: (22) Hình (23) I Cơ sở lý thuyết - Thay vào (22), ta có biểu thức: (24) - Với cảm kháng cuộn dây dẫn: (25) Z tổng trở mạch R-L dòng điện xoay chiều tần số f : (26) xoay chiều - Chia hai vế (24) cho , ta nhận định luật Ohm mạch điện R-L: ) Hình (27) II Trình tự thí nghiệm a) Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm: - đồng hồ đa số kiểu DT9205 - bóng đèn dây tóc 12V-3W; - mẫu điện trở Rx ; - mẫu tụ điện Cx; - mẫu cuộn cảm Lx; - bảng lắp ráp mạch điện; - dây dẫn nối mạch dài 60cm; - nguồn cung cấp điện 12V-3A/AC-DC II Trình tự thí nghiệm b) Giới thiệu cách sử dụng đồng hồ đa số kiểu DT9205: - Ưu việt hẳn loại đồng hồ thị kim trước - Độ phân giải đồng hồ tính cơng thức: - Các thang đo có độ nhạy cao nen sử dụng cần lưu ý điều chỉnh hiệu điện cường độ dòng diện ứng với thang đo thích hợp ( khơng q lần giá trị thang đo ) để tránh không để cháy cầu chì hư hỏng đo - Sai số tuyệt đối phép đo trực tiếp đại lượng U là: đó: U - giá trị đo được, thị đồng hồ; δ (%)- cấp xác thang đo; a - độ phân giải thang đo; n = 1,2,3,4 (quy định theo thang đo nhà sản xuất) Cách tính tương tự thang đo dịng khác II Trình tự thí nghiệm Xác định nhiệt độ nóng sáng dây tóc đèn Kiểm tra hoạt động nguồn điện 12V-3A Vẽ đặc tuyến volt - ampe bóng đèn dây tóc Xác định điện dung tụ điện mạch RC Xác định hệ số tự cảm L cuộn dây dẫn mạch RL III Cơng thức tính, khai triển sai số giá trị: Cơng thức tính - T= 273 + - Với - L= Công t hức sai s ố: Với f = 50 Hz - = - = - = - = IV Bảng số liệu Bảng 1: Đo đặc tuyến volt-ampe dây tóc bóng đèn Volt kế DC: 20V 0,01 0,5% n= U(V) 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) 10 Ohm kế: 200Ω 0,1Ω 1% n=3 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 U: (V) (V) (V) (V) (V) (V) (V) (V) IV Bảng số liệu Tính sai số I: IV Bảng số liệu III Bảng số liệu Bảng 2: Khảo sát mạch R-C Ampe kế AC: Im= 200mA 0,1 1,8% n= Vôn kế: Um= 20V 0,01 1% n= C C// 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 Khảo sát mạch R-L Rm= 200Ω Cuộn dây I(mA) U(V) 25,4 12,30 8,03 Ohm kế 1% n= Điện trở nội r= 72 6,26 Z R 484,25 316,14 L 246,46 0,75 IV Bảng số liệu Tính giá trị Ro, T U = 10V: Ro = = = 6,11 (Ω) Rt = = = 55,52 (Ω) T= = 1675,053 (0K)   IV Bảng số liệu Tính sai số Ro, T 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)  ... độ dẫn điện đo? ??n mạch ) (4) I Cơ sở lý thuyết Khảo sát mạch điện xoay chiều R-C - Đặt hiệu điện 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... luật Ohm mạch điện xoay chiều R-C: ) (17) (18) I Cơ sở lý thuyết Khảo sát mạch điện xoay chiều R-L - Đặt hiệu điện xoay chiều u có tần số f vào hai đầu mạch điện gồm cuộn dây dẫn có điện trở... số Bảng số liệu I Cơ sở lý thuyết Khảo sát mạch điện chiều - Xét mạch điện gồm nguồn điện chiều Un cung cấp điện cho bóng đèn dây tóc Đ có điện trở R (Hình 2) Điện áp nguồn thay đổi nhờ biến trở