Tải bản đầy đủ (.doc) (14 trang)

Thí Nghiệm_BKE-070 Khao sat mach RLC - VC2020.doc

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (287.77 KB, 14 trang )

VLKT - Viện Vật lý Kỹ thuật- ĐHBK Hà nội
Thí nghiệm vật lý BKE-070
khảo sát mạch điện RLC có dòng xoay chiều
dùng dao động ký điện tử hai kênh và máy phát tần số
DụNG Cụ
1. Dao động ký điện tử hai kênh VC 2020.
2. Máy phát tần số GF - 597 .
3. Bảng lắp ráp mạch điện.
4. Hộp điện trở thập phân 0ữ9999 .
5. Tụ điện C
x

6. Điện trở thuần R
x

7. Cuộn cảm L
x

8. Đồng hồ đo tần số hiện số
9. Hai dây dẫn tín hiệu (còn gọi là cáp
đồng trục) dùng cho dao động ký điện
tử: một đầu có phích cắm đồng trục,
một đầu có que đo.
10. Một dây dẫn tín hiệu dùng cho máy
phát GF-597 : một đầu có phích cắm
năm chân, một đầu có phích cắm đơn
11. Bộ dây dẫn có hai đầu phích cắm đơn.
I. Giới thiệu các dụng cụ đo
I. Dao động ký điện tử hai kênh
Dao động kí điện tử là thiết bị dùng nghiên cứu quy luật biến đổi theo thời gian của hiệu
điện thế U(t) hay dòng điện I(t) chạy trong mạch điện - gọi chung là các tín hiệu điện. Dao


động ký điện tử không những có thể đo đợc độ lớn, mà còn quan sát đợc dạng các tín hiệu
điện nhờ sự hiện thị của chúng trên màn hình, quan sát và đo đợc độ lệch pha, đo tần số dòng
xoay chiều hoặc tổng hợp dao động theo hai phơng x,y vuông góc với nhau của các tín hiệu
đó.
z
a
qqqqqqq
1
Hình 1. Mặt tr`ớc của dao động kí điện tử hai kênh VC 2020.
1 2
3
5
7
9
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

4
6
8 10
27
A. Chức năng của các núm điều chỉnh trên
mặt dao động kí điện tử VC2020 (Hình 1) :
1. Núm xoay INTEN dùng chỉnh cờng độ
của vệt sáng trên màn hình.
2. Núm xoay FOCUS dùng điều chỉnh độ tụ
của chùm tia êlectron (tức độ nét của vệt
sáng trên màn hình).
3. Nút nhấn POWER là công-tắc bật tắt nguồn.
4. ổ cắm đồng trục ( lối vào) của kênh tín hiệu
thứ nhất (CH1) hoặc của tín hiệu đặt trên kênh
X.
5. Núm chuyển mạch VOLTS/DIV dùng để chọn
thang đo điện áp đa vào kênh CH1 và núm
chiết áp gắn đồng trục với nó dùng để điều
chỉnh liên tục điện áp trên bộ chia lối vào
kênh CH1.
6. Núm gạt có ba vị trí :
vị trí AC dùng đo điện áp xoay chiều,
vị trí DC dùng đo điện áp một chiều,
vị trí GND dùng để ngắn mạch lối vào
kênh CH1.
7. Núm xoay POSITION dùng điều chỉnh vị
trí của vệt sáng theo phơng thẳng đứng (theo
trục Y) đối với kênh CH1.
8. Nút nhấn ALT, CHOP dùng chọn chế độ
quét lần lợt giữa 2 kênh CH1 và CH2. Vị trí

ALT là quét luân phiên từng đờng, vị trí CHOP
là quét luân phiên từng điểm. Tuỳ theo tần số
hay dạng tín hiệu mà ta chọn chế độ thích hợp.
9. Chuyển mạch kiểu làm việc"MODE", có
bốn vị trí :
vị trí CH1 chỉ làm việc với kênh 1,
vị trí CH 2 chỉ làm việc với kênh 2,
vị trí DUAL làm việc với cả hai kênh,
vị trí ADD dùng cộng tín hiệu của hai
kênh (không dùng đến trong bài này).
10. Cọc nối đất ( mass ) vỏ máy để chống
nhiễu .
11. Nút nhấn CH2 INV dùng đảo cực tính
( đảo pha 180
0
) tín hiệu vào kênh 2.
12. Núm gạt chuyển mạch có ba vị trí dùng
cho kênh CH2 , có vai trò giống núm chuyển
mạch 6.
13. ổ cắm đồng trục ( lối vào ) của kênh tín
hiệu thứ hai (CH 2) hoặc của tín hiệu đặt trên
kênh Y.
14. Núm xoay POSITION dùng điều chỉnh
vị trí của vệt sáng theo phơng thẳng đứng
(theo trục Y) đối với kênh CH2.
15. Chuyển mạch VOLTS/DIV dùng chọn
thang đo điện áp đa vào kênh CH2 và núm
của chiết áp gắn đồng trục với nó dùng để
điều chỉnh liên tục điện áp trên bộ chia lối
vào kênh CH2.

