Tải bản đầy đủ (.pdf) (67 trang)

báo cáo thực hành vật lý full

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.84 MB, 67 trang )

Trần Thiên Đức




TNVL

ĐO ĐIỆN TRỞ BẰNG MẠCH CẦU MỘT CHIỀU - ĐO SUẤT ĐIỆN ĐỘNG BẰNG MẠCH XUNG ĐỐI
PHẦN 1: ĐO ĐIỆN TRỞ BẰNG MẠCH CẦU WHEATSTON
BẢNG SỐ LIỆU
Độ dài của cầu dây XY:

L=
∆𝐿

Độ chính xác của thước đo trên cầu dây:
Cấp chính xác của hộp điện trở mẫu:

𝑑𝑐

500

(mm)

1

(mm)

=

𝛿0 = 0.2%


𝑅0 Ω

Lần đo

Δ𝑅0 Ω

1

850.6

0.4

2

851.3

1.1

3

848.7

1.5

4

850.4

0.2


5

849.8
850.2

0.4
0.7

Trung bình

𝑅0 =

(Ω)

∆𝑅0 =

1

(mm)

(Ω)

XỬ LÝ SỐ LIỆU
Tính sai số của các đại lượng đo trực tiếp
∆𝐿1 = ∆𝐿2 = 1𝑚𝑚
Mặt khác:
do đó

∆𝑅0


∆𝑅0 = ∆𝑅0

𝑑𝑐

∆𝐿 = ∆𝐿1 = ∆𝐿2 =

suy ra
= 𝛿0 . 𝑅0 =

1.7

(Ω)

+ ∆𝑅0 = 𝑋𝑋𝑋 ≈

2.4

(Ω)

𝑑𝑐

Tính sai số và giá trị trung bình Rx
a. Sai số tương đối
𝛿=

∆𝑅𝑥 ∆𝑅0 ∆𝐿1 𝐿2 + ∆𝐿2 𝐿1 ∆𝑅0 (𝐿2 + 𝐿1 )∆𝐿2
0. 𝑋𝑋
500 ∗ 1
=
+

=
+
=
+

𝐿1 𝐿2
𝐿1 𝐿2
𝑋𝑋𝑋. 𝑋𝑋 250 ∗ 250
𝑅𝑥
𝑅0
𝑅0

1.1%

b. Giá trị trung bình:
𝑅𝑥 = 𝑅0

𝐿1
250
= 𝑋𝑋𝑋. 𝑋𝑋 ∗

500 − 250
𝐿 − 𝐿1

850

(Ω)

9


(Ω)

c. Sai số tuyệt đối:
∆𝑅𝑥 = 𝛿. 𝑅𝑥 =

9

(Ω)

Viết kết quả của phép đo điện trở Rx
𝑅𝑥 = 𝑅𝑥 ± ∆𝑅𝑥 =

850

±

PHẦN 2: ĐO SUẤT ĐIỆN ĐỘNG BẰNG MẠCH XUNG ĐỐI
BẢNG SỐ LIỆU
𝐸0 = 1.000
∆𝐿 𝑑𝑐 =
Độ chính xác của thước đo trên cầu dây:
Suất điện động của nguồn chuẩn:

±

0.001

1

(mm)


(V)

Lần đo

L1 (mm)

∆L1 (mm)

L1' (mm)

∆L1' (mm)

1

426

0.6

253

0.4

2

425

0.4

252


0.6

3

426

0.6

253

0.4

dnk111 - 2013


Trần Thiên Đức




4

425

0.4

5

425


0.4

𝐿1 =

Trung bình

∆𝐿1 =

425.4

TNVL

252
253
0.5

𝐿′1

= 252.6

0.6
0.4
∆𝐿′1 =

0.5

XỬ LÝ SỐ LIỆU
Tính sai số của các đại lượng đo trực tiếp
∆𝐿1 = ∆𝐿1


𝑑𝑐

+ ∆𝐿1 =

1

+

0.5

=

1.5

(mm)

∆𝐿′1 = ∆𝐿′1

𝑑𝑐

+ ∆𝐿′1 =

1

+

0.5

=


1.5

(mm)

0.001

(V)

∆𝐸0 = ∆𝐸

𝑑𝑐

=

Tính sai số và giá trị trung bình của suất điện động cần đo Ex
a. Tính sai số
𝛿=

∆𝐸𝑥 ∆𝐸0 ∆𝐿1 ∆𝐿′1 0.001
𝑋. 𝑋
𝑋. 𝑋
=
+
+ ′ =
+
+
=
𝐸0
1.000 𝑋𝑋𝑋. 𝑋 𝑋𝑋𝑋. 𝑋

𝐸𝑥
𝐿1
𝐿1

0.9%

b. Tính giá trị trung bình của suất điện động Ex:
𝐸𝑥 = 𝐸0

𝐿1
𝐿′1

=1∗

𝑋𝑋𝑋. 𝑋
=
𝑋𝑋𝑋. 𝑋

1.684

(V)

c. Tính sai số tuyệt đối của suất điện động Ex:
∆𝐸𝑥 = 𝛿. 𝐸𝑥 =

0.015

(V)

Viết kết quả của phép đo suất điện động Ex:

𝐸𝑥 = 𝐸𝑥 ± ∆𝐸𝑥 =

1.684

±

0.015

(V)

P/S:
Số liệu trên chỉ mang tích chất tham khảo (nếu các bạn copy và bị trả lại là tôi không chịu
trách nhiệm đâu đấy → tránh một số trường hợp ăn vạ ^.^)
Chúc các bạn hoàn thành tốt bài thí nghiệm

dnk111 - 2013


Trần Thiên Đức

ductt111.com

TNVL

KHẢO SÁT CẶP NHIỆT ĐIỆN - XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ NHIỆT ĐIỆN
Bảng số liệu
Sai số của đồng hồ đa năng hiện số: ∆E =
Sai số của nhiệt kế: ∆𝑇1 =

