Thí nghiệm kĩ thuật điện trên môđun UEE2

Từ các lý do nói trên mà tôi chọn đề tài: “ Thí nghiệm kỹ thuật điện trên mô đun UEE2 “ Nội dung chính của đề tài bao gồm: Chơng I: Cơ sở lý thuyết về mạch điện xoay chiều Nói về lý thu

Lời nói đầu

Hiện nay khi khoa học kỹ thuật đang phát triển với tốc độ cao, yêu cầu cuộc sống con ngời ngày càng phong phú đòi hỏi khoa học vật lý cần phải phát triển hơn nữa

Chúng ta biết rằng vật lý học là một môn khoa học thực nghiệm nội dung của nó gắn liền với sự phát triển khoa học kỹ thuật hiện đại Với những khái…niệm, định luật vật lý Hầu hết đ… ợc xây dựng trên cơ sở từ thực nghiệm hoặc qua thực nghiệm để minh hoạ lại các nội dung mà con ngời đã dùng lý thuyết để tìm Cho nên vấn đề xây dựng các thí nghiệm vật lý là rất cần thiết để chúng ta nghiên cứu tốt hơn môn học này

Mặc dầu vật lý học đã và đang đem lại cho chúng ta rất nhiều ứng dụng thiết thực, nhờ nó mà ta có thể lý giải đợc nhiều vấn đề trong tự nhiên và xã hội tuy nhiên vật lý học cũng đang gặp phải rất nhiều những thách thức, để vợt qua

đợc điều này hơn bao giờ hết chúng ta cần phải nghiên cứu và phát triển khoa học này, mà một trong những phơng pháp tối u đó là dùng thí nghiệm

Điện xoay chiều là một nội dung quan trong của vật lý học nó có vai trò rất thiết thực đối với đời sống của con ngời Khi mà ứng dụng điện xoay chiều vào trong các quá trình tiêu dùng và sản xuất đòi hỏi chúng ta phải thấu hiểu về

điện

Hiện nay với vai trò cấp thiết là tạo dựng cho Giáo viên, Sinh viên, Học sinh một kỹ năng thực hành thật nhuần nhuyễn, thành thạo nhằm tăng kỹ năng t duy, tự học, năng động sáng tạo thì thí nghiệm vật lý đặc biệt là thí nghiệm về dòng điện xoay chiều là hết sức quan trọng Trong khi đó các bài thí nghiệm hiện có của phòng thí nghiệm vật lý ở trờng Đại học Vinh còn nhiều hạn chế Mặt khác các thiết bị thí nghiệm mới của trờng cần đợc đa vào sử dụng, một trong những thiết bị đó có bảng mạch UEE2 ( mô đun UEE2) Từ các lý do nói trên mà tôi chọn đề tài: “ Thí nghiệm kỹ thuật điện trên mô đun UEE2 “

Nội dung chính của đề tài bao gồm:

Chơng I: Cơ sở lý thuyết về mạch điện xoay chiều

( Nói về lý thuyết điện xoay chiều một pha)

Chơng II : Tìm hiểu về bảng mạch UEE2

( Nói về các nội dung trong bảng mạch)

Chơng III: Sơ lợc về giao động ký điện tử

( Cấu tạo và một số ứng dụng )

ChơngIV: Xây dựng bài thí nghiệm trên bảng mạch UEE2

( Nội dung, kết quả thí nghiệm )

Ch ơng I - cơ sở lý thuyết về mạch điện xoay chiều

Phần I cách tạo ra dòng điện xoay chiều hình sin

Giống nh các giao động cơ học cỡng bách của một vật do ngoại lực tuân hoàn gây ra, khi đặt vào mạch điện một hiệu điện thế biến thiên tuần hoàn trong mạch có giao động điện cỡng bách Đó là dòng điện xoay chiều

Trong khuôn khổ của đề tài chỉ nghiên cứu đến dòng điện xoay chiều hình sin nên ở đây chỉ nói tới cách tạo ra dòng điện xoay chiều hình sin

 1.1 Cách tạo ra dòng điện xoay chiều hình sin.

Để tạo ra dòng điện xoay chiều hình sin ta dùng máy phát điện xoay chiều, trong đó bộ phận chính là một khung dây có N vòng quay đều với vận tốc ω

trong từ trờng đều ( Hình 1 )

t hay

t dt

t d

dt d o

o

ω ε ε

ω ωφ ω

φ φ

ε

sin

sin )

cos ( 0

Trong đó εo = ωφo = NBSω là giá trị cực đại của ε từ hai biểu thức φ và ε ta

có đồ thị của nó phụ thuộc vào góc ϕ là:

Hình 2.