16. Nút nhấn SLOPE dùng đảo pha của tín
hiệu quét, thờng đặt ở vị trí nổi (+).
17. ổ cắm lối vào tín hiệu đồng bộ quét
(không dùng đến trong bài này).
18. Núm gạt chuyển mạch SOURCE có
bốn vị trí :
vị trí CH1 dùng để đồng bộ điện áp quét
cho kênh CH1,
vị trí CH2 dùng để đồng bộ điện áp quét
cho kênh CH2,
các vị trí LINE và EXT không dùng đến.
Chú ý : khi đa tín hiệu vào kênh nào thì
chuyển mạch MODE (9) và SOURCE (18)
phải đặt ở vị trí kênh tơng ứng để đờng
quét trên màn hình đợc đồng bộ.
19. Núm gạt chuyển mạch MODE TRIGGER
có bốn vị trí : AUTO, NORM, TV-V, TV-H.
Trong bài này ta chỉ đặt ở vị trí AUTO
hoặc NORM, không dùng đến các vị trí
khác.
20. Núm xoay LEVEL dùng điều chỉnh
mức tín hiệu đồng bộ để tín hiệu đứng yên
trên màn hình. Chú ý rằng núm xoay
LEVEL chỉ có tác dụng đồng bộ tín hiệu
các kênh khi các chuyển mạch MODE
TRIGGER (19), SOURCE (18) và MODE
(9) đặt đúng vị trí tơng ứng.
21. Nút nhấn TRIG.ALT luôn đặt ở vị trí
nổi, không dùng đến vị trí chìm.
22. Núm xoay chuyển mạch chọn tốc độ

quét (TIME/DIV) dùng để chọn tốc độ quét
thích hợp với tần số tín hiệu cần nghiên cứu.
2
Nó có ba dải quét : từ 5s đến 1s; từ 50ms đến
0,1ms; và từ 50às đến 0,2às khi nút nhấn
x10MAG ở vị trí nổi. Khi nút nhấn x10MAG ở
vị trí chìm, tốc độ quét tăng lên 10 lần so với
các giá trị kể trên.
Núm này còn có một vị trí kí hiệu X
Y(vị trí tận cùng trái ) đợc sử dụng khi các
cặp phiến lệch X
1
-X
2
và và Y
1
-Y
2
đợc điều
khiển bởi hai tín hiệu đặt trực tiếp vào hai lối
vào CH1 và CH2 của dao động ký điện tử :
tín hiệu đa vào kênh CH1 để điều khiển trên
các phiến lệch ngang X
1
-X
2
.
tín hiêu đa vào kênh CH2 để điều khiển các
phiến lệch đứng Y
1

-Y
2
.
Ta sẽ dùng kiểu hoạt động này để
nghiên cứu mạch RLC theo ph ơng pháp tổng
hợp hai dao động vuông góc.
23. Núm xoay SWP.VAR dùng điều chỉnh
liên tục tốc độ quét. Khi xoay núm này từ vị
trí tận cùng trái sang vị trí tận cùng phải thì
tốc độ quét tăng khoảng 3 lần.
24. Nút nhấn x10MAG dùng tăng tốc độ
quét 10 lần khi ấn chìm xuống (thờng đợc
đặt ở vị trí nổi).
25. Núm xoay POSITION dùng dịch chuyển
vị trí chùm tia theo phơng ngang.
26. Màn hình của dao động kí điện tử.
27. Chốt để lấy ra điện áp chuẩn 1kHz, biên
độ 2Vpp dạng chữ nhật dùng kiểm tra và hiệu
chỉnh các bộ chia lối vào VOLTS/DIV của các
kênh lối vào CH1 và CH2.
B. Sử dụng dao động ký điện tử hai kênh
1. Chọn thang đo : Khi muốn nghiên cứu
điện áp U, ta cần phải biết khoảng giá trị của
điện áp đó để chọn thang đo thích hợp trên
dao động kí điện tử. Ban đầu, nên :
Đặt các chuyển mạch VOLTS/DIV (5;15) ở
vị trí tận cùng trái (5V/DIV) để phòng
ngừa quá tải ở lối vào.
Đặt chuyển mạch TIME/DIV (22) ở vị trí 1ms.
Khi tiến hành đo, sẽ chuyển về vị trí thích