0.1


𝑜
⬚𝐶

∆𝑇2 =

0.1

𝑜
⬚𝐶

𝑇2 =

27.6

𝑜
⬚𝐶

Phép đo ứng với:
Lần đo

𝑇1𝑖

𝑜
⬚𝐶

0.1 mV

𝑜
⬚𝐶


𝑇𝑖 = 𝑇1𝑖 − 𝑇2

𝐸𝑖 mV

1

97

69.4

4

2

83.7

56.1

3.5

3

76.6

49

3

4


66.5

38.9

2.5

5

60.2

32.6

2

6

53

25.4

1.5

7

45.6

18

1


8

38.8

11.2

0.5

9

27.6

0

0

Xử lý số liệu
Tính các sai số tuyệt đối
∆E =
∆ 𝑇1 − 𝑇2 = ∆𝑇1 + ∆𝑇2 =

0.1

mV

0.1

+


0.1

=

Đồ thị E = C(T1-T2)
4.5
4
3.5
3

2.5
2
1.5

A

Nhớ chú
thích kích
thước chữ
thập sai số
trên đồ thị

1
0.5

H

0

O0


20

40

60

dnk - 2014

80

0.2

𝑜
⬚𝐶


Trần Thiên Đức

ductt111.com

TNVL

Tính giá trị trung bình C
𝐶 = 𝑡𝑎𝑛𝛼 =

𝐴𝐻 3.6
=
= 0.06 𝑚𝑉/ ⬚𝑜𝐶
𝑂𝐻 60


Cách tính giá trị tuyệt đối của C

1
2

Để ý hằng số cặp nhiệt chính là hệ số góc của đường thẳng OA. Từ công thức
liên hệ giữa hằng số cặp nhiệt và hệ số góc ta có thể tìm được công thức tính sai
số tuyệt đối của hằng số cặp nhiệt theo góc alpha
𝐶 = tan 𝛼 → ∆𝐶 = tan 𝛼 ′ ∆𝛼 =

∆𝛼
𝑐𝑜𝑠 2 𝛼

Tiếp theo là đi tính Δα, tức là phải xác định dα (được biểu diễn trên đồ thị). Nó
là góc giới hạn bởi hai đường thẳng đi qua rìa của sai số tại điểm A. Ở đây ta
phải sử dụng gần đúng thì mới ra được công thức tính dα (tức Δα). Do dα rất
nhỏ nên có thể coi đoạn thẳng 12 có độ dài bằng cung 1A2. Nhớ là độ dài dây
cung thì bằng góc ở đỉnh nhân với bán kính nhé. Như vậy ta có
𝟏𝟐 = 2 × ∆𝐸 × 𝑐𝑜𝑠𝛼 ≈ ∆𝛼 × 𝑂𝐴 = 𝟏𝑨𝟐
∆𝛼 ≈

2 × ∆𝐸 × 𝑐𝑜𝑠𝛼
2 × ∆𝐸
2 × 0.1
→ ∆𝐶 ≈
=
≈ 0.003 𝑚𝑉/ ⬚𝑜𝐶
𝑂𝐴
𝑂𝐴 × 𝑐𝑜𝑠𝛼

60

Viết kết quả của phép đo hằng số cặp nhiệt điện

𝑪 = 𝑪 ± ∆𝑪 = 𝟎. 𝟎𝟔𝟎 ± 𝟎. 𝟎𝟎𝟑 𝒎𝑽/ ⬚𝒐𝑪

dnk - 2014


Trần Thiên Đức




TNVL

KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG CỦA CON LẮC VẬT LÝ - XÁC ĐỊNH GIA TỐC TRỌNG TRƯỜNG
BẢNG SỐ LIỆU
Xác định ví trí x1
700

L=

1

±

(mm )

Vị trí gia trọng C (mm )

0

mm

83.51

83.81

+ 40 =

40

mm

84.37

84.11

=

21

mm

83.94

83.95

=


50T(s)

50

50

84.35
84.30
84.25
84.20
84.15
84.10
84.05
84.00
83.95
83.90
83.85
83.80
83.75
83.70
83.65
83.60
83.55
83.50

2.Δx = 2 mm

2.Δ(50T) = 0.02s

50T1

50T2

0

10

20

30

84.35
84.30
84.25
84.20
84.15
84.10
84.05
84.00
83.95
83.90
83.85
83.80
83.75
83.70
83.65
83.60
83.55
83.50
40


x(mm)

Ở bài này có đồ thị nên thông thường ta
phải vẽ ô sai số. Để xác định ô sai số thì
các bạn phải xác định được kích thước của
ô sai số. Để xác định ô sai số thì ta phải xác
định sai số tuyệt đối theo từng trục. Ở
trong bài này là trục 50T và trục x. Dễ
thấy:
. ∆x = 1 mm
. ∆(50T) = ∆(50T)dc = 0.01s
Ở đây không có giá trị ∆(50T) trung bình vì
đo 1 lần thì đào đâu ra trung bình. Kích
thước mỗi cạnh của ô sai số sẽ là 2.∆x và
2.∆(50T)
Tuy nhiên việc vẽ đúng kích thước ô sai số
đôi khi là việc không tưởng lý do là kích
thước của nó quá nhỏ do đó ta chỉ vẽ tượng
trưng và phóng to ô sai số để khi chú kích
thước trên đó.