Ta nhận thấy ε biến thiên theo định luật hình sin đạt cực đại tại những vị trí ứng với góc

2 ) 1 2

ϕ = k+ ( k là số nguyên ), nghĩa là tại những vị trí mà φ = 0 ( Khi đó tốc độ biến thiên của từ thông là cực đại ) ε = 0 tại những vị trí ứng với góc ϕ = kπ, nghĩa là tại những vị trí mà φ cực đại ( khi đó tốc độ biến thiên của

φ bằng không)

ε có giá trị dơng khi 0< ϕ < π, nghĩa là nửa đầu của vòng quay dòng điện thuận theo chiều dơng của khung và tạo ra một từ trờng cùng chiều với pháp tuyến n

ε có giá trị âm khi π < ϕ < 2π, nghĩa là nửa sau vòng quay dòng điện ngợc với chiều dơng của khung và tạo ra một từ trờng ngợc với hớng của n Thành ra trong một vòng quay suất điện động đổi dấu hai lần kết quả cho ta một dòng

điện xoay chiều hình sin

 1.2 Các đại lợng đặc trng cho dòng điện hình sin

1.Hiệu điện thế tức thời.

Là hiệu điện thế xoay chiều đợc xác định tại một thời điểm t bất kỳ, nó đợc biểu diễn

u = Uosin ( ωt + ϕu )

2 Cờng độ dòng điện tức thời.

Là cờng độ dòng điện xoay chiều đợc xác định tại thời điểm t bất kỳ, nó đợc biểu diễn

i = Iosin(ωt + ϕi)

3 Hiệu điện thế hiệu dụng và cờng độ dòng điện hiệu dụng

Trong tính toán ngời ta thờng lấy giá trị hiệu dụng

Hiệu điện thế và cờng độ dòng điện hiệu dụng là hiệu điện thế và cờng độ dòng điện không đổi chúng liên hệ với giá trị cực đại Uo và Io là :

2

, 2

4 Công suất của dòng điện xoay chiều.

Công suất của dòng điện xoay chiều đợc biểu diễn P = ui

Vì dòng điện xoay chiều là dòng điện biến đổi nên ta sẽ xét công suất trong một chu kỳ

Ta có công suất tức thời P(t) = ui =R i2

Công của dòng điện xoay chiều trong khoảng thời gian rất nhỏ dt bằng

dA= P(t)dt = Ri2 dtCông của dòng điện trong một chu kỳ là:

= T dA T Ri dt A

P

0 2 1

lấy tích phân này

Ta đợc : P = RI2 ( với

2 0

I

5 Làm rõ các đại lợng trung gian.

* Io,Uo : Là giá trị cực đại của dòng điện và hiệu điện thế

* ω: Là tần số góc của dòng điện xoay chiều hình sin

* T: Là chu kỳ của dòng điện hình sin

* f: Là tần số của dòng điện xoay chiều hình sin

Mỗi quan hệ giữa f,ω, T là π

* ωt + ϕi , ωt + ϕu là góc pha của dòng điện và điện áp Chúng là đại ợng trung gian cho phép xác định của giá trị của i và u

l-* ∆ϕ = ϕu - ϕi, là góc lệh pha giữa hiệu điện thế và cờng độ dòng điện nó cho phép ta biết đợc hiệu điện thế hay dòng điện đại luợng nào sẽ vợt trớc, đại l-ợng nào sẽ chậm sau:

∆ϕ > 0 , điện áp vợt trớc dòng điện

∆ϕ < 0, điện áp chậm sau dòng điện

∆ϕ = 0 điện áp trùng pha với dòng điện

 1.3 Biểu diễn dòng điện hình sin bằng véc tơ

Khi nghiên cứu về dòng điện hình sin chúng ta cần thực hiện các phép toán cộng trừ các đại lợng hình sin cùng tần số Việc làm này nhiều lúc gặp khó khăn, để khắc phục đợc kho khăn này ngời ta biểu diễn các gia trị tức thời bằng véc tơ, khi đó việc cộng trừ các gia trị tức thời chính là cộng trừ các véctơ

Véctơ này có môdun ( Độ lớn ) bằng trị số hiệu dụng và góc tạo với trục 0x bằng pha ban đầu của đại lợng ấy