hợp với tần số tín hiệu cần nghiên cứu.
Núm xoay InteN (1) đặt ở vị trí tận
cùng phải (sáng nhất) để khi bật máy
lên, ta có thể thấy ngay vệt sáng trên màn
hình. Muốn cho đờng tia quét thanh nét
hơn, ngời ta giảm bớt cờng độ sáng.
Các núm xoay còn lại : 7, 14, 20, 23, 25
đặt ở vị trí giữa.
2. Cắm các phích đồng trục của dây đo vào
các ổ CH1 hoặc CH2. ở phần que đo của
dây này, ngời ta thờng thiết kế một bộ chia
áp điều chỉnh bằng một núm gạt, có hai vị trí
x1 và x10. Tại vị trí x10, biên độ điện áp
tín hiệu cần đo đợc giảm đi 10 lần trớc khi
đặt vào lối vào của dao động kí. Thờng ta
chỉ nghiên cứu các điện áp có biên độ
không lớn, núm gạt bộ chia áp đợc đặt ở vị
trí x1.
3. Cắm phích lấy điện vào ổ điện ~ 220V.
ấn nút POWER (3) : đèn LED sáng. Sau 5
ữ10s sẽ xuất hiện một vệt sáng trên màn
hình. Dao động kí điện tử đã sẵn sàng làm
việc.
4. Kiểm tra các kênh CH1 và CH2 :
a) Xoay các chuyển mạch VOLTS/DIV
(5;15) về vị trí 1V/DIV.
b) Đặt chuyển mạch TIME/DIV (22) ở vị
trí 0,2ms/DIV.
c) Đặt chuyển mạch MODE (9) ở vị trí
DUAL; chuyển mạch MODE TRIGER

(19) ở vị trí AUTO; chuyển mạch
SOURCE(18) ở vị trí CH1.
d) Điều chỉnh các núm xoay POSITION (7;
14) sao cho hai đờng quét cách nhau 4 cm
(4 ô).
e) Nối móc đầu đo của lối vào CH1 vào
chốt (27) để đa tín hiệu 2Vpp-1KHz vào
kênh CH1. Quan sát các xung hình chữ
nhật xuất hiện trên màn hình. Xoay nhẹ
núm LEVEL (20) để điều chỉnh các
xung này đứng vững trên màn hình.
f) Xoay núm SWP VAR (23) và núm chiết
áp điều chỉnh liên tục bộ chia lối vào
3
1
7
8
9
3
6
Hình 2 : Máy phát tần số GF-597
4
2
5
gắn đồng trục với chuyển mạch (5) về vị
trí tận cùng trái (CALIP), ta đợc :
Chu kì xung vuông chiếm 5 ô trên màn :
5 x 0.2 ms/DIV = 1ms
Biên độ xung vuông chiếm 2 ô trên màn :
2 x 1V/ DIV = 2 Vpp

(Các số liệu này phù hợp với số ghi bên
cạnh chốt 27)
g) Thực hiện bớc e) đối với kênh CH2, chú
ý vặn chuyển mạch SOURCE(18) ở vị trí
CH2 khi làm việc với kênh CH2.
h) Nếu máy không đạt số liệu nh mục f) thì
phải nhờ chuyên gia giúp đỡ, không tự
động sửa chữa dao động kí.
i) Sau khi sử dụng, phải tắt máy, tháo dây
đo xếp gọn, dùng khăn vải phủ máy để
che bụi. Khi làm việc, nhất thiết phải bỏ
khăn phủ máy để máy toả nhiệt dễ dàng.
II. máy phát tần số GF-597
Máy phát tần số là thiết bị dùng để tạo ra các tín hiệu điện xoay chiều có tần số thay đổi đ-
ợc trong khoảng 0ữ20 000 Hz. Máy phát tần số thờng đợc dùng kết hợp với dao động ký điện
tử để khảo sát mối quan hệ giữa hiệu điện thế và dòng điện trong các mạch điện R, L, C.