Sau khi mò cua bắt ốc một lúc ta sẽ thu được giá trị tối ưu của

Lần đo

50

=

21


50∆

1

±

(mm )

50∆

50

1

83.93

0.003

83.93

0.010

2

83.94

0.007

83.95


0.010

3

83.93

0.003

83.94

0.000

Trung bình

83.933

0.004

83.940

0.007

XỬ LÝ SỐ LIỆU
Xác định chu kỳ dao động của con lắc thuận nghịch
Giá trị chu kỳ dao động trung bình:

=

1 50

.
50

Sai số ngẫu nhiên của phép đo T:
Sai số dụng cụ của phép đo T:



+ 50
2

=

∆ =

1 ∆50
.
50

=

=

1.67873

+ ∆50
2

0.01
= 0.0002

50

dnk111 - 2014

=
(s )

=

(s )
0.00011

(s )


Trần Thiên Đức




Sai số của phép đo T:

∆ = ∆

+∆ =

0.0002

TNVL


0.00011

+

=

0.00031

=

0.19%

(s )

Xác định gia tốc trọng trường

̅=

4

=

9.81

=

( / )

Sai số tương đối của gia tốc trọng trường:


=



=



+

2∆

+ 2.



=
=



0.0018

+

2

0.0018

+


2.

0.0001
3.1415

Cách lấy sai số của hằng số π → tham khảo báo cáo mẫu 1
Sai số tuyệt đối của gia tốc trọng trường:

∆ = . ̅=

0.02 ( /

)

Viết kết quả phép đo gia tốc trọng trường:

= ̅±∆ =

9.81

±

0.02 ( /

)

Chú ý riêng với bài này chúng ta làm tròn sai số tuyệt đối của g chỉ hai số sau dấu phẩy. Thực ra 3 số
cũng chả sai, nhưng vì một số giáo viên không thích hay bắt lỗi này nên tốt nhất cứ làm về 2 số cho
yên tâm

P/S:
TẤT CẢ NHỮNG CHỖ XXX CÁC BẠN PHẢI GHI CHI TIẾT CÁC SỐ RA NHÉ => ĐỪNG CÓ MÀ VÁC
NGUYÊN XXX VÀO BÀI BÁO CÁO *_*
CẢM ƠN BẠN SINH VIÊN ĐÃ GỬI SỐ LIỆU CHO TÔI THAM KHẢO
CHÚC CÁC BẠN HOÀN THÀNH TỐT BÀI NÀY

dnk111 - 2014


Trần Thiên Đức




TNVL

KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CỦA DIODE VÀ TRANSITOR
BẢNG SỐ LIỆU

A. Diode
Um =

1 - 10

V

δV =

1.5


%

It =

1 - 10

mA

δA1 =

1.5

%

In =

100

μA

δA2 =

1.5

%

Chiều
thuận
Chiều
nghịch


U(V)

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.52 0.54 0.56 0.58 0.60 0.62 0.64 0.66 0.68 0.7

I (mA) 0.00 0.00 0.00 0.02 0.04 0.30 0.42 0.58 0.82 1.00 1.40 1.80 2.40 2.80 3.60 4.4
U(V)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


I(mA)

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

B. Transistor
Um =

1

10


V

δV =

1.5

%

I1 =

1

10

mA

δA1 =

1.5

%

μA

δA2 =

1.5

%


I2 =
IB

100

UCE(V) 0.00 0.04 0.08 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

10 μA Ic(mA)
IB

UCE(V) 0.00 0.04 0.08 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

20 μA Ic(mA)
IB

0.02 0.06 0.34 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80

0.08 0.16 0.72 1.80 2.60 3.00 3.40 3.60 3.80 3.80 3.80 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00

UCE(V) 0.00 0.04 0.08 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

30 μA Ic(mA)

0.12 0.24 1.00 2.80 3.80 4.60 5.20 5.60 6.00 6.00 6.00 6.00 6.20 6.20 6.20 6.20
XỬ LÝ SỐ LIỆU

a. Đồ thị đặc trưng Von-Ampe của Diode I = f(U)
Phân cực thuận


ΔU = Um*δV =

0.015

(V)



=

×

=

Phân cực ngược

ΔU = Um*δV =

0.15

(V)



=

×

=


Kích thước ô sai số là:

Chiều ngang

2x∆U

Chiều dọc

2x∆I

0.15
1.5

(mA)
(μA)

Tùy theo thang đo của Vôn kế và Ampe
kế mà lựa chọn giá trị thích hợp

Đồ thị đặc tuyến diode xin mời xem trang sau ^_^

dnk111 - 2013

0.015


Trần Thiên Đức





TNVL

Chiều thuận

I(mA)
4.80
4.30
3.80
3.30
2.80
2.30
1.80
1.30
0.80
0.30
-0.10-0.20 0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60


0.70

0.80 U(V)

Chiều nghịch
4.8

I(mA)

4.3
3.8
3.3
2.8
2.3
1.8
1.3
0.8
0.3
-12

-10

-8

-6

-4

-2


-0.2

0

2 U(V)

Chú ý:

1. Bổ sung kích thước ô sai số trên đồ thị ứng với chiều thuận vào trong đồ thị → tìm chỗ nào trống trống rồi
kí hiệu vào thôi

dnk111 - 2013


Trần Thiên Đức




TNVL

2. Trong trường hợp chiều ngược có thể không cần chú thích ô sai số nhưng phải nhớ viết ghi chú vào là do
sai số I là khoảng 1.5 µm nên rất nhỏ khi biểu diễn trên thang đo I(mA) nên không chú thích ô sai số
3. Không nhất thiết phải vẽ tách làm 2 đồ thị như trên. Các bạn có thể vẽ chung cùng một đồ thị nhưng tỷ lệ
chia trên trục hoành ứng với chiều thuận và chiều ngược có thể khác nhau để đồ thị có tính cân đối. Ví dụ
như theo chiều thuận có thể lấy 5 ô nhỏ tứng với 0.1V trong khi chiều ngược có thể lấy 5 ô nhỏ ứng với 1V
hoặc 2V tùy ý
b. Đặc trưng Von-Ampe của Transitor I = f(UCE) và đặc tính Ic = f(IB)
Chú ý: Chỉ định giành riêng cho mấy anh bê ka hà nội là trong phần đo đạc ta phải sử dụng hai thang đo ứng
với dải Ic khác nhau. Cu nặng thể là khi Ic nhỏ hơn 1mA thì dùng thang 1mA và khi I lớn hơn 1mA thì sử

dụng thang đo 10mA. Điều này dẫn đến một việc rất củ chuối là kích thước ô sai số sẽ thay đổi khi đi qua
mốc 1mA. Do đó cần chú ý khi vẽ ô sai số trên đồ thị lúc này. Với U cũng rứa, dưới 1V là thang 1V lớn hơn
hoặc bằng 1V thì lại là thang 10V nên ô sai số cũng lại phải đổi một chút.
Thang đo của I

