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

Mời các em cùng nhau tìm hiểu nội dung của Bài 19: Thực hành Khảo sát đoạn mạch xoay chiều RLC

Nội dung bài học sẽ giúp các em biết cách sử dụng được đồng hồ đa năng hiện số để đo điện áp xoay chiều, cách xác định đúng sai số đo khi tiến hành thí nghiệm, đồng thời, vận dụng được phương pháp giản đồ Fre-nen để xác định L, r của ống dây, điện dung C của tụ điện, góc lệch  giữa cường độ dòng điện và điện áp ở từng phần tử của đoạn mạch.

Qua đó, các em có thể rèn luyện kĩ năng thực hành, luyện tập thao tác khéo léo , trung thực , tự tin, say mê tìm hiểu khoa học.

Tóm tắt lý thuyết

I. 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.

II. 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.

III. 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 \(Cos\varphi \)

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

IV. 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

 

Lời kết

Qua bài giảng Thực hành Khảo sát đoạn mạch xoay chiều RLC này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

  • Củng cố kiến thức về dao động cơ học.

  • Hiểu phương án thí nghiệm xác định chu kì của con lắc đơn và con lắc lò xo thẳng đứng.

  • Tìm được gia tốc trong trường từ kết quả thí nghiệm với con lắc đơn

Trong quá trình học tập và củng cố lại bài học, nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!Chúc các em học tập tốt, chuẩn bị sẵn sàng kiến thức để đạt thành tích cao nhất trong học tập nhé!      

-- Mod Vật Lý 12 HỌC247