A. Chức năng của các núm điều chỉnh bố trí
trên mặt máy phát tín hiệu GF-597 (Hình 2) :
1. Công tắc S (cấp điện ~220V vào máy).
2. Đèn báo hiệu LED
3. Núm điều chỉnh chọn tần số của máy
phát.
4. Núm chuyển mạch chọn thang tần số, có
ba nấc : x10 , x100 , x1k (tức x10
3
).
Thang x10 : 20 Hz đến 200 Hz.
Thang x100 : 200 Hz đến 2000 Hz.
Thang x1k : 2000 Hz đến 20.000 Hz.

5. Núm chỉnh biên độ điện áp ra xoay chiều.
6. Cầu chì bảo vệ F.
7. Lối ra của điện áp xoay chiều hình sin U
1

(biên độ cực đại 10 Vpp)
8. Lối ra của điện áp xoay chiều hình sin U
2
(biên độ cực đại 1Vpp)
9. Lối ra của điện áp xoay chiều xung vuông U
3
(biên độ cực đại 5 Vpp) .
B. Sử dụng máy phát tín hiệu GF-597
Cắm đầu phích năm chân của dây tín hiệu vào
ổ 7 ( U
1
) của máy phát tần số GF-597.
1. Hai đầu phich đơn còn lại của dây tín hiệu
đợc cắm vào hai đầu A, B của mạch điện RLC
trên bảng lắp ráp mạch điện .
2. Chọn tần số dòng xoay chiều : Ví dụ cần
chọn tần số 1000 HZ, ta vặn chuyển mạch 4
4
đến vị trí x100 và xoay nhẹ núm 3 của đĩa tần
số đến vị trí 10, để có tần số 1000 HZ.
4. Núm điểu chỉnh biên độ điện áp tín hiệu
ra ban đầu nên để ở vị trí 5 ( ra khoảng 3V-
5Vpp ).

II. tổng hợp hai dao động điện vuông góc, cùng tần số -

Đo trở kháng và khảo sát mạch cộng hởng RLC bằng dao động ký điện tử

I. Tổng hợp hai dao động điện
vuông góc có cùng tần số.
A- Cơ sở lí thuyết, phơng pháp thực
nghiệm :
Xét mạch điện ADB nh trên Hình 3 :

Do trở kháng Z
x
mắc nối tiếp với điện trở
R
o
nên dòng điện chạy qua chúng là chung.
Hiệu điện thế U
AD
và dòng điện chạy qua
trở kháng Z
x
, tuỳ theo đặc tính của Z
x
sẽ
bị lệch pha một góc nào đó. Mặt khác, R
o
là điện trở thuần nên hiệu điện thế U
BD

dòng điện chạy qua R
o
luôn cùng pha. Nh

vậy bằng cách so sánh pha giữa hai hiệu
điện thế U
AD
và U
BD
, sẽ cho ta kết quả
phản ánh đúng nh quan hệ pha giữa thế và
dòng trên Zx. Dựa trên các kết quả nhận đ-
ợc ta có thể xác định đợc giá trị điện trở
Rx, điện dung của tụ điện Cx , hệ số tự
cảm của cuộn dây Lx, khảo sát mạch cộng
hởng LC và nghiệm lại công thức tần số
riêng của mạch cộng hởng LC nối tiếp
hoặc song song.
Hiệu điện thế U
BD
giữa hai đầu điện trở
R
o
đợc đa vào hai bản cực song song thẳng
đứng X
1
X
2
( qua kênh CH1) , tạo ra điện tr-
ờng biến thiên dao động theo phơng ngang.
Hiệu điện thế U
AD
giữa hai đầu trở
kháng Z

x
đợc đa vào hai bản cực song song
nằm ngang Y
1
Y
2
( qua kênh CH2), tạo ra
điện trờng biến thiên dao động theo phơng
thẳng đứng .
Khi chùm electron phát ra từ catôt của
ống tia điện tử đi qua không gian giữa hai
cặp phiến lệch X và Y đặt vuông góc nhau ,
các lực điện trờng sẽ làm chúng tham gia hai
dao động theo hai phơng vuông góc, cùng
tần số f và có góc lệch pha . Kết quả là :
quỹ đạo của chùm tia êlectron trên màn
hình sẽ có dạng một đờng êlip nghiêng xác
định bởi phơng trình :