1mA



∆I

=

0.015

(mA)

10mA



∆I

=

0.15

(mA)

Đặc tuyến ra Ic = f(Uce)

7.00

6.00

5.00

4.00

3.00

2.00
10 µA
1.00

20 µA
30 µA

0.00
-1.00

0.00

1.00

2.00

3.00

Đặc tuyến truyền đạt IC = f(IB)


dnk111 - 2013

4.00

5.00


Trần Thiên Đức




TNVL

Đặc tuyến truyền đạt IC = f(IB)
7

6

A

5

4

3

C

2


B

1
5

10

15

20

25

30

35

μ

Chú ý:
1. Ở đây hai đồ thị được vẽ tách ra do trình độ sử dụng excel có hạn nên tôi không biết
làm sao để gộp chung vào. Nhưng nói chung tách ra cũng có cái hay của nó là dễ nhìn
hơn.
2. Trong hai đồ thị các bạn đều phải bổ sung kích thước ô sai số vào trong đồ thị

Hệ số khuếch đại dòng điện β của transitor được tính như sau:
=

=


=




=

dnk111 - 2013

(μ )

=


Trần Thiên Đức




TNVL

KHẢO SÁT ĐIỆN TRƯỜNG CỦA TỤ ĐIỆN PHẲNG
XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ ĐIỆN MÔI CỦA TEFLON
Khảo sát điện trường E phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai bản tụ
Bảng số liệu
Thang đo Um =

1


Sai số dụng cụ của vôn kế:

V

deff (mm)

2

3

4

5

6

7

U(V)

0.94

0.55

0.37

0.27

0.18


0.13

E (V/mm)

94

55

37

27

18

13

deff =

(d+1)

±

0.01

mm

0.01

V


100

Chúng ta để ý trong hướng dẫn thí nghiệm có câu: "Ở thang này, khi Vôn kế đo được 1V thì điện
trường có cường độ 1000V/cm ". Như thế nếu muốn tính cường độ điện trường theo đơn vị V/mm
thì ta chỉ cần lấy giá trị đọc được nhân với 100 là xong
Ở đây các giá trị U ta chỉ đo một lần nên có thể coi sai số của phép đo chính bằng sai số dụng cụ. Từ
công thức E = 100 × U dễ dàng ta có ∆E = 100 × ∆U = 100 × 0.01 = 1
Tóm lại ta có kích thước của ô sai số như sau:
Chiều ngang = 2 × Δdeff =
Chiều dọc = 2 × ΔE =

0.02
2

mm

V/mm

Cường độ điện trường E (V/mm)

120



.



100
80




/

60
40
20
0
1

3

5

7

9

Khoảng cách hiệu dụng deff (mm)

Về nhận xét mối quan hệ thì đã là sv bê ca thì trình độ toán học cũng thuộc hàng vl roài. Nhìn vào
công thức mối tương quan giữa E và d thì kiểu gì nó cũng sẽ phải là đường cong chứ không thể thẳng
được. Nó giống kiểu đồ thị hàm số y = 1/x thôi (đường hypebol)

DNK - 2015


Trần Thiên Đức





TNVL

Đo hằng số điện môi của tấm teflon dày 2.5 mm
Bảng số liệu
200

V

2.50

±

2.5
0.01

Lần đo

%

mm





1


47

0.4

93

0.8

2

47

0.4

92

0.2

3

48

0.6

93

0.8

4


48

0.6

92

0.2

5

47

0.4

91

1.2

Trung bình

47.4

0.5

92.2

Khoảng cách giữa hai bản cực của tụ d =
1

2.5


29.48

0.6

mm

V/mm

Ở đây trong form báo cáo chắc là để cho đơn giản nên bộ môn đã coi như sai số tuyệt đối của E chính
bằng sai số tuyệt đối trung bình, chứ nếu tính cẩn thận thì nó phải bằng sai số tuyệt đối trung bình
cộng với sai số dụng cụ




1

→∆







1





1



1.2



Tính giá trị hằng số điện môi ε

1.61
̅

̅

∆ ̅



̅



.∆



0.1


Kết quả đê:)
̅

∆ ̅

1.6

±

0.1

(1.61 đã được làm tròn về 1.6 để cân xứng với sai số tuyệt đối 0.1)
Chém gió:
* Giá trị lý thuyết là 1.8 còn giá trị đo được là 1.6 kèm theo sai số 0.1 như vậy là hơi hơi thiếu chính
xác, nhưng cũng tạm chấp nhận được.

DNK - 2015


Trần Thiên Đức




TNVL

KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG BỨC XẠ NHIỆT KIỂM NGHIỆM ĐỊNH LUẬT STEFAN-BOLTZMANN

BẢNG SỐ LIỆU
Đo điện trở ở nhiệt độ phòng

Nhiệt độ phòng thí nghiệm: tp =

32

độ C

Cường độ dòng điện I chạy qua
Điện trở của dây tóc bóng đèn ở
Hiệu điện thế U giữa hai đầu đèn Đ
đèn Đ
nhiệt độ phòng
I1

50

mA

U1

6.3

mV

Rp1

0.126

Ω

I2


100

mA

U2

12.5

mV

Rp2

0.125

Ω

I3

150

mA

U3

18.5

mV

Rp3


0.123

Ω

Ro

=

0.108

Ω

Giá trị điện trở của dây tóc bóng đèn ở nhiệt độ 0 độ C:
=

= 4,82. 10
1+ .

