Bài 19: Thực hành Khảo sát đoạn mạch xoay chiều RLC

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Mục đích :

  • Dùng đồng hồ đo điện đa năng để đo hiệu điện thế xoay chiều.
  • Vận dụng phương pháp Fresnen để xác định L, r, C, Z và \(Cos\varphi \) của mạch RLC mắc nối tiếp.
  • Thao tác an toàn trong lúc tiếp xúc với dòng điện có tần số lớn.

2.2. Dụng cụ thí nghiệm :

  • Một đồng hồ đo điện đa năng hiện số.
  • Một nguồn điện AC 6V – 12 V/50Hz.
  • Một điện trở  \(R = 270\Omega (220\Omega )\)
  • Một tụ điện có \(C = 2–10\mu F\)
  • Một cuộn dây có 1000 – 2000 vòng.
  • Compa; thước 200 mm và thước đo góc.
  • Bảng mạch lắp sẵn.
  • Các dây nối.

2.3. Lắp ráp thí nghiệm :

  • Lắp mạch điện theo hình vẽ:

  • Dùng đồng hồ đo điện đa năng ở thang đo AC 20V để đo các hiệu điện thế : UMN; UNP; UPQ; UMP; UMQ .
  • Dùng thước và compa vẽ các vector MN; MP; PQ; MP; MQ lần lượt biểu diễn các hiệu điện thế UMN; UNP; UPQ; UMP; UMQ .

  • Trên hình bên :
    • P : giao điểm của hai cung tròn bán kính MP, NP.
    • Q: giao điểm của hai cung tròn bán kính MQ, PQ.
    • H: giao điểm của đoạn MN và PQ.
  • Đo các độ dài MN; MP; PQ; PH; MQ; NH chính xác đến 1mm thì ta tính được các giá trị L, C, r, Z và \(Cos\varphi \)

\(\begin{array}{l}
\frac{{{U_L}}}{{{U_R}}} = \frac{{I\omega L}}{{IR}} = \frac{{\omega L}}{R} = \frac{{PH}}{{MN}} \Rightarrow L = ……………..(………)\\
\frac{{{U_R}}}{{{U_C}}} = \frac{{IR}}{{\frac{I}{{\omega C}}}} = \omega CR = \frac{{MN}}{{PQ}} \Rightarrow C = ……………..(………)\\
\frac{{{U_r}}}{{{U_R}}} = \frac{{Ir}}{{IR}} = \frac{r}{R} = \frac{{NH}}{{MN}} \Rightarrow r = ……………..(………)\\
Cos\varphi  = \frac{{MH}}{{MQ}} = ………………….\\
Z = \frac{{R + r}}{{\cos \varphi }} = …………………..(………..)
\end{array}\)

2.4. Báo cáo thí nghiệm :

  • Bảng 10.1
UMQ = U (V) UMN (V) UNP (V) UMP (V) UPQ (V)
         

 

1. Vẽ giản đồ theo phương pháp từ SGK

2. Đo các độ dài sau:

 

MN = ……………………(mm)                       NH  = ……………………(mm)

MP  = ……………………(mm)                       MQ = ……………………(mm)

PH  = ……………………(mm)                        PQ  = ……………………(mm)

3. Tính ra các trị số của L, C, r, Z và \(Cos\varphi \)

Số liệu tham khảo :

UMQ = U (V) UMN (V) UNP (V) UMP (V) UPQ (V)
12,3 3,22 4,22 7,32 11,5