2 2
2
0 0 0 0
x y 2xy
cos = sin
x y x y

+
ữ ữ

(1)

tuỳ theo góc lệch pha và biên độ của hai
dao động , trên màn hình ta sẽ thu đợc vệt
sáng có dạng một đoạn thẳng (=0, ), một
enllip vuông (= /2), một đờng tròn ( =
/2, UAD = UDB), một enlíp xiên ( bất
kì ).
Kết quả này đợc suy ra từ phơng trình
(1).
B - Lắp ráp mạch điện và đặt chế độ làm
việc cho các thiết bị đo :
1. Trên bảng lắp ráp mạch điện : Mắc mạch
điện ADB (Hình 3) gồm điện trở thuần R
o
(chọn trên hộp điện trở thập phân 0ữ9999

)
nối tiếp với phần tử có trở kháng Z
x
(có thể
5
A
~
D
B
Z
x
R
o
CH2


Oscilloscop
e
2
channells
U
1
GF-597
Hình 3. Sơ đồ khảo sát mạch điện xoay
chiều dùng dao động ký điện tử hai kênh
và máy phát tần số.
CH1
COM
là điện trở thuần R
x
, tụ điện C
x
, cuộn cảm
L
x
). Ban đầu ta lắp điện trở thuần Rx vào vị
trí Zx.
2. Móc hai đầu của hai que đo của dao
động kí điện tử vào hai lỗ vành khuyên tại
hai điểm A, B của mạch trên bảng điện, sao
cho :
Đầu A nối với kênh tín hiệu thứ hai
CH2 của dao động kí.
Đầu B nối với kênh tín hiệu thứ nhất
CH1 của dao động kí.
Điểm giữa D của mạch điện nối với điểm

chung ( cọc mass 10 trên mặt dao động kí
điện tử )
3. Cắm phích lấy điện của dao động ký điện
tử vào ổ điện ~ 220 V. ấn nút POWER (3) :
đèn LED phát sáng. Dao động ký điện tử
đã sẵn sàng hoạt động (Hình 1) :
Đặt chuyển mạch TIME/DIV (22) ở vị trí
XY .
Đặt các chuyển mạch VOLTS/DIV (5, 15)
của cả hai kênh CH1&CH2 ở vị trí
2V/DIV.
Khi tiến hành đo, nếu cần điều chỉnh
độ chia lối vào, ta lu ý vặn hai chuyển
mạch 5, 15 này đến cùng các vị trí nh nhau
để giữ cho hai kênh X và Y ( tức CH1 và
CH2) luôn có cùng độ khuếch đại. Các núm
xoay chiết áp gắn đồng trục với chúng đợc
xoay và giữ cố định ở vị trí tận cùng phải
CAL (Calibration ).
4. Bấm công tắc S để bật điện cho máy
phát âm tần GF-597, đặt tần số 1000Hz và
điện áp ra U1 khoảng 5Vpp vào hai đầu
mạch AB .
II. Đo trở kháng và khảo sát
mạch cộng hởng RLC dùng
dao động ký điện tử hai
kênh.
A. Đo điện trở thuần R
x


1. Thay trở kháng Z
x
bằng điện trở R
x
giữa
hai điểm A,D trong mạch điện Hình 3.
Tăng dần biên độ tín hiệu máy phát GF-
597 đồng thời quan sát trên màn dao động
kí điện tử Vì hiệu điện thế và dòng điện
chạy qua điện trở thuần R
x
luôn đồng pha,
nên góc lệch pha = 0 và trên màn hình
dao động ký điện tử xuất hiện một đoạn
thẳng sáng.
2. Điều chỉnh điện trở R
o
của hộp điện trở
mẫu thập phân cho tới khi đoạn thẳng sáng
nằm nghiêng 45
0
so với các trục toạ độ. Khi
đó biên độ U
x
=
0
R
U
và ta suy ra điện trở :
R

x
= R
o

(2)
Thực hiện 3 lần động tác này. Ghi các
giá trị tìm đợc của R
o

vào Bảng 1.
Chú ý :
1- Điều chỉnh để đoạn thẳng đi qua gốc
toạ độ bằng cách giảm biên độ điện áp ra
máy phát về 0 và dịch chấm sáng về gốc toạ
dộ bằng các núm xoay 7 và 14.
2- Đặt các chuyển mạch VOLTS/DIV
(5,15) tại các vị trí nh nhau và các chiết áp
đồng trục với hai chuyển mạch này tại vị
trí CAL.
B. Đo điện dung C
x
của tụ điện
1. Thay trở kháng Z
x
bằng tụ điện C
x
giữa
hai điểm A,D trong mạch điện Hình 3.
Chọn dao động điện có tần số f 1000 Hz
lấy từ máy phát tần số GF 597. Vì hiệu