+

= 6,76. 10

Ở đây Rp chính là R trung bình sau ba lần đo

Đo điện trở ở nhiệt độ T và suất điện động E tương ứng
U(V)

I(A)


T(K)

lnT

E(mV)

lnE

1

1.9

0.526

1002

6.91

0.04

-3.22

2

2.54

0.787

1400


7.24

0.16

-1.83

3

3.01

0.997

1696

7.44

0.28

-1.27

4

3.48

1.149

1901

7.55


0.46

-0.78

5

4.01

1.247

2028

7.61

0.62

-0.48

6

4.34

1.382

2200

7.70

0.96


-0.04

= 273 +

=

1
2

+4

−1 −

Bài này thực ra xử lý số liệu chả có cái đếch gì khó. Vấn đề khó nhất ở đây chính là làm sao để xác
định kích thước ô sai số trên đồ thị. Tuy nhiên với trình độ các bạn bê ka hà lội thì có thể nói là vẫn
chưa đủ tuổi để xác định được đâu. Ở đây không phải là các bạn không thể lập công thức tính sai
số. Vì cho dù có lập đúng công thức tính sai số thì chúng ta cũng chả có đủ dữ liệu để tính toán vì
hướng dẫn thí nghiệm và các sai số của dụng cụ đo đều không được cán bộ hướng dẫn thí nghiệm
thông báo (99% cán bộ không biết và không nhớ để đưa cho chúng ta). Không khác gì đưa các bạn
miếng thịt mà lại không đưa dao nhưng vẫn cứ muốn cắt thành nhiều miếng nhỏ. Thật là chuối cả
Khi chuyển từ đại lượng x sang lnx thì có nghĩa là ta phải quy đổi sai số x sang sai số của lnx theo
công thức sau
∆!"# = ln # + ∆# − !"#

dnk111 - 2013


Trần Thiên Đức





TNVL

*Với trường hợp lnE: Có lẽ là chẳng ai trong số các bạn để ý tới cấp chính xác của mili vôn kế khi
đo suất điện động E. Đây là lỗi của giáo viên hướng dẫn khi không nhắc nhở các bạn để ý đến giá
trị đó. Như vậy coi như sai số của E là pó tay rồi
*Với trường hợp lnT: Cái này thì còn tởm nữa. Nhìn công thức là biết ngay ý mà. Sử dụng bí kíp 1
các bạn hoàn toàn có thể lập được công thức tính ∆T theo ∆Rt và ∆Ro. Như vậy chỉ cần biết hai
ông tướng ∆Rt và ∆Ro là xong. Ông ∆Ro chỉ cần xác định ∆Rt rồi tính theo công thức đầu tiên ở
bên trên (đấy là trong trường hợp giả sử là nhiệt độ mình xác định chuẩn 100% không có sai số,
chứ nếu mà lại tính thêm sai số của nhiệt kế nữa thì xác định cmnl). Để ý tiếp dến đồng chí ∆Rt ta
thấy, Rt không những phụ thuộc vào U và lại còn phụ thuộc vào I. Như vậy sai số của nó sẽ do hai
ông tướng U và I quyết định. Vậy chỉ cần xác định sai số U và I là xong chứ gì. Đến đây vấn đề mới
lại phát sinh, thiết bị đo U và I của bách khoa hn thường là đồng hồ chỉ thị số. Muốn biết được sai
số thì ta phải biết cấp chính xác, độ phân giải và giá trị n (n là thông số quy ước của nsx) ứng với
từng thang đo. Mấy cái này thì God cũng pó tay nếu không check tài liệu gửi kèm theo thiết bị của
NSX. Mà God pó tay thì giáo viên hướng dẫn cũng thế thôi.
Tóm lại là đừng có cố tính hay xác định làm gì vì không thể tính chính xác được đâu. Thay vào đó
các bạn có thể viết công thức và cách tính ra rồi chém vài ba câu như do không đủ thông số nên ta
không thể xác định chính xác giá trị sai số được
Bonus: Cái này để biết thôi chứ các bạn không dùng ở đây. Có một cách nữa để đánh giá sai số là
dựa trên độ lệch chuẩn (standard deviation). Cái này thì xin mời học thêm xác suất thống kê nhé.
Các phần mềm vẽ đồ thị chuyên nghiệp hiện nay, khi các bạn fitting bằng một hàm số nào đó thì nó
để tính toàn và cung cấp ngay độ lệch chuẩn để đánh giá độ tin cậy của phép đo chứ chả ai hì hục
ngồi tính tính toán toán, đạo hàm lên đạo hàm xuống cho mất time làm gì. Tất nhiên, chúng ta cũng
phải học để biết cách tính sau này gặp gà còn chém gió được.
Đồ thị ln E ~ ln T
6.80


7.00

7.20

7.40

-0.50

7.60

7.80

&')

0.00

y = 3.9126x - 30.256

-1.00
-1.50
-2.00
-2.50
-3.00

&'(

-3.50

Xác định n cũng tương tự như bài "Khảo sát đặc tính diode và transitor" do đó xin mời check
hàng bên đó nhé :)

Độ dốc của đồ thị lnE ~ lnT:

n = tgα =

3.9

dnk111 - 2013


Trần Thiên Đức

ductt111.com

TNVL

KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI - XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ PLANCK
Bảng số liệu
Bảng 1
Vôn kế V:

