thảo luận nhóm đề tài Đo các thông số của mạch điện

4.1.2 Đo bằng ôm kếKhi dùng Ôm kế để đo thì đó là đo nguội ,vì lúc đó điện trở cần đo Rx không có năng lượng, mạch sẽ sử dụng nguồn năng lượng riêng của nó thường là nguồn pin 1 chiều.

ĐO CÁC THÔNG SỐ CỦA MẠCH

ĐIỆN Nhóm 10

Đặng Đức Huy Trần Mạnh Thắng

4.1 ĐO ĐIỆN TRỞ

• 4.1.1 Đo điện trở bằng Voonmet và Ampeme

Giá trị của R tính bằng:

Có 2 phương pháp mắc : thượng nguồn và hạ nguồn

Phương pháp thượng nguồn: đo các điện trở có giá trị trung bình và lớn còn hạ nguồn dùng đo điện trở có giá trị nhỏ

I U

RA 

Với cách thượng nguồn

Giá trị của RA : RA =U/I

Giá trị thực của R cần đo :Rx = Rx - RA

Với cách hạ nguồn

Giá trị thực của Rx cần đo là :

V

X

R U

R

1 1

1





4.1.2 Đo bằng ôm kế

Khi dùng Ôm kế để đo thì đó là đo nguội ,vì lúc đó điện trở cần

đo Rx không có năng lượng, mạch sẽ sử dụng nguồn năng

lượng riêng của nó thường là nguồn pin 1 chiều.

Khi đó dòng điện trong mạch :

Với Rp :điện trở thuần của khoảng đo

Rc :điện trở của cơ cấu

Khi đó Rx =0:Ic = Icmax

Rx =∞;Ic = 0

x p

c R R R

E I







4.2 ĐO ĐIỆN DUNG, ĐIỆN CẢM VÀ

HỖ CẢM

• 4.2.1 Đo điện dung

• Một tụ điện được xem là lý tưởng khi không tiêu thụ công suất ( nghĩa là không cho dòng điện một chiều đi qua tụ điện ) Nhưng trong thực tế do có điện môi nên vẫn có dòng điện rò đi qua từ bản cực này sang bản cực kia Vì thế tụ điện vẫn tiêu tốn năng lượng điện nghĩa là có sự tổn hao công suất Để đánh giá

sự tổn hao công suất này, người ta thường đo góc tổn hao

a b

Tụ điện có tổn hao nhỏ và tổn hao lớn

R C

U

R

UC C

U

U C

I

UR





I IC

U

IR





Đối với tụ có tổn hao nhỏ ( sơ đồ hình a ), ta xác định gốc tổn hao tg theo biểu thức sau

Đối với tụ có tổn hao lớn ( sơ đồ hình b ), ta xác định góc tổn hao tg theo biểu thức sau

Nếu tổn hao điện môi lớn t mắc thêm Watmet Khi đó điện dung của tụ được tính băng:

Tổn hao công suất do điện môi:

Với δ= gọi là góc tổn hao điện môi

2 2

2

2

P I

U

I

Cx











cos

2

x

C

I UI





 2

• 4.2.1.1 Dùng volmet và ampemet

Ta có sơ đồ mắc như hình vẽ

Tổng trở của tụ điện được xác định nhờ các số đọc của Ampemet

và volmet, nếu tụ điện có tổn hao điện môi nhỏ , ta có điện dung của tụ điện:

U

I Cx

Cx U

I Cx



  



4.2.1.2 Bằng sơ đồ cầu

Cầu đo điện dung tụ điện có tổn hao nhỏ

Đối với tụ điện có tổn hao nhỏ, người ta sử dụng cầu đo điện dung Cầu đo gồm có 4 nhánh trong đó điện trở R1 và R2 là điện trở thuần còn các nhánh còn lại gồm có các thành phần CX , Rx và điện trở mẫu RM, CM điều chỉnh được Hai đỉnh còn lại được mắc một điện

kế G

Khi cầu cân bằng, điện áp ở điện kế G bằng 0 Do đó ta có mối quan hệ

Cân bằng thành phần thực và thành phần kháng , ta được :

Suy ra

Suy ra

Nhận xét :

Mạch cầu trên không phụ thuộc vào tần số của tín hiệu

Mạch điện trên, ta có thể thay thế điện kế G bằng headphone Ta điều chỉnh R1 và R2 cho đến khi headhone không còn nghe tiếng ù nữa thì dừng lại ( lúc này điện áp đặt lên headphone bằng 0 vôn)

Cầu đo điện dung tụ điện có tổn hao lớn

Lắp mạch theo như hình vẽ, trong đó R1 và R2 là điện trở thuần RM mắc song song với CM là điện trở và điện dung mẫu, CX và RX là điện dung và điện trở của tụ điện cần đo

Khi cầu đo cân bằng Z1 ZX = Z2 ZM

U G

4.2.2 Đo điện cảm

Theo hiện tượng cảm ứng điện từ, tác dụng của dòng điện cảm ứng trong mạch điện xoay chiều có cuộn dây là chống lại sự thay đổi của dòng điện xoay chiều Sự cản trở này được gọi là cảm kháng XL Một điện kháng được xem là lý tưởng khi không tiêu thụ công suất Nghĩa là chỉ có thành phần điện kháng XL = ωL = 2 L = 2 f L Nhưng

trong thực tế ngoài thành phần điện kháng XL còn tồn tại điện trở của cuộn dây RL

Điện trở RL càng lớn thì độ phẩm chất của cuộn dây càng kém Nếu gọi Q là độ phẩm chất của cuộn dây thì Q được đặc trưng bởi tỷ số giữa điện kháng XL và điện trở của cuộn dây

Công thức

4.2.2.1 Dùng volmet và ampemet

• Tổng trở điện cảm

• Điện cảm

• Rx được xác định trước, trong trường hợp Rx được xác định bởi watt kế,

ta có:

2 2 2



x

x L

R I

V

2 2

1

x

L  



2 2

2 2

1

P I

V I



4.2.2.2 Các mạch cầu đo thông số cuộn cảm

Để đo các thông số XL, RL và Q người ta thường dùng mạch cầu xoay chiều bốn nhánh

Cầu xoay chiều dùng điện cảm mẫu Mắc mạch được như sơ

đồ bên Khi đo người ta điều chỉnh các điện trở RM, R1 và R2

để đạt được cân bằng cầu

Ở chế độ cân bằng ta có

Trong đó:

Thay vào biểu thức trên, ta có:

Suy ra

Hay

Suy ra

• 4.2.3 Đo hỗ cảm

a Đo M dùng vônkế với Ampekế b Đo L 2 cuộn dây nối tiếp

Cách đo 1 lần: Như hình a ta có hỗ cảm M = V / I.W

 Cách đo 2 lần được như hình b:

Lần đó thứ 2 ta có điện cảm tương đương Lb của 2 cuộn dây mắc ngược chiều như hình dưới

Đo hỗ cảm bằng cầu cân bằng

Cầu Maxwell: Khi cầu cân bằng, ta có:

jωMωL = 2 M1i1 = jωM(L1+l)ωL = 2 i2 + R1i2;

jωMωL = 2 Mxi1 = jωMωL = 2 Lxi2 + R2i2, nên:

M1/Mx = (jωM(L1+l)ωL = 2 +R1)/(jωMωL = 2 Lx + R2);

Cân bằng phần thực và ảo:

M1/Mx = R1/R2 = (l+L1)/Lx

Thanks for listening to our

presentation See you again in our next

products Please like & subcribe.