BÀI 6 KHẢO SÁT MẠCH DAO ĐỘNG TÍCH PHÓNG DÙNG ĐÈN NEON ĐO ĐIỆN TRỞ VÀ ĐIỆN DUNG Xác nhận của Giáo viên hướng dẫn I Mục đích thí nghiệm Mục đích thí nghiệm Khảo sát mạch dao động tích phóng dùng đèn neo.
Trang 1BÀI 6: KHẢO SÁT MẠCH DAO ĐỘNG TÍCH PHÓNG DÙNG
ĐÈN NEON ĐO ĐIỆN TRỞ VÀ ĐIỆN DUNG
Xác nhận của Giáo viên hướng dẫn
I Mục đích thí nghiệm
- Mục đích thí nghiệm: Khảo sát mạch dao động tích phóng dùng đèn neon đo điện
trở và điện dung
- Tóm tắt lý thuyết: KhiU =U Sđèn neon Ne lại bừng sáng Tiếp sau đó, toàn
bộ quá trình tích điện và phóng điện của đèn neon Ne lại lặp lại tuần hoàn
theo thời gian và gọi là dao động tích phóng Sự biến thiên của hiệu điện thế
U giữa hai cực của tụ điện C trong mạch dao động tích phóng dùng đèn
neon được biểu diễn trên hình 2
- Khoảng thời gian giữa hai lần bừng sáng liên tiếp của đèn neon Ne trong
mạch điện: τ =t2−t1
II Trình tự thí nghiệm
- Bước 1:Mắc mạch điện như hình 4, đo U S, U T của đèn neon bằng vôn kế chỉ thị kim δ v=1,5 % ,Um=100 V
- Bước 2: Mắc tổ hợp R, C theo hình 5 để đo t0, t R , t C
Hình 2
Trang 2+ Đo t0: Gắn R0, C0
+ Đo t R:Gắn R x , C0
+ Đo t C: Gắn R0, C x
III Công thức tính và công thức khai triển sai số
1) Công thức tính
τ0=R0.C0 ln U n−UT
U n−US
R x=R0 τ R
τ0=R0 t R
t0
C x=C0 τ C
τ0=C0 t C
t0
2) Công thức khai triển sai số
o R x=R0 τ R
τ0=R0 t R
t0⇒ln(R x)=ln(R0 t R
t0)=ln(R0)+ln(t R)−ln(t0)
⇒ ∆ R x
R x
=|R10| ∆ R0+|t1R| ∆ t R+|−1t0 | ∆ t0=∆ R0
R0
+∆ t R
t R
+∆ t0
t0
o C x=C0 τ C
τ0=C0 t C
t0⇒ln(C x)=ln(C0 t C
t0)=ln(C0)+ln(t C)−ln(t0)
⇒ ∆ C x
C x
=|C10| ∆ C0+|t1C| ∆ t C+|−1t0 | ∆ t0=∆ C0
C0
+∆ t C
t C
+∆ t0
t0
IV Bảng số liệu
Bảng 1
- Vôn kế V : U m=100 (V ); δ v=1,5 % ,
- Điện trở mẫu : R0=1± 0,01(M Ω)
- Điện dung mẫu : C0=1 ±0,01 (μF)
- Độ chính xác của máy đo thời:∆ t=0,01(s)
Lần đo U S
(V) ∆ U(V)S
U T
(V) ∆ U(V)T
t0
(s) ∆ t(s)0 (s)t R
∆ t R
(s)
t C
(s)
∆ t C
(s)
Trang 3bình 76 0 62 0 43,894 0,0672 62,61 0,088 27,852 0,0576
V Tính toán
1) Tính sai số
∆ U S=(∆ U S)dc+∆ U S=100.1,5 %+0=1,5(V )
∆ U T=(∆ U T)dc+∆U T=100.1,5 % +0=1,5(V )
∆ U n=(∆ U n)dc+∆ U n=100.1,5 %+ 0=1,5 (V )
∆ t0=(∆ t0)dc+∆ t0=0,01+0,0672=0,0772(s)
∆ t R=(∆ t R)dc+∆ t R=0,01+0,088=0.098(s )
∆ t C=(∆ t C)dc+∆t C=0,01+ 0,0576=0,0676 (s )
2) Tính giá trị
τ0=R0.C0 ln U n−UT
U n−US
=1.106 1.10−6 ln100−62
R x=R0 t R
t0=1.10
6
. 62,61
C x=C0 t C
t0=1.10
−6
.27,852
43,894=6,3453.10
−7
(F)
- Đo gián tiếp:
∆ τ0=(lnU n−UT
U n−US).(C0 ∆ R0+R0 ∆ C0)+(R0.C0).[ |U n−U1 T−
1
U n−US| ∆ U n+|U n−1−UT| ∆ U T+|U n−U1 S| ∆ U S]=(ln100−62
100−76).(1.10−6 0,01.106+1.106 0,01.10−6)+(1.106 1.10−6).[ |100−621 −
1 100−76| 1,5+|100−62−1 | 1,5+|100−761 | 1,5]=0,134191(s)
- Đo trực tiếp: ∆ τ0=∆ t0
0,0772
∆ R x
R x =
∆ R0
R0 +
∆ t R
t R +
∆ t0
t0 =
0,01
0,098 62,61+
0,0772 43,894=0,013324
⇒ ∆ R x=0,013324 Rx=0,013324.1426391=19005,23368(Ω)
∆ C x
C x =
∆ C0
C0 +
∆ t C
t C +
∆ t0
t0 =
0,01
0,0676 27,852+
0,0772 43,894=0,01419
⇒ ∆C x=0,01419.Cx=0,01419.6,3453.10−7=9,00398.10−9(F)
VI Làm tròn số và ghi kết quả
1) Làm tròn số
R x=1426391( Ω)⇒ R x=1,43(M Ω)
∆ R x=19005,23368(Ω)⇒∆ R x=0,019(M Ω)
C x=6,3453.10−7(F )⇒ C x=0,635(M Ω)
∆ C x=9,001443.10−9
(F)⇒ ∆C x=0,009(μF)
τ0=0,45943⇒τ0=0, 46(s)
∆ τ0(¿)=0,134191⇒∆ τ0(¿)=0,134 (s)
Trang 4R x=R x ± ∆ R x=1,43± 0,019(M Ω)
C x=Cx ± ∆ C x=0,635 ± 0,009(μF)
Đo gián tiếp: τ0=τ0± ∆ τ0=0,46 ± 0,134(s)
Đo trực tiếp: 0=τ0± ∆ τ0=0,46 ± 0,0015(s)
∆ τ0(tt )=0,001544⇒ ∆ τ0(tt )=0,0015(s )
2) Kết quả