Um =

100

(V)

δV =

1.5 %


Micro ampe kế:

Im =

100

(μA)

δA =

1.5 %

UAK(V)

0

2

4

6

8

10

12

14


16

18

20

30

40

50

60

70

80

90

I1(μA)

2

12

16

18


18

18

18

18

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

I2(μA)


6

22

32

34

36

36

36

38

38

38

40

40

40

40

40


40

40

40

I3(μA)

6

32

44

50

52

52

54

54

54

56

58


60

60

60

60

60

60

60

Bảng 2
Vôn kế V:

Um =

1.5

(V)

δV =

1.5 %

Micro ampe kế:

Im =


1

(μA)

δI =

1.5 %

Kính lọc sắc màu lục: λ1 = 0.500 ± 0.001 μm
UAK(V) 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45
I(μA)

0.70 0.56 0.46 0.38 0.30 0.22 0.14 0.10 0.08 0.04

0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80

0.85

0.02 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00

UAK(V)
I(μA)
Kính lọc sắc màu lam (xanh tím): λ2 = 0.445 ± 0.001 μm
UAK(V) 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45
I(μA)

0.70 0.62 0.54 0.46 0.40 0.32 0.26 0.20 0.18 0.14


0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80

0.85

0.12 0.06 0.06 0.06 0.04 0.04 0.02

0.02

UAK(V) 0.90
I(μA)

0.00
Xử lý số liệu
Đồ thị đặc trưng Von-Ampe của tế bào quang điện I = f(UAK)

Xác định kích thước ô sai số trước



=

.

=

1.5

V


∆ =

.

=

1.5

µA

dnk - 2014


Trần Thiên Đức

ductt111.com

TNVL

70
60
50
40

I1
I2

30

I3

20
10

Nhớ chú thích kích thước ô sai số, tên
các trục và đơn vị trên từng trục.

0
0

20

40

60

80

100

Đồ thị I = f(UAK) đối với kính màu lục có bước sóng λ1 và màu lam (xanh tím) có bước sóng λ2
Xác định kích thước ô sai số trước



=
∆ =

.

=


0.023

.

=

0.015

µA

0.80

Nhớ chú thích kích thước ô
sai số, tên các trục và đơn vị
trên từng trục -> do lười
nên tôi ko điền mấy thứ này
trên đồ thị --> copy y
nguyên die thì đừng có hỏi
tại sao.

0.70
0.60
0.50
0.40

Màu lục
Màu lam

0.30

0.20
0.10
0.00
0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

dnk - 2014

1.00


Trần Thiên Đức

ductt111.com

TNVL

Kết quả xác định Uc
Xác định hằng số Plank theo công thức





ℎ=

=

= 6.904 × 10
ℎý

giá trị lý thuyết của hằng số Plank là

!"ế

= 6.625 × 10

Để tính ∆h ta sử dụng công thức:

∆ℎ = ℎ − ℎ ý

!"ế

= 0.279 × 10

Sai số tương đối được tính bằng công thức:

∆ℎ =

ℎ − ℎ ý !"ế
=
ℎ ý !"ế

≈ 4.2%


Bảng tổng hợp kết quả đo đạc và tính toán

Bước sóng λ (μm)
Tần số γ (Hz)
Hiệu điện thế cản: Uc (xác định từ đồ thị)

Kính lục

Kính xanh tím

0.5

0.445

6.000E+14

6.742E+14

0.58

0.9

Hằng số
c

3.000E+08

m/s


e

1.600E-19

C

h

6.625E-34

J.s

dnk - 2014


GV: Trần Thiên Đức
Email:

TNVL



KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG TỪ TRỄ - XÁC ĐỊNH NĂNG LƯỢNG TỔN HAO TỪ HÓA SẮT TỪ

Bảng 1: Bảng thông số vật liệu và linh kiện
Mẫu số

Vật liệu

1


Thép Silic

60

51

400

650

150

1

0.68

2

Permaloy

45

51

94

564

150


1

0.68

3

Ferit

107

68

200

1200

150 - 200

1

0.68

ò





ò








Bảng 2: Bảng kết quả đo trên dao động ký điện tử
Chú ý thang đo có thể thay đổi tùy từng phòng nên các bạn phải
Thang đo Ux:
ứng với H
2
V/div
chú ý ghi đúng thang đo của mình nhưng thang đo của Ux phải
Thang đo Uy:
ứng với B
0.02 V/div
cỡ vài V
Tọa độ các giao điểm trên hai trục tọa độ
Độ từ thẩm tỷ đối

Tọa độ tại các vị trí trên chu trình từ trễ

Mẫu
Đơn vị
div

3

-3


1.2

-1.2

2.4

-2.4

0.4

-0.4

V

0.06

-0.06

0.024

-0.024

4.8

-4.8

0.8

-0.8


T, A/m

1.046

-1.046

0.418

-0.418

251.0

-251.0

41.8

-41.8

Tính các thông số vật liệu, công suất và năng lượng tổn hao
Từ đồ thị chu trình từ trễ trên máy tính ta có
Bs =

XXX

T

Br =

XXX


T

Hc =

XXX

A/m

Hs =

XXX

A/m

3317.00

B(T) và H(A/m) được tính theo công thức trong sách
hướng dẫn

&#
%
Chú ý là số liệu trên máy tính cũng phải
(
"#$
!
&'
same same như số liệu đọc được từ dao
động ký. Chứ khác nhau quá là xác
Hằng số từ μo có giá trị là: )*. &,-. //1

định cmnl :)

dnk111 - 2013


GV: Trần Thiên Đức
Email:



TNVL

Xác định năng lượng tổn hao từ hóa trong một chu trình từ trễ và công suất tổn hao từ hóa P tại tần số 50 Hz cho một đơn vị thể
tích vật
w=