Ví dụ: Biểu thức tức thời của u =U 2 sin( ω +t ϕ1)Và i =I 2 sin( ω +t ϕ2)với 0

các thông số điện trở, điện cảm, điện dung

“Đây chính là các thông số đặc trng cho các linh kiện điện trở,

cuộn dây và tụ điện”

 2.1 Khái niệm về điện trở

1 Khái niệm: Điện trở ký hiệu là R, nó đặc trng cho quá trình tiêu thụ điện

năng và biến đổi điện năng sang dạng năng lợng khác nh nhiệt năng, quang năng, cơ năng …

2 Quan hệ giữa dòng điện và điện áp trên điện trở.

Theo định luật ôm điện áp rơi trên điện trở R là : UR = Ri

Trong đó : UR: Là điện áp rơi trên điện trở

I : Là dòng điện chạy qua điện trở

3 Đơn vị của điện trở:

Đơn vị của điện trở là ôm ký hiệu : Ω

Khi điện áp đặt vào hai đầu điện trở là 1V, dòng điện chạy qua điện trợ là 1A thì điện trở có giá trị là 1Ω

4 Công suất điện trở tiêu thụ : P = I 2 R

 2.2 Khái niệm về điện cảm

2 Quan hệ giữ dòng điện và điện áp trên cuộn cảm.

Suất điện động cảm ứng của cuộn dây là :

dt

di L

Nếu hệ cuộn dây mắc nối tiếp thì: L =L1 + L2 + …

Nếu hệ cuộn dây mắc song song thì : 1 1 1

2 1

+ +

=

L L L

ò 2.3 Khái nệm về điện dung của tụ điện

1 Khái niệm: Khi đặt điện áp uc lên một tụ điện sẽ có điện tích q tích luỹ trên bản tụ điện khi đó điện dung c của tụ điện là:

C u

q

c =

2 Điện dung của hệ tụ điện.

Nếu hệ tụ điện mắc nối tiếp thì điện dung của hệ đợc tính:

1 1

Nếu hệ tụ điện mắc song song thì điện dung của hệ tụ là C đợc tính:

C = C1 + C2+……

3 Quan hệ giữa dòng điện và điện áp trên tụ điện C.

Ta có dòng điện chính là độ biến thiên điện tích trong một đơn vị thời gian:

dt

du c dt

u c d dt

u c 1

Nếu tại thời điểm ban đầu ( t= 0 ) mà tụ điện đã có tích điện thì điện áp trên tụ điện là :

) 0 ( 1

uc : đợc gọi là điện áp rơi trên điện dung C

4 Đơn vị của điện dung

Điện dung có đơn vị là fara ký hiệu là F

Fara là điện dung của một tụ điện có điện tích là 1 culông khi hiệu điện thế giữa hai bản là 1 vôn

Trong thực tế các điện dung của tụ điện nhỏ hơn fara rất nhiều, do đó ngời

ta hay dung ớc của fara

1 micrôFara ( àF )= 10-6 F

1Picôfara ( PF) = 10-12F =10- 6àF

5 Công suất tác dụng của tụ điện.

Công suất tác dụng của tụ điện là bằng không sẽ đợc làm rõ ở phần III

Phần III

Dòng điện xoay chiều đối với các mạch điện khác nhau

ò 3.1 Mạch điện chỉ có điện trở thuần R

1 Quan hệ giữa dòng điện và điện áp

Ta đặt vào hai đầu điện trở thuần R một hiệu điện thế xoay chiều :

u = Uo sinωt

áp dụng định luật ôm cho đoạn

mạch a Rb ta có cờng độ dòng điện

trong mạch là :

t R

U R

Đồ thị biểu diễn dòng điện và điện áp là:

Hình 3.1.2Biểu diễn bằng véc tơ:

Đồ thị của công suất tức thời PR(t) trên hình (3.1.2 ) ta thấy PR(t) ≥ 0 nghĩa

là điện trở R liên tục tiêu thụ điện năng của nguồn và biến đổi sang dạng năng ợng khác

l-Vì công suất tức thời không có ý nghĩa thực tiễn nên ta đa ra khái niệm công suất tác dụng P, là trị số trung bình của công suất tức thời PR trong một

dt t I

U T dt t P T

T R

T

) 2 cos 1 (

1 ) ( 1

0 0

ò 3.2 Mạch điện chỉ có tụ điện C

1 Quan hệ giữa dòng điện và điện áp

Đặt vào hai đầu tụ điện một điện áp u = Uosinωt khi đó điện lợng q của tụ

điện tại thời điểm t là:

q= u.C = UoCsinωt ta có

dt

t C U d dt

dq

i = ω C.Uocosωt ta có )

2 sin(ω +π

=I t

i o với I0= ωCU o

Ta thấy dòng điện qua tụ điện biến thiên điều hoà cùng tần số ω với điện

áp nhng nó nhanh pha hơn điện áp 1 góc

2

π

Quan hệ giữa giá trị hiệu dụng của điện áp và dòng điện

U Z I U Z C

U I U

Biểu diễn bằngVéc tơ:

2 Công suất.

Công suất tức thời của điện dụng Pc(t) = uci

Pc(t) =UoIo sinωt.sin(ωt + π/2) = -Ucsin2ωt ( 2.2.1)

Đồ thị của công suất tức thời này trên hình 3.2.1

Ta nhận thấy hiện tợng trao đổi năng lợng trong khoảng ωt = 0 đến ωt =

2

π

công suất Pc (t) > 0, tụ điện nhận năng lợng và tích luỹ trong điện trờng Trong khoảng tiếp theo ωt = π/2 đến ωt = π, công suất Pc(t) < 0, năng lợng tích luỹ trả lại cho nguồn và mạch ngoài Quá trình cứ tiếp diễn tơng tự, vì thế trị số trung bình của công suất Pc(t) trong một chu ky bằng không do vậy công suất tác dụng của điện dung bằng không

T

T

I U dt t P T

1 Quan hệ gữa điện áp và dòng điện

Khi có dòng điện i = Iosinωt qua điện cảm L ( hình3.3.1)

điện áp trên điện cảm là :

dt

t I d L dt

di L

L

) sin

=

=

) 2 sin(

= LI t U t

u L o oL víi U oL = ωLI0

Ta thÊy ®iÖn ¸p hai ®Çu ®iÖn c¶m biÓn

thiªn ®iÒu hoµ cïng tÇn sè víi dßng

®iÖn, nã nhanh pha h¬n dßng ®iÖn mét

PL(t) = ULsin2ωt ( h×nh 3.2.1 )

Đồ thị PL(t) đợc vẽ ở hình 33.1 ta thây có hiện tợng trao đổi năng lợng Trong khoảng ωt = o đến ωt = π/2 , công suất PL(t) ≥0 điện cảm nhận năng lợng

và tích luỹ trong từ trờng Trong khoảng tiếp theo ωt = π/2 đến ωt = π công suất PL(t) < 0 , Năng lợng tích luỹ trả lại cho nguồn và mạch ngoài Quá trình

cứ tiếp diễn tơng tự vì thế trị số công suất tác dụng của điện cảm bằng không:

đơn vị của nó là var hoặc kvar = 103 var

ò 3.4 Mạch điện RLC nối tiếp

1 Quan hệ giữ điện áp và dòng điện

Khi có dòng điện i =Iosinωt qua nhánh R-L-C nối tiếp ( hình 4.1.1.a) sẽ gây ra nhứng điện áp uR, uL,, uC trên các phần tử R,L,C các đại lợng điện áp đều biến thiên điều hoà với cùng tần số, do đó có thể biểu diễn trên cùng một đồ thị véc tơ, dòng điện i chung cho các phần tử vì thế trớc hết ta vẽ véc tơ dòng điện I

sau đó dựa vào các kết quả của góc lệch pha ( đã xét ở các bài trên ) vẽ các véc tơ điện áp trên điện trở UR điện áp trên điện cảm ULĐiện áp trên điện dung UC

( hình4.1.1.b)

Hình 4.1.1

Điện áp nguồn u bằng:

u = uR+uL +uc

Từ đồ thị véc tơ ta tính đợc trị số hiệu dụng của điện áp

2 2

2 2

2 2

Trong đó Z= R2 + (X L−X C) 2 , Z có thứ nguyên là Ω gọi là tổng trở

của mạch R - L - C nối tiếp

đặt X= XL - Xc gọi là điện kháng của mạch

Ta thấy điện trở R, điện kháng X và tổng trở Z là ba cạnh của một tam giác vuông trong đó cạnh huyền là tổng trở Z , còn hai cạnh góc vuông là điện trở R và điện kháng X ( hình 4.1.1.c )

Tam giác tổng trở giúp ta dễ dàng nhớ các quan hệ giữa các thông số R- X

- Z và tính góc lệch pha ϕ Nghiên cứu mạch R- L - C nối tiếp ta rút ra

Quan hệ giữa trị số hiệu dụng và điện áp là

X X IR

X X I U

U U

Khi XL -Xc = 0, ϕ =0 dòng điện trùng pha với điện áp, dòng điện trong mạch

T o

) sin(

sin

1 0

= ∫

Sau khi lấy tích phan ta đợc P = UI cosϕ

Công suất tác dụng có thể đợc tính bằng công suất tác dụng trên các điện trở của các nhánh của mạch =∑ 2

n

n I R P

Ch ơng II - Tìm hiểu bảng mạch UEE2

Phần I

Tổng quan về bảng mạch UEE2.

Bảng mạch UEE2 là một bảng mạch xây dựng lý thuyết thí nghiệm về

điện xoay chiều một pha cụ thể gồm các nội dung sau:

1 Bảng mạch UEE2 xây dựng lý thuyết thí nghiệm cho các mạch điện xoay chiều sau:

- Mạch điện chỉ có điện trở R

- Mạch điện chỉ có tụ điện C ( Bài E13 ) của bảng mạch

- Mạch điện chỉ có cuộn cảm ( Bài E14 của bảng mạch )

- Mạch điện gồm điện trở Rvà tụ điện C mắc nối tiếp (Bài E15 của bảng mạch )

- Mạch điện gồm điện trở R và cuộn dây mắc nối tiếp (Bài E16 của bảng mạch )

- Mạch điện RLC mắc nối tiếp (Bài E17 của bảng mạch )

- Mạch RLC mắc song song (Bài E17 của bảng mạch )

- Mạch RLC cổng hởng điện áp và cộng hởng dòng (Bài E18 của bảng mạch )

- Máy biến áp ( Bài E 20 của bảng mạch )

- Động cơ điện một chiều ( Bài E21 của bảng mạch )

ò 2.1 Tụ điện và điện dung của tụ điện.

1 Tụ điện là linh kiện không dẫn dòng một chiều:

Vấn đề này dựa vào bảng mạch ta có thể nghiên cứu đợc bằng cách ta dùng bảng mạch UEE2 mắc theo hình 2.1.1

Hình 2.1.1

Tụ điện không dẫn dòng một chiều tuy nhiên nó lại có tác dụng đối với dòng điện xoay chiều

2 Tụ điện là một phần tử tích luỹ năng lợng.

Bảng mạch UEE2 giúp cho chúng ta chứng minh đợc tụ điện là một phần

tử tích luỹ năng lợng Bằng cách nghiên cứu theo sơ đồ mạch điện sau:

Hình 2.1.2

ò 2.2 Cuộn cảm và độ tự cảm của cuộn cảm.

1 Độ tự cảm cuộn dây.

Theo định luật Lenz, khi dòng điện đi vào một phần tử cảm điện nó sẽ tạo

ra một từ trờng biến thiên và nếu có một dây dẫn điện đặt trong vùng từ trờng biến thiên này nó sẽ tạo ra một lực điện từ ngang qua nó

Một dây dẫn quấn quanh một lõi hình tròn gọi là cuộn dây Sôlênóit và nếu

nh có một dòng điện biến thiên chảy qua một cuội dây Sôlênoít này nó sẽ tạo ra một từ trờng biến đổi xung quanh cuội dây đó Do đó bản thân nó tạo ra một từ trờng bên trong cuộn dây, ngợc chiều với lực mà nó tạo ra

Từ thông φ của cuộn dây phụ thuộc vào dạng ống dây và dòng điện chạy vào ống dây đó Nó đợc định nghĩa: φ = L.I, L đợc gọi là độ tự cảm của cuộn dây

2 Đo điện trở của cuộn dây:

Thực chất một cuộn dây nào cũng có điện trở dù bé dù lớn Cho nên trong một số trờng hợp ta cần phải xác định đợc giá trị này

Bảng mạch UEE2 cho phép ta xác định đợc giá trị điện trở này bằng cách mắc điện theo sơ đồ sau:

ò 2.3 Mạch điện xoay chiều có điện trở và điện dung.

1 Phân tích điện áp trong mạch điện chỉ có các thành là điện trở mắc nối tiếp với nhau:

Điện áp trên các điện trở mắc nối tiếp là cùng pha với nhau Nên độ lớn

điện áp đặt hai đầu đoạn mạch bằng tổng độ lớn các điện áp đặt lên các điện trở

Để nghiên cứu vấn đề này dùng bảng mạch bằng tổng độ lớn các điện áp đặt lên các điện trở Để nghiên cứu vấn đề này dùng bảng mạch UEE2 mắc theo sơ đồ ( hình 2.3.1.1 )

Hình 2.3.1.1

2 Độ lệch pha giữa dòng điện và hiệu điện thế.

Ta biết khi đặt vào hai đầu mạch điện gồm điện trở và điện dung mắc nối tiếp một hiệu điện thế xoay chiều có dạng u = U0sincωt thì biểu thức cờng độ dòng điện trong mạch có dạng i = I0sin ( ωt + ϕ ), ϕ là góc lệch pha giữa dòng

điện và hiệu điện thế

Để tính góc ϕ, nghiên cứu độ lệch pha ta dùng bảng mạch UEE2 mắc

mạch điện theo sơ đồ sau:

Hình 2.3.2.1

3 Dung kháng của tụ điện:

Dung kháng của tụ điện là

Dùng bảng mạch UEE2 để nghiên cứu vấn đề này nh sau:

a- Trờng hợp tụ điện mắc nối tiếp, ta sử dụng bảng mạch mắc theo sơ đồ ( hình 2.3.3.1 )

1 Độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong đoạn mạch gồm có điện trở mắc nối tiếp với cuộn dây.

Khi đặt vào hai đầu mạch điện gồm điện trở R nối tiếp với cuôn dây L một hiệu điện thế xoay chiều có dạng u = Uosinωt thì cờng độ dòng điện trong mạch có dạng i = Iosin (ωt + ϕ ) ϕ là góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp

Để tính góc ϕ, nghiên cứu độ lệch pha ta dùng bảng mạch UEE2 mắc mạch điện theo sơ đồ hình 2.4.1.1

Hình 2.4.1.1

2- Độ tự cảm trong mạch điện xoay chiều, tính điện kháng của mạch điện:

- Cảm kháng của mạch điện xoay chiều Nghiên cứu điều này dùng bảng mạch UEE2 mắc theo sơ đồ hình 2.4.2.1

Hình 2.4.2.1

- Nghiên cứu điện cảm của các cuộn cảm mắc song song ta dùng bảng mạch UEE2 mắc theo sơ đồ hình 2.4.2.2

Hình 2.4.2.2

Nghiên cứu điện cảm của các cuộn dây mắc nối tiếp ta dùng bảng mạch UEE2 mắc theo sơ đồ hình 2.4.2.3.

Nếu điện áp hai đầu mạch RLC song song có dạng u = Uo sin ωt thì dòng

điện trong mạch là i = Io sin (ωt + ϕ ), ϕ là góc lệch pha giữa dòng điện và điện

áp

Trở kháng của mạch đợc định nghĩa : Z =

I U

Z =

Để nghiên cứu các vấn đề này ta sử dụng bảng mạch UEE2 mắc theo sơ

điện trở là nhỏ nhất dựa vào đó để xác định f0

Để nghiên cứu vấn đề này ta sử dụng bảng mạch UEE2 mắc thep sơ đồ hình 2.6.1.2

Hình 2.6.1.2

2 Tính hệ số cộng hởng Q của mạch cộng hởng nối tiếp.

Để tính hệ số phẩm chất mắc mạch điện theo sơ đồ hình 2.6.1.1

Thay đổi tần số đo lấy giá trị fo mà điện áp trên điện trở là Max Lấy hai giá trị f1 và f2 sao cho điện áp trên điện trở đều bằng 0 707

1 Chế độ không tải của máy biến áp và tính tỷ số biến áp của máy biến áp.

Tỷ số biến áp của máy biến áp là n:

T

S S

T T

S

N

N I

T U

U

Trong đó: US Ut là trị hiệu dụng của điện áp rơi trên cuộn sơ cấp và thứ cấp

Ns, NT: Số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp

Is, UT: Trị hiệu dụng của dòng điện qua cuộn sơ cấp và thứ cấp

Nghiên cứu vấn đề này sử dụng bảng mạch UEE2 mắc theo sơ đồ hình 2.7.1.1

Hình 2.7.1.1

2 Chế độ có tải của máy biến áp.

Nghiên cứu vấn đề này dùng bảng mạch UEE2 mắc theo sơ đồ hình 2.7.2.1

Hình 2.7.2.1

ò 2.8 Động cơ điện một chiều.

1 Tốc độ động cơ là một hàm số của điện áp cung cấp.

Để nghiên cứu điều này ta sử dụng bảng mạch UEE2 mắc mạch theo sơ

ơng III - Sơ lợc về dao động ký điện tử ( DĐKĐT )

Phần I Sơ đồ khối của dao động ký điện tử

Dao động ký điện tử có hai loại: Dao động ký điện tử một chùm tia và Dao

động ký điện tử hai chùm tia Chúng có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động gần giống nhau nên ở đây chỉ xét cho Dao động ký điện tử một chùm tia

1.1 Dao động ký điện tử một chùm tia.

1 Sơ đồ khối

Một dao động ký điện tử một chùm tia cơ bản bao gồm các bộ phận chính

đợc mô tả rõ ở hình 1:

Hình 1: Sơ đồ khối của dao động ký điện tử một chùm tia

2 Nhiệm vụ của các khối.

Tín hiệu cần nghiên cứu đợc đa vào qua bộ phận áp để chọn điện áp vào thích hợp Sau đó đến bộ khuếch đại Y ( K Đ Y ) và đợc đa vào hai cặp điện cực làm lệch đứng Y1 và Y2 Trong trờng hợp nếu tín hiệu đủ lớn thì không cần qua bộ khuếch đại Y nữa

Một phần tín hiệu cần nghiên cứu từ bộ khuếch đại Y đợc đa qua mạch

đồng bộ ( Đ B ) để kích thích máy phát răng ca ( máy phát quét ) Sau đó qua

bộ khuếch đại X ( K.Đ.X ) đa vào cặp điện cực làm lệch ngang X1 và X2

Trong trờng hợp muốn sử dụng tín hiệu đồng bộ ngoài thì công tắc B2 tín hiệu đợc đa thẳng vào mạch đồng bộ để kích thích cho máy phát quét làm việc

Mặt khác ta có thể đa trực tiếp tín hiệu X qua bộ K.Đ.X đến cặp điện cực làm lệch ngang X1 và X2 qua công tắc B3.

Trớc khi các đại lợng nh : Điện áp, tần số, hay chu kỳ thì chúng ta phải…chuẩn lại thang đo theo thời gian cũng nh theo biên độ nhờ có các khối chuẩn biên độ, chuẩn thời gian

Phần II

Cấu tạo của dao động ký điện tử một chùm tia.

Cấu tạo dao động ký điện tử một chùm tia gồm có ba bộ phận chính:

* ống phóng tia điện tử

* Bộ tạo điện áp quét

* Bộ khuếch đại của dao động ký

I ống phóng tia điện tử:

ống phóng tia điện tử là một ống chân không, có vỏ làm bằng thuỷ tinh bên trong chứa các điện cực và các cặp điện cực làm lệch đầu ống có dạng hình trụ chứa súng điện tử đầu cuối của ống loe to thành hình nón cụt Đáy hình nón

là màn huỳnh quang Bên trong vách thành, cuối ống có quét một lớp than chì dẫn điện suốt từ hai cặp điện cực làm lệch tới màn huỳnh quang ( E )

ống tia điện tử đợc cấu tạo bởi ba bộ phận chính:

điện tử nhỏ là do các điện cực M, A1, A2có các điện thế khác nhau tạo thành một

điện trờng không đều làm cho chùm điện tử hội tụ trên màn huỳnh quang

Do cấu tạo của các điện cực nên sự

phân bố của các đờng sức ở điểm D ít bị

cong hơn so với vị trí C Do đó phân lợng

vận tốc theo phơng bán kính ở vị trí D có

trị số nhỏ hơn so với vị trí C Hay nói cách

khác khuynh hớng hội tụ của chùm tia điện

tử là nhiều hơn khuynh hớng phân kỳ

Tác dụng của các Anốt A1, A2 là làm chùm

tia hội tụ Nếu biến đổi điện áp cung cấp

cho các điện cực này ( thông thờng thay

đổi điện áp trên A1) thì ta có thể điều Hình 3: Điện trờng giữa A1 và A2 chỉnh đợc hội tụ của chùm tia trên màn huỳnh quang Vì vậy, Anốt A1 còn đợc gọi là Anