Tải bản đầy đủ

Thí nghiệm bài 1 bài 2 điện động học

Trường Đại học Bách khoa – ĐHQG Tp.HCM
Chương trình KS CLC Việt – Pháp


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM SỐ 1 & 2
ĐO ĐIỆN DÙNG DAO ĐỘNG KÝ VÀ MÁY ĐO ĐA NĂNG
ĐO GIÁ TRỊ NỀN DC VÀ HIỆU DỤNG
ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CÁC PHÉP ĐO
CÁC PHÉP ĐO TỔNG TRỞ THÔNG DỤNG

THÍ DỤ VỀ CÁC MẠCH ĐIỆN ĐƠN GIẢN, CHIA ĐIỆN ÁP, CẦU
WHEATSTONE, SỬ DỤNG CÁC HAI CỰC KHÁC NHAU

GVGD: TS. NGUYỄN THANH NAM
GVHD: GV. DƯƠNG ĐIỀN THU
Nhóm:

VP2016 – A.07

Thành viên:


1.Võ Nguyễn Gia Luật

1611944

2. Huỳnh Thế Hào

1610875

Tp.HCM Tháng 4/2018


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

Báo cáo bài Thí nghiệm số 1
ĐO ĐIỆN DÙNG DAO ĐỘNG KÝ VÀ MÁY ĐO ĐA NĂNG
ĐO GIÁ TRỊ NỀN DC VÀ HIỆU DỤNG
ĐỘ CHÍNH XÁC CÁC PHÉP ĐO
CÁC PHÉP ĐO TỔNG TRỞ THÔNG DỤNG

Nhóm thí nghiệm số : VP2016-A.07
Họ và tên SV

MSSV

Võ Nguyễn Gia Luật

1611944

Huỳnh Thế Hào

1610875

A. Tiến trình làm bài thí nghiệm :
 Nộp bản chuẩn bị lúc : 12g30’ ngày 31/03/2018.
+ Nhận xét của CBHD về phần chuẩn bị :
 Buổi làm TN chính : từ 12g30’ tới 15g00’ ngày 31/03/2018 .
 Nội dung : Chương I: Quan sát, đo điện áp trên màn hình dao động ký;
Chương 2: Đo điện áp dung máy đo đa năng (VOM).


 Làm tiếp, bổ sung : từ 13g00’ tới 15h00’ ngày 08/04/2018.
 Nội dung : Chương III: Đo điện trở nội
 CB đã ký duyệt kết quả hoàn tất : Ngày 08/04/2018.
+ Họ tên CB: Dương Diền Thu.
 Nộp báo cáo (bản in) : Ngày 17/04/2018.
B. Nội dung báo cáo thí nghiệm :
Mục đích thí nghiệm:
 Thực hiện các phép đo điện thông dụng dùng dao động ký.
 Thực hiện các phép đo điện thông dụng dùng máy đo đa năng.
Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

I. QUAN SÁT, ĐO ĐIỆN ÁP TRÊN MÀN HÌNH DAO ĐỘNG KÝ VÀ MÁY ĐO ĐA
NĂNG :

Ta sử dụng các thiết bị đo bao gồm : máy phát điện áp (GBF), dao động ký (OX)
METRIX 8050 và máy đo đa năng (VOM). Để sử dụng dao động ký đọc các thông số của tín
hiệu vào ta nối máy phát điện áp và dao động ký. Để đọc giá trị trên máy đo đa năng ta mắc 3
thiết bị song song nhau để vẫn quan sát được tín hiệu trên dao động ký.
Phát điện áp ( ) =

+

cos(2

) từ GBF, với E0 = 1(V), Em = 1(V), f = 2 (kHz).

Với các công thức đã chúng minh trong bản chuẩn bị ta ghi các giá trị E0, ERMS, ETRMS lý
thuyết vào bảng số liệu, sau đó ta đo E0, ERMS, ETRMS tín hiệu hình sin e(t) = 1 + 1cos(4000 t).
 Khởi động thiết bị.
 Hiệu chỉnh GND của OX về đường 0.
 Phát sóng hình sin với các thông số như trên từ GBF.
 Để OX ở chế độ DC,đo Vavg và dùng VOM ở chế độ đo một chiều đo điện áp. Giá trị
đo được tương ứng EDC.
 Vẫn để OX ở chế độ DC,đo VRMS và dùng VOM ở chế độ xoay chiều, bật nút
AC+DC đo điện áp.Giá trị đo được ứng với ERMS.
 Chuyển OX sang chế độ AC, đo VRMS và dùng VOM ở chế độ xoay chiều, tắt nút
AC+DC đo điện áp. Giá trị đo được ứng với ETRMS.
Ta vừa đo xong các giá trị điện áp của sóng hình sin, chuyển GBF sang xung vuông và
tam giác (lưu ý khi chuyển dạng sóng khác nên hiệu chỉnh lại biên độ cho chính xác), tiến hành
đo tương tự.

T

0, kT  t  kT  2
Tín hiệu vuông: s (t )  
2, kT  T  t  kT  T

2
Tín hiệu xung tam giác:

4
T

 2  T t , kT  t  kT  2
f (t )  
 2  4 t , kT  T  t  kT  T

T
2
Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

Với T=1/f = 5.10-4 s.
Cho GBF phát tín hiệu một chiều EDC= 1V và khảo sát ảnh hưởng của độ chia trên máy
đo đa năng: cho thang đo từ 200mV – 200V.
Δ Nhắc lại:
 Giá trị trung bình tĩnh (thành phần không đổi của tín hiệu) E DC hay E 0 của e (t )
E DC 

1

T



T

0

e (t )dt  e (t )  E 0

với T là chu kỳ của tín hiệu.

 Giá trị dao động e AC (t ) (là thành phần biến đổi hay thành phần dòng AC)
e AC (t )  E m cos(2 ft )

Giá trị hiệu dụng E RMS của điện áp e (t ) biến đổi theo thời gian được định nghĩa là điện
áp một chiều sinh ra cùng lượng nhiệt năng, trên một điện trở không đổi:
1

E RMS 

T



T

0

e 2 (t )dt

Tính toán theo lý thuyết

e (t )  E 0  E m cos(2 ft )

 Giá trị trung bình tĩnh DC:
E DC 

1

T



T

0

E 0  E m cos(2 ft )  dt  E 0

 Giá trị hiệu dụng:
1

E RMS 
E RMS 

1

T



T

0

T



T

0

2

E 0  E m cos(2 ft )  dt

E2

E 02  E m2 cos 2 (2 ft )  2E 0E m cos(2 ft )  dt  E 02  m
2

 Giá trị hiệu dụng thực AC: (là trị hiệu dụng của thành phần e AC (t ) )
E TRMS 

1

T



T

0

2

E m cos(2 ft )  dt 

Em
2

Thay tín hiệu sin bằng xung vuông 2 nửa chu kỳ s (t )
s (t )  E 0  E m

trong nửa chu kỳ đầu và

s (t )  E 0  E m

trong nửa chu kỳ còn lại

Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

Tức là:
E  E m , kT  t  (k  1 / 2)T
s (t )   0
(k  Z )
E 0  E m ,(k  1 / 2)T  k  (k  1)T

 Giá trị trung bình tĩnh E DC :
E DC 

E DC 

1

T



T

0

s (t )dt 

T

1  T2
 0 (E 0  E m )dt  T (E 0  E m )dt 
T 
2


1
T
T 
(E 0  E m )  (E 0  E m )(T  )   E 0

T 
2
2 

 Giá trị hiệu dụng:

E RMS 

E RMS 

1

T

T



0

T

1  T2
2
2
s (t )dt 
 0 (E 0  E m ) dt  T (E 0  E m ) dt 
T 
2

2

1
T
T 
(E 0  E m )2  (E 0  E m )2 (T  )   E 02  E m2

T 
2
2 

 Giá trị hiệu dụng thực:
E TRMS

T

1  T2
2
2

 0 (E m ) dt  T (E m ) dt   E m
T 
2


Thay tín hiệu sin bằng xung tam giác f (t )
4E m

1
E 0  E m  T , kT  t  (k  2 )T
f (t )  
(k  Z )
E  3E  4E m ,(k  1 )T  t  (k  1)T
m
 0
T
2

 Giá trị trung bình tĩnh E DC :
E DC 
E DC

T

4E m
4E m
1  T2
)dt  T (E 0  3E m 
)dt 
 0 (E 0  E m 
T 
T
T
2


1
T 4E m T 2
T 4E m 2 T 2 
 (E 0  E m ) 
 (E 0  3E m ) 
(T 
)  E 0
T 
2 T .2 4
2 T .2
4 

 Giá trị hiệu dụng:

Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

T
4E m 2
4E m 2 
1  T2
) dt  T (E 0  3E m 
) dt 
 0 (E 0  E m 
T 
T
T
2


E RMS 
T
2
0



(E 0  E m
T

T

16E m2 T 3 8E m
T2

) dt  (E 0  E m )


(E 0  E m )
T
2
2T
4
3T 2 8
4E m

2

2

4E m

(E 0  3E m 

T

2

)2 dt  (E 0  3E m )2

E RMS  E 02 

=>

T

T
2



16E m2
8E m
T3
T2
3
2
(
T

)

(
E

3
E
)(
T

)
0
m
8
2T
4
3T 2

E m2
3

 Giá trị hiệu dụng thực:
E TRMS

T
4E m 2
4E m 2 
1  T2

) dt  T (3E m 
) dt 
 0 (E m 
T 
T
T
2


E TRMS

16E m2
24E m2
1  2 T 16E m2 T 3 8E m2 T 2
T3
T2 
2 T
3
2



 9E m 
(T 
)
(T 
)
E
T  m 2
2T 4
2
8
2T
4 
3T 2 8
3T 2

E TRMS 

E m2
3



Em
3

* Bảng số liệu :

e(t)


thuyết
Đo bằng
OX 8050
Máy đo
đa năng

s(t)

f(t)

EDC

ERMS

ETRMS

EDC

ERMS

ETRMS

EDC

ERMS

ETRMS

(V)

(V)

(V)

(V)

(V)

(V)

(V)

(V)

(V)

1,000

1,225

0,707

1,000

1,414

1,000

1,000

1,155

0,577

1,000

1,120

0,560

1,000

1,360

0,920

1,000

1,120

0,480

1,058

1,208

0,588

1,058

1,425

0,957

1,059

1,176

0,517

Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

Ảnh hưởng máy đo đa năng : EDC= 1V
Độ chia

200m

2V

20V

200V

Giá trị đo được



1,058

1,05

1,0

* Nhận xét :
 Ta thấy kết quả đo trên VOM chính xác hơn OX
 Sai số tương đối nhỏ do đó độ sai lệch là không đáng kể
 Khi dùng VOM khảo sát DC các thang đo 200mV và 2V không cho giá trị vì bị
vượt quá giới hạn đo (do sai số máy đo với thang 2V).Độ chia càng nhỏ thì kết
quả càng chính xác.
II. ĐO GIÁ TRỊ dB :

Sử dụng máy đo đa năng ở chế độ xoay chiều,bật nút dB và nút AC+DC,máy đo đa năng
hiển thị :
= 20 log
Với U là điện áp cần đo, Uref i là điện áp chuẩn theo thang đo (i).
 Gửi điện áp một chiều 2V vào máy đo đa năng, được các giá trị Xi suy ra Uref i.
 Sau đó đo lại các điện áp e(t), s(t), f(t) ở giá trị dB ,so sánh với giá trị lý thuyết.
* Bảng số liệu :
Điện áp xoay chiều 1 (V):

Xi
=

i=1

i=2

-1,1

-20,8

-41,3

1,135

10,965

116,145

1
10

Nhóm VP2016-A.07

i=0


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

Điện áp e(t), s(t), f(t) :

e(t)

s(t)

f(t)

Xo(i=0) X1(i=1) X2(i=2) Xo(i=0) X1(i=1) X2(i=2) Xo(i=0)
Lý thuyết

X1(i=1)

X2(i=2)

0,66

-19,04

-39,54

1,91

-17,79

-38,29

0,15

-19,55

-40,05

Giá trị đo

0,70

-18,56

-40,52

1,97

-18,12

-39,02

0,13

-20,20

-39,65

Sai số(%)

6,06%

2,52%

2,48%

3,05%

1,85%

1,91%

13,33%

3,32%

1,00%

Xi



6,06  2,52  2, 48  3,05  1,85  1,91  13,33  3,32  1
 3,95%
9

* Nhận xét :
 Với giá trị một chiều,nhận thấy rằng khi thay đổi thang đo tăng hoặc giảm 20dB
thì Uref i tăng hoặc giảm tương ứng 10 lần,phù hợp hoàn toàn lý thuyết.
 Với điện áp xoay chiều,sai số máy đo cho thấy không đáng kể 3,95%.
III. ĐO DẢI THÔNG :

 Theo lý thuyết,dải thông là khoảng tần số từ fl
đến fh như hình vẽ.Trong đó U là giá trị hiệu
dụng của tín hiệu vào.
 Phát sóng hình sin có tần số 2kHz,biên độ cực
đại 2V từ GBF, giá trị hiệu dụng đo được trên
VOM là 0,707V.

Nhóm VP2016-A.07

U
U
√2
fl

fh


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

* Bảng số liệu :

f

5Hz

200Hz

2kHz

20kHz

200kHz

1,6MHz

E RMS (dao động ký)

0,640

0,680

0,700

0,720

0,750

0,770

E RMS (d.đa năng)

0,635

0,697

0,701

0,715

0,745

0,776

IV. ĐO ĐIỆN TRỞ :

Đo điện trở dùng máy đo đa năng :

Giá trị

Giá trị

Sai số của

danh định

đo được

phép đo

Nâu - Đen - Lục - Ánh kim

1000000

987000

1,30%

Nâu – Đen - Đỏ - Ánh kim

1000

996

0,40%

Vàng – Tím - Đen - Đen – Nâu

4700

4680

0,43%

Nâu – Đen – Nâu - Ánh kim

100

98,2

1,80%

Xám – Đỏ - Đen – Đen – Nâu

8200

8090

1,34%

Màu

Kết luận : Sai số tương đối nhỏ ~5%, do đó giá trị danh định có thể sử dụng được.

Đo điện trở nội của máy phát sóng :
 Mắc mạch như hình bên.
 Để đo được điện trở nội của GBF ta xem

Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

như điện trở nội của dao động ký là rất lớn.
 Đo điện áp không tải một chiều U1 của GBF dùng dao động ký: U1= 5,04 V.
 Nối 2 cực của GBF vào điện trở 50Ω.Đo điện áp U2 giữa 2 cực GBF: U2= 2,54 V.
 Áp dụng mạch chia áp ta có:
R
R  Rg



U2
U1
U
U U2

 2  1
U1
R  Rg
R
Rg

U

 5, 04

 Rg   1  1  R  
 1  50  49, 213()
 2,54

U2


 Giá trị trên máy phát : R0g = 50Ω


Sai số : 1,574%



Sai số khá lớn do sai số điện trở R, sai số trên thiết bị.

Đo điện trở nội của dao động ký :
 Mắc mạch như hình với R= 1MΩ.


Gửi dòng một chiều từ GBF,dùng dao động ký đo

U1 giữa A và C, U1= 6 V và đo U2 giữa B và C:
U2= 1,96 V.


Điện trở nội của GBF Rg xem như bỏ qua (50Ω << MΩ).Ta có :
+

 RV 

=



+

=

=

−2

U2R
1,96.106

 942307,6923()
U1  2U 2 7,6  2.1,96

 Giá trị trên máy : 1MΩ.
 Sai số : 5,77%

Đo tổng trở lối vào của dao động ký :
 Tổng trở của hai cực (Rv // Cv) ở tần số f
Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

RV

Z // 

1  (2 fRVCV )2

 Ta làm tương tự như trên,cho tín hiệu hình sin e(t) = sin(4000 t), đo U1 = 2,32 V,
U2= 0,772 V
 Ta có :
1

Z BC



1

R



1

RV

 j CV

Z AC  Z BC  R

 Z BC 

RRV
R  RV  j RRV CV

 Z AC 

R 2  2RRV  j R 2RV CV
R  RV  j RRV CV

Áp dụng mạch chia áp dạng phức :


U 1 Z AC
R


 2  j RCV
U 2 Z BC RV
2

2

U 
R

Đổi sang dạng thực :  1   
 2    2 fRCV
U2 
 RV


 CV 

1
2 fR

2

 Giá trị trên dao động ký : 15pF


Sai số : 6,42%

Nhóm VP2016-A.07

2

 U1   R

 2   14, 037(pF)
  