điện thế giữa hai cực tụ điện chậm pha /2
so với dòng điện chạy qua nó, nên trên màn
hình dao động ký điện tử xuất hiện một
vệt sáng hình êlip vuông.
2. Điều chỉnh điện trở R
0
của hộp điện trở
thập phân hoặc tần số máy phát tới khi elip
vuông trở thành hình tròn. Khi đó, biên độ
U
C

=
0
R
U
, suy ra dung kháng :
Z
C
=
x
1
2 f C

= R
0
(3)
và điện dung của tụ điện :
C
x

=
0
1
2 f R

(4)
6
Đo chính xác tần số f của tín hiệu điện
xoay chiều lấy từ máy phát tần số GF
597 bằng cách dùng đồng hồ đo tần số hiện
số ( 4000ZA) mắc song song với hai đầu
mạch điện AB.
Ghi giá trị của tần số f và các giá trị tìm
đợc của R
0
vào Bảng 2.
C. Đo điện cảm L
x
của cuộn dây dẫn
không có lõi sắt
1. Thay trở kháng Z
x
bằng cuộn dây dẫn L
x
không có lõi sắt giữa hai điểm A,D trong
mạch điện Hình 3. Chọn dao động điện có
tần số f 10.000 Hz lấy từ máy phát tần số
GF-597. Vì hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn
cảm L
x

sớm pha /2 so với dòng điện chạy
qua nó, nếu điện trở thuần r
o
của cuộn cảm
rất nhỏ so với cảm kháng Z
L

của nó thì trên
màn hình dao động ký điện tử sẽ xuất hiện
một vệt sáng hình êlip vuông.
2. Điều chỉnh điện trở R
0
của hộp điện trở
thập phân hoặc tần số máy phát cho tới khi
vệt sáng hình êlip vuông trở thành vệt sáng
hình tròn. Khi đó, biên độ U
L
=
0
R
U
, suy
ra cảm kháng :
Z
L
= 2f L
x
= R
o
(5)

và điện cảm của cuộn dây :
L
x
=
0
R
2 f

(6)
Thực hiện 3 lần động tác này. Đo chính
xác tần số f của tín hiệu điện xoay chiều
lấy từ máy phát tần số GF597 bằng cách
dùng đồng hồ đo tần số hiện số (4000ZA)
mắc song song với hai đầu mạch điện AB.
Ghi giá trị của tần số f và giá trị tìm đợc
của R
0
vào Bảng 3. (Cũng có thể đo Z
L
và L
x
bằng cách chọn giá trị xác định R
0
= 2000
và điều chỉnh tần số f của dao động điện
lấy từ máy phát tần số GF-597).
D. Khảo sát mạch cộng hởng nối tiếp RLC
1. Thay trở kháng Z
x
bằng tụ điện C

x
mắc
nối tiếp với cuộn cảm L
x
giữa hai điểm A,D
trong mạch điện Hình 3.
2. Đặt vào hai đầu mạch điện ADB một
điện áp xoay chiều hình sin U
1
lấy từ máy
phát tần số GF-597. Quan sát thấy tín hiệu
trên màn hình của dao động ký điện tử có
dạng một vệt sáng hình êlip xiên.
3. Chọn một giá trị cố định R
0
(lấy trên hộp
điện trở thập phân 0ữ9 999,9 ).
Thay đổi tần số f của máy phát tần số
GF-597. Quan sát sự thay đổi dạng của vệt
sáng trên màn hình dao động ký điện tử
cho tới khi xảy ra hiện tợng cộng hởng
điện trong mạch RLC, thì vệt sáng hình
êlip xiên trở thành một vệt sáng thẳng.
Đo chính xác tần số cộng hởng f
ch
của tín
hiệu điện xoay chiều lấy từ máy phát tần số
GF597 bằng cách dùng đồng hồ đo tần
số hiện số mắc song song với hai đầu mạch
điện AB.

