Vật lý 12 Bài 19: Thực hành Khảo sát đoạn mạch xoay chiều RLC

Vật lý 12 Bài 19: Thực hành Khảo sát đoạn mạch xoay chiều RLC

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