 U 2   RV




2


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

Báo cáo bài Thí nghiệm số 2
THÍ DỤ VỀ CÁC MẠCH ĐIỆN ĐƠN GIẢN, CHIA ĐIỆN ÁP, CẦU WHEATSTONE
SỬ DỤNG CÁC HAI CỰC KHÁC NHAU

Nhóm thí nghiệm số : VP2016-A.07
Họ và tên SV

MSSV

Võ Nguyễn Gia Luật

1611944

Huỳnh Thế Hào

1610875

C. Tiến trình làm bài thí nghiệm :
 Nộp bản chuẩn bị lúc : 12g30’ ngày 07/04/2018.
+ Nhận xét của CBHD về phần chuẩn bị :
 Buổi làm TN chính : từ 12g30’ tới 15g00’ ngày 07/04/2018 .
 Nội dung : Chương I: Chia điện áp; Chương II: Quan sát đặc tuyến V-A của 2
cực dao động ký
 Làm tiếp, bổ sung : từ 13g00’ tới 15h00’ ngày 08/04/2018.
 Nội dung : Chương III: Sử dụng phần tử “hai cực” san bằng tín hiệu.
 CB đã ký duyệt kết quả hoàn tất : Ngày 08/04/2018.
+ Họ tên CB: Dương Diền Thu..
 Nộp báo cáo (bản in) : Ngày 17/04/2018.
D. Nội dung báo cáo thí nghiệm :
Mục đích thí nghiệm:
 Kiếm chứng khái niệm chia áp
 Đo tổng trở bằng phương pháp điểm không trên cầu Wheatstone
 Khảo sát đặc trưng (đặc tuyến Volt-Ampere) của một phần tử hai cực (phần chính)
 Nghiên cứu mạch lọc từ khía cạnh làm giảm sự giao động của tín hiệu (san bằng)
Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

I. CHIA ĐIỆN ÁP:
 1. Xét lý thuyết:
Để làm quen với khái niệm chia điện áp. Ta có tỉ số u / U cho các trường hợp sau:



R1
u

U R1  R 2



v
v


U e (t )



R AB

R1
R1 (R 2  R 3 )

RR
R1R 2  R1R 3  R 2R 3
R1  2 3
R2  R3

 R1R 2 


  R 3 R 4
 R1  R 2 
 => u  R AB
 
RR
E R AB  R5
R3  R4  1 2
R1  R 2

 2. Mắc mạch:

CH 1

hoäp bieán trôû

 Dùng 2 hộp điện (có thể dùng biến trở) trở mắc
mạch như hình bên với:
Nguồn có biên độ 1V, tần số 2000Hz
R = 4,7kΩ, R = 8kΩ
R
4700
=
= 0,37
R +R
8000 + 4700

Nhóm VP2016-A.07

R2
e(t)

CH 2

R1

u(t)


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

 Đo các điện áp bằng dao động ký:

e(t)

s(t)

f(t)

EPP

ERMS

EPP

ERMS

EPP

ERMS

2,000

0,680

2,360

1,000

2,080

0,600

0,710

0,260

0,880

0,380

0,760

0,230

ut)/e(t)

0,355

0,382

0,373

0,380

0,365

0,383

Sai số

4,05%

3,339%

0,810%

2,703%

1,351%

3,478%

e(t) = CH1
(V)
u(t) = CH2
(V)



4,05  3,339  0,810  2,703  1,351  3, 478
 2.622%
6

Nhận xét: Kết quả đo được khá chính xác. Điều này chứng tỏ tỷ số đã được chứng minh
là khá chính xác. Sai số 2.622% có thể chấp nhận được.
 Điều chỉnh hộp điện trở sao cho R = 10 kΩ
R
= 0,556
R +R

 Đo lại các điện áp bằng dao động ký:

e(t)

e(t) = CH1

s(t)

f(t)

EDC

ERMS

EDC

ERMS

EDC

ERMS

2,000

0,670

2,350

1,120

2,100

0,590

Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

(V)
u(t) = CH2

1,120

0,360

1,330

0,600

1,160

0,320

ut)/e(t)

0,560

0,537

0,566

0,536

0,552

0,542

Sai số

0,719%

3,417%

1,799%

3,597%

0,719%

2,451%

(V)



0,719  3, 417  1,799  3,597  0,719  2, 451
 2,117%
6

Nhận xét: Kết quả đo được khá chính xác. Điều này chứng tỏ tỷ số đã được chứng minh
là khá chính xác. Sai số 2,117% có thể chấp nhận được.
 Nhận xét:
 Các tỉ số u(t)/e(t) đo được và tính toán lý thuyết là gần như nhau cho cả 3 dạng sóng.
Sự sai lệch là do sự có mặt của điện trở nội của dao động ký.
 Nếu dùng máy đo đa năng để đo ERMS thì vẫn nhận được kết quả trên, dù số liệu có
sai khác (do điện trở nội khác nhau của dao động ký và máy đo đa năng).
 3. Khuếch đại thuật toán (mạch hồi tiếp âm):
Sơ đồ khuếch đại:

R
u (t )
1 2
e (t )
R1
u (t )  Vout ,

Với OPAMP lý tưởng

 V in  V   V 
Tại nút A:



V  Vout V 

0
R1
R2



Nhóm VP2016-A.07

R
u (t ) Vout

1 2
e (t ) V in
R1

e (t )  V in


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

II. QUAN SÁT ĐẶC TUYẾN VOLT-AMPÈRE CỦA 2 CỰC DAO ĐỘNG KÝ:
 Quan sát đặc trưng I=f(u) của một phần tử 2 cực (D) trên dao động ký.
 Mắc mạch gồm R và (D) như hình, đưa điện áp 2 đầu (D) vào CH1, điện áp 2 đầu R
vào CH2, bật chế độ XY và đảo dấu của CH2 trên dao động ký.
Dùng GBF phát tín hiệu hình sin e(t)=-1+1sin(4000πt) Chọn R  100
B

D
I
(D)

 Quan sát được quan hệ U R  f (U ) và mà UR=-RI
 Quan hệ giữa I và U.

U

GBF

R
A

 Vai trò của biến áp cách ly:

CH1

C

-RI
CH2

transformateur
d'isolement

 Nếu không có biến áp cách ly thì v A  v C  0 (máy GBF có điểm nối đất). Trên dao
động ký cũng có một dây nối đất, do đó điện áp trên R bằng không


Ta không thể thực hiện được phép đo.

 Vì vậy, cần phải có một nguồn nuôi với dây mát thả nổi (nghĩa là không nối đất, để
tránh những vấn đề do liên kết).
 Biến áp cách ly gồm hai cuộn dây giống nhau, cách điện với nhau. Biến thiên điện áp
trên các cực A,B của cuộn dây thứ nhất gây ra một biến thiên điện áp y hệt trên các
cực của cuộn thứ hai CD nhờ hiện tượng cảm ứng của từ trường. Trong chế độ biến
đổi, các hiệu điện thế UBA và UDC là như nhau (với biến áp lý tưởng) nhưng điện thế
tại A va C có thể khác nhau.
 Mạng một cửa CD = {GBF + biến thế} sẽ tương đương với máy phát có dây mát thả
nổi.
 Khảo sát Đặc trưng của một số phần tử hai cực trên dao động ký
 8. (D) là điện trở rời:
 Khảo sát điện trở cỡ 1000Ω:

Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

 Quan sát ở chế độ XY và đảo điện áp của kênh 2 để xem RI như hàm của U.
Hệ số góc:
tan α =
Mà: tan  

U R

U



0.575
= 0.096
6

R
D

D=

R
100
=
= 1043.47Ω
tan α 0.096
∆D
= 4.35%
D

 9. (D) là điot:

 Lắp đúng cực điot vào vị trí (D)
 Khi điot mở (ứng với đoạn dốc trên đồ thị)
Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

i 

Báo cáo bài Thí nghiệm

u  uD


 Phương trình của đoạn dốc
u R  iR 

R
R
u
u

Rđ D

 Giao điểm đoạn dốc với trục hoành:
u R  0  u=uD=0.32V

(đây là điện áp ngưỡng)
 Hệ số góc:
tan α = 2.3125 → R =

100
= 43,24Ω (điện trở động)
2.3125

Tần số khi đường đặc tuyến bị biến dạng: f0=1,7 kHz
 10. (D) là điot phát quang hoặc điot Zener

Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

10.a. Đặc trưng của LED xanh:

 Chứng minh tương tự như trên:

tan α = 4.5
→R =

 Điện áp ngưỡng: uD=1.4V

10.b. Đặc trưng của LED đỏ:

Nhóm VP2016-A.07

100
= 22.2Ω
4.5


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

 Tương tự, điện trở động:
tan α = 3.33
→R =

100
= 30Ω
3.33

 Điện áp ngưỡng: uD=1.4V.
10.c. Đặc trưng của điot Zener:
Điot Zener được chế tạo tối ưu để ổn định điện áp.
Chứng minh tương tự ta có:
 Chế độ thuận của điot Zener

Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

 Điện trở động:

tan α = 12 → R =

100
= 8.33Ω
12

 Điện áp ngưỡng uD=0.7V
 Chế độ nghịch của điot Zener

 Điện trở động:

tan α = 4 → R =

 Điện áp Zener -uZ = -4.9V
 Điện áp Zener uZ = 4.9V

Nhóm VP2016-A.07

100
= 25Ω
4


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

I
r

U

 11. Đặc trưng của phần tử chứa 2 điot Zener:
 Nhận xét:
 2 điot Zener đối đầu, có đặc tuyến đối xứng qua gốc tọa
độ.

 Hệ thống 2 điot như trên xem như bộ ổn định điện áp: vì hiệu điện thế 2 đầu ổn định
trong đoạn ⟦−U ; U ⟧
 Phải mắc song song 2 Zener với điện trở r là để giữ an toàn cho nguồn khi điot Zener
bị đánh thủng, bảo vệ chống sự quá áp. Điện trở r phải còn đủ lớn, để dòng qua r ít
ảnh hưởng đến điot Zener.
Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

 Kết quả với r=1kΩ như hình.

III. SỬ DỤNG PHẦN TỬ HAI CỰC “SAN BẰNG” TÍN HIỆU:
CH2

 Chỉnh lưu xoay chiều đơn giản

CH1

 12. Mắc mạch
 Mắc mạch như hình với
Tín hiệu hình sin có:
f=2KHz; Em=1V
R  10k  (không có tụ C)

Nhóm VP2016-A.07

e(t)

GBF

R

C

u(t)


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

 Khi điot mở: e (t )  u D , ta có:
i 



e (t )  u (t )
R
(e (t )  u D )
 u (t ) 
R  Rđ
R  Rđ

 Vì Rđ  R  u (t )  e (t )  u D
 Có độ chênh lệch uD giữa u(t) và e(t), thể hiện trên đồ thị.
 Sự san bằng đỉnh
 14. Khảo sát sự biến thiên của 
 Để nhận được điện áp u không đổi, ta thêm tụ C vào giữa 2 cực của R.
 Khi điot đóng, tụ C phóng điện qua điện trở R với hằng số thời gian   RC
 Khi   T (với T là chu kỳ của e(t)) thì sự phóng điện đủ chậm để đảm bảo sự san
bằng cho u(t).
 Hệ số dao động:  

u cc
với uCC là giá trị đỉnh đỉnh của u(t), và là giá trị trung
u 

bình của nó.
 Sử dụng mạch trên với C biến thiên sao cho   (0,1  20)T , ta có bảng số liệu:
T=

1
= 0,5ms
f

Cái tao có nó còn ghi R nữa
 Ta có:
C

10nF

50nF

100nF

300nF

700nF

1 F

  RC (ms )

0,1

0,5

1

3

7

10

Ucc (V)

2,36

1,28

0,92

0,44

0,32

0,24

(V)

0,92

1,64

1,88

2,04

2,08

2,10

 = ucc/

2,565

0,780

0,489

0,216

0,154

0,114

Nhóm VP2016-A.07


Điện – Điện động học

Báo cáo bài Thí nghiệm

 15. Vẽ điện áp
Chọn 3 trường hợp tiêu biểu, thể hiện rõ sự biến đổi của điện áp ra.
15.a.   T : C  10nF    0,1ms
 Khi điot mở, tụ nạp điện nhanh.
 Khi điot đóng, tụ phóng điện rất nhanh qua R
 uCC lớn, nhỏ.

15.b.  ~ T : C  50nF    0,5ms

Nhóm VP2016-A.07