Thực hiện 3 lần động tác này. Ghi giá trị
tần số cộng hởng f
ch
vào Bảng 4.
III. Câu hỏi thảo luận và kiểm tra
1. Nói rõ tính năng của dao động ký
điện tử hai kênh V2020 và tác dụng của các
núm điều chỉnh trên mặt máy của nó (Hình
1).
2. Nói rõ tính năng của máy phát tần số
GF-597 và tác dụng của các núm điều
chỉnh trên mặt máy của nó (Hình 2) .
3. Mô tả phơng pháp khảo sát sự tổng
hợp hai dao động điện vuông góc cùng tần
số dùng dao động ký điện tử hai kênh
V2020 và máy phát tần số GF-597.
4. Tại sao khi thay trở kháng Z
x
bằng
điện trở thuần R
x
trong mạch điện AD
(Hình 3) thì trên màn hình dao động kí lại
xuất hiện một vệt sáng có dạng một đoạn
thẳng ? Chúng nằm ở góc phần t thứ mấy?
giải thích tại sao ? tại sao khi nhấn nút 11
trên mặt dao động kí ta có thể thay đổi vị
7
trí đoạn thẳng vệt sáng giữa các góc phần
t đó ? Giải thích cách điều chỉnh để suy

ra giá trị của điện trở thuần R
x
? Có thể
thực hiện việc đó bằng cách điều chỉnh tần
số máy phát xoay chiều đợc không ?
5. Tại sao khi thay trở kháng Z
x
bằng tụ
điện có điện dung C
x
trong mạch điện AD
(Hình 3) thì trên màn hình của dao động kí
lại xuất hiện một vệt sáng hình êlip
vuông ? Giải thích cách điều chỉnh điện trở
R0 hoặc tần số máy phát để tính ra giá trị
của điện dung C
x
.
7. Tại sao khi thay trở kháng Z
x
bằng
cuộn dây dẫn có điện cảm L
x
trong mạch
điện ADB (Hình 3) thì trên màn hình dao
động kí điện tử lại xuất hiện một vệt sáng
hình êlip vuông ? Giải thích cách điều
chỉnh điện trở R0 hoặc tần số máy phát để
tính ra giá trị của điện cảm Lx.
** Khi nào vệt sáng hình êlip vuông trở

thành vệt sáng hình đờng tròn ? Dạng thực
tế của " đờng tròn" đó có thực sự tròn
không ? có phụ thuộc tần số không ?
Giải thích tại sao ?
8. Nêu rõ điều kiện cộng hởng điện
trong mạch RLC. Tại sao khi xảy ra cộng
hởng điện trong mạch RLC thì dạng đờng
êlip xiên quan sát thấy trên màn hình của
dao động ký điện tử lại biến đổi thành một
đoạn thẳng ?
Báo cáo thí nghiệm
khảo sát mạch RLC có xoay chiều
8
dùng dao động ký điện tử hai kênh và máy phát tần số
Xác nhận của thày giáo
Trờng
Lớp Tổ
Họ tên
I. Mục đích thí nghiệm
.
.
.
.
.
.
II. kết quả thí nghiệm
1. Bảng 1 : Xác định điện trở thuần R
x

Lần đo f (Hz)

R
o
() R
x
() R
x
()
1
2
3
Trung bình
2. Bảng 2 : Xác định dung kháng Z
C
và điện dung C
x
Lần đo f (Hz)
Z
C
() Z
C
()
C
x
(F)
C
x
(F)
1
2
3

Trung bình
3. Bảng 3 : Xác định cảm kháng Z
L
và điện cảm L
x
của cuộn dây dẫn không có lõi sắt
Lần đo f (Hz)
Z
L
() Z
L
()
L
x
(H)
L
x
(H)
1
2
3
Trung bình
4.

Bảng 4 : Xác định tần số cộng hởng f
ch
của mạch điện RLC mắc nối tiếp
Lần đo 1 2 3 Trung bình
f
ch

(Hz)
f
ch
(Hz)
9
5. Nhận xét kết quả và trả lời câu hỏi
1) So sánh tần số cộng hởng xác định đợc bằng thực nghiệm với kết quả tính toán theo
công thức lí thuyết :
1
2
f
LC

=
trong đo L, C xác định từ kết quả đo trong bảng 2, 3.
2) Trả lời các câu hỏi trong bài.
10

×