I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
- Xác định dung kháng và cảm kháng trong mạch điện xoay chiều. - Khảo sát hiện tượng cộng hưởng điện.
1. Hộp đựng
2. Bảng lắp ráp mạch điện 3. Điện trở (10 - 20 W)
4. Tụ điện (4 cái: 1µF, 2µF, 3µF, 4µF) 5. Tụ điện có vỏ bọc
6. Cuộn dây (có lõi thép chữ I, hệ số tự cảm khi chưa có lõi sắt từ 0,02 H đến 0,05 H).
7. Cuộn dây quấn trên lõi thép
8. Đồng hồ đo điện đa năng (dùng
chung)
9. Máy phát âm tần (dùng chung) 10. Dây nối (dùng chung)
III. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
3.1. Khảo sát sự phụ thuộc của dung kháng vào tần số
- Mắc mạch điện như sơ đồ:
- Dùng tụ điện 1 µF.
- Chọn tần số f1. Đọc giá trị đo được trên vơn kế và Ampe kế. Tính giá trị Z1 của tụ điện.
- Thay đổi tần số của máy phát, làm thí nghiệm tương tự để tính Z, từ đó rút ra kết luận về sự phụ thuộc của dung kháng vào tần số.
3.2. Sự phụ thuộc của cảm kháng vào tần số
- Mắc mạch điện như sơ đồ hình 4.3.2. Sử dụng cuộn dây khơng có lõi sắt non. - Chọn tần số f1. Đọc giá trị đo được trên vơn kế và ampekế. Tính giá trị Z1 của cuộn dây.
- Thay đổi tần số của máy phát f2 = 2f1, làm thí nghiệm tương tự để tính Z2, nếu f2 > f1 thì Z2 > Z1. Khi tần số tăng thì cảm kháng tăng và ngược lại.
- Giải hệ phương trình, tính L và r của cuộn dây.
1
Hình 4.5.1. TN mạch điện xoay chiều
7 6 5 4 3 2 Hình 4.5.2. Sơ đồ mắc mạch A V
2 2 2 1 1 2 2 2 2 2 (2 ) (2 ) Z r f L Z r f L = + = +
3.3. Khảo sát hiện tượng cộng hưởng điện
- Mắc mạch điện như sơ đồ hình 4.3.3.
- Sử dụng cuộn dây khơng có lõi sắt non, điện trở R = 10 ; tụ điện 1 µF.
- Đưa điện áp 3V xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch qua máy phát tần số. Thay đổi tần số máy phát từ thấp lên cao, ghi lại giá trị cường độ dòng điện tương ứng.
- Vẽ đồ thị cường độ dòng điện theo tần số, từ đó xác định tần số cộng hưởng. Tính L khi xảy ra cộng hưởng theo C, f. So sánh giá trị này với giá trị tính được ở thí nghiệm trên.
Lưu ý: Có thể dùng bóng đèn thay cho điện trở 10 , cuộn dây quấn trên lõi sắt
non thay cho cuộn dây không lõi sắt, tụ điện gắn trong hộp kín thay cho tụ µF để quan sát cộng hưởng. Khi đó, bóng đèn sáng nhất.
IV. BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Tiến hành báo cáo kết quả thí nghiệm theo mẫu, gồm: - Mục đích thí nghiệm
- Dụng cụ thí nghiệm - Cách tiến hành
- Kết quả và xử lý kết quả thí nghiệm - Nhận xét