75.5

4/

3

(số liệu đọc trên máy tính)

Công suất tổn hao tại tần số 50 Hz là:
P = wf =

3775

2/


3

dnk111 - 2013


GV: Trần Thiên Đức
Email:



TNVL

Hướng dẫn trong sách: Vẽ đường cong từ hóa bằng cách nối các điểm tại đó từ trường đảo chiều của các chu trình từ trễ trên màn
hình máy tính → nói chung đa phần các bạn đọc xong sẽ thấy chả hiểu là vẽ thế nào vì hướng dẫn khá là ảo.
Sau đây tôi sẽ trình bày cách vẽ cho các bạn một cách tỉ mỉ dựa theo hình vẽ trên (đảm bảo đọc xong là không ai là không làm
được *.*)
B1: Xác định điểm tại đó từ trường đảo chiều → nhắm mắt cũng đếm được có 11 điểm tất cả (tính cả điểm gốc tọa độ) → trong
thực tế ta chỉ qua tâm tới các điểm nằm trong khu vực H > 0. Tuy nhiên, đôi khi có vài trường hợp hi hữu là giáo viên yêu cầu vẽ
cả phần đồ thị ứng với H < 0 → nên tốt nhất để cho an toàn các bạn có thể vẽ luôn phần dưới cũng được → thà thịt nhầm còn hơn
thịt sót :)
B2: Ngồi làm bi trà đá và tổng kết xem có bao điểm rồi: 11 chú tính cả gốc → quá đủ để vẽ rồi
B3: Ngồi nắn nót vẽ đồ thị rồi hưởng thụ thành quả của mình :) → well done → điện thoại cho a e đi chơi chém gió thôi

P/S:
Đây là bài tưởng khó mà hóa ra lại dễ nhất. Vấn đề mà các bạn cần quan tâm là phải chú ý đến thang đo Ux và Uy trên
máy dao động ký thôi. Quá easy!
Tuy nhiên, theo chương trình thì lý thuyết các bạn chưa được học (thực ra đã học qua thời phổ thông nhưng chắc chả ai
còn nhớ :)). Do đó, tốt nhất là trước khi làm bài này nên đọc chút kiến thức liên quan tới sắt từ để còn trả lời một vài câu
hỏi xoáy lúc đầu

Chúc các bạn hoàn thành tốt bài này.

dnk111 - 2013


Trần Thiên Đức




TNVL

KHẢO SÁT SỰ PHÂN CỰC ÁNH SÁNG - NGHIỆM LẠI ĐỊNH LUẬT MALUS
BẢNG SỐ LIỆU
Giá trị độ chia nhỏ nhất của góc quay α

1

độ

Giá trị độ chia nhỏ nhất của thang đo luxmeter

2

µA

α

I


cosα

∆(

)

→∆ =

180

∆(

α

I

cosα

0

92

1.00

1.00

0.00

90


0

0.00

0.00

0.00

5

92

1.00

0.99

0.00

95

2

-0.09

0.01

0.00

10


90

0.98

0.97

0.01

100

4

-0.17

0.03

0.01

15

88

0.97

0.93

0.01

105


8

-0.26

0.07

0.01

20

82

0.94

0.88

0.01

110

12

-0.34

0.12

0.01

25


76

0.91

0.82

0.01

115

18

-0.42

0.18

0.01

30

70

0.87

0.75

0.02

120


24

-0.50

0.25

0.02

35

62

0.82

0.67

0.02

125

30

-0.57

0.33

0.02

40


54

0.77

0.59

0.02

130

38

-0.64

0.41

0.02

45

48

0.71

0.50

0.02

135


48

-0.71

0.50

0.02

50

40

0.64

0.41

0.02

140

52

-0.77

0.59

0.02

55


32

0.57

0.33

0.02

145

62

-0.82

0.67

0.02

60

24

0.50

0.25

0.02

150


70

-0.87

0.75

0.02

65

18

0.42

0.18

0.01

155

76

-0.91

0.82

0.01

70


12

0.34

0.12

0.01

160

82

-0.94

0.88

0.01

75

8

0.26

0.07

0.01

165


86

-0.97

0.93

0.01

80

4

0.17

0.03

0.01

170

90

-0.98

0.97

0.01

85


2

0.09

0.01

0.00

175

92

-1.00

0.99

0.00

90

0

0.00

0.00

0.00

180


92

-1.00

1.00

0.00

dnk111 - 2013

)


Trần Thiên Đức




TNVL

Ở bài thí nghiệm này, có lẽ đã có chút nhầm lẫn trong kí hiệu của form báo cáo thí nghiệm BKHN trong
những năm gần đây. Thực chất giá trị chúng ta đo được bằng micro ampe kế là cường độ dòng điện chứ
không phải hiển thị trực tiếp giá trị L (lux). L (lux) thực ra là độ rọi chứ không phải là kí hiệu của cường
độ sáng. Do cường độ sáng tỷ lệ với cường độ dòng điện nên dạng đồ thị của cường độ sáng theo
cos^2(α) cũng phải same same với đồ thị của cường độ dòng điện đo được theo cos^2(α). Như vậy có
nghĩa là nếu theo định luật Malus thì đồ thị cường độ sáng theo cos^2(α) là đường thẳng thì chắc chắn
là đồ thị của cường độ dòng điện theo cos^2(α) cũng phải là đường thẳng và ngược lại. Do đó, chúng ta
nên sửa lại ký hiệu trong báo cáo cho hợp lý hơn.
Vấn đề chính ở bài này nằm ở ô sai số. Tùy từng quan điểm của giáo viên nên đánh giá kích thước ô sai
số cho đến giờ vẫn chưa thống nhất cho lắm. Tôi đưa ra cho các bạn một cách tính sai số để lựa chọn ô

sai số sao cho kích thước thích hợp nhất. Ô sai số của chúng ta sẽ có một cạnh là 2x∆L , một cạnh là
2

2

2x∆(cos α ). Cạnh 2x∆L = 2x2µA và vấn đề còn lại là tính được độ dài cạnh 2x∆(cos α )
Chúng ta sẽ sử dụng phương pháp tính sai số tuyệt đối để xác định sai số của hàm:
=



= 2 ln



=2

= −2





= 2

∆ →∆ =

2 ∆

Chú ý là phải đổi đơn vị độ ra rad

∆ =1 =

180

Ta thấy sai số tuyệt đối sẽ phụ thuộc vào góc α --> nhưng sai số tuyệt đối sẽ được lấy theo giá trị lớn
nhất --> tức là chỉ cần xử lý ông khỏe nhất thì tất cả các ông yếu hơn đều xử lý được hết --> vậy sai số
tuyệt đối của y sẽ là
∆ =∆ =

180

= 0.017 ≈ 0.02

Cột màu đỏ chi mang tính chất minh họa sự thay đổi của sai số tuyệt đối theo giá trị của góc α. Để dễ
dàng cho việc vẽ hình ở đây ta chỉ lấy sai số tuyệt đối đến 1 chữ số có nghĩa → vẫn thỏa mãn quy tắc
không vượt quá hai chữ số có nghĩa nên các bạn không phải lăn tăn @@.

dnk111 - 2013


Trần Thiên Đức




ĐỒ THỊ

= ( !" #)

dnk111 - 2013


TNVL


GV: Trần Thiên Đức
Email:



TNVL

KHẢO SÁT VÀ ĐO CẢM ỨNG TỪ DỌC THEO CHIỀU DÀI MỘT ỐNG DÂY THẲNG DÀI
BẢNG SỐ LIỆU
Thang đo I
Thang đo Bo

10
19.99

(A)

sai số dụng cụ

0.01

(A)

n=

2500 vòng/m


(mT)

sai số dụng cụ

0.01

(mT)

R=

2.02

cm

L=

30

cm

Cường độ dòng điện I:

0.4

(A)

x (cm)

0


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Bo(mT)

0.87

1.30

1.47

1.54


1.59

1.61

1.62

1.63

1.64

1.64

1.65

x (cm)

11

12

13

14

15

16

17


18

19

20

21

Bo(mT)

1.65

1.65

1.65

1.65

1.65

1.65

1.65

1.65

1.64

1.63


1.62

x (cm)

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Bo(mT)

1.62

1.61

1.60


1.54

1.53

1.51

1.42

1.21

0.90

Vẽ đồ thị biểu diễn đường phụ thuộc thực nghiệm của B = f(x)
Bảng số liệu tính theo công thức (3)

𝐵0 =

𝜇0 𝜇𝑟
𝐼 . 𝑛. 𝑐𝑜𝑠𝛾1 − 𝑐𝑜𝑠𝛾2
2 0

Chú ý là công thức hơi khác sách một chút, tôi cũng không biết sách đúng hay tôi đúng. Nhưng chỉ biết là tính theo công thức
trong sách thì nó không ra :)
trong đó μo là hằng số từ và có giá trị là

𝟒𝝅. 𝟏𝟎−𝟕 𝑯/𝒎

μr là độ từ thẩm của môi trường, mà không khí thì coi như bằng 1
Io là cường độ dòng điện cực đại sẽ phải bằng


𝑰. 𝟐

(I = 0.4 A)

n mật độ dòng -> đã biết -> tự tìm
Vấn đề kinh dị ở đây là tính hai đại lượng cos còn lại như thế nào. Nhìn chung
các bạn đã vào được BK thì chắc chắn phải biết tính như thế nào. Nhưng
không hiểu sao vào xong rồi thì lại không tính được. Chắc dưới áp lực của các
bài thí nghiệm nên chắc không còn đủ tỉnh táo để tính nữa :)
Ở đây chỉ cần áp dụng công thức tính hàm cos trong tam giác vuông là xong -> đơn giản như đan rổ *.*

𝒄𝒐𝒔𝜸𝟏 =

𝒙
=
𝒓𝟏

𝒙
𝑹𝟐 + 𝒙𝟐

𝒄𝒐𝒔𝜸𝟐 = −𝒄𝒐𝒔 𝝅 − 𝜸𝟐 = −

dnk111 - 2013

𝑳−𝒙
𝑳−𝒙
=−
𝒓𝟐
𝑹𝟐 + 𝑳 − 𝒙


𝟐


GV: Trần Thiên Đức
Email:



TNVL

Bảng số liệu tính theo lý thuyết
x (cm)

0

1

2

3

4

5

6

7


8

9

10

Bo(mT)

0.89

1.28

1.51

1.62

1.68

1.71

1.73

1.74

1.75

1.75

1.76


x (cm)

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

Bo(mT)

1.76

1.76


1.76

1.76

1.76

1.76

1.76

1.76

1.76

1.76

1.75

x (cm)

22

23

24

25

26


27

28

29

30

Bo(mT)

1.75

1.74

1.73

1.71

1.68

1.62

1.51

1.28

0.89

Chú ý:
Bảng số liệu tính theo lý thuyết các bạn nên viết trong báo cáo thí nghiệm (để tránh trường hợp giáo viên hỏi là vẽ đường lý

thuyết kia theo số liệu ở đâu)
Trong đồ thị trên các bạn có thể thay chữ thập sai số bằng ô sai số cũng được. Tuy nhiên do ô quá bé nên ta chỉ vẽ tượng trưng
và phóng to 1 đồng chí đại diện ra là ngon ngay :)
Cố gắng uốn éo tối đa có thể được để đồ thị là đường cong trơn và đi qua ô sai số. Trong trường hợp số liệu quá banana thì
đành phải lượn sóng một chút :)

dnk111 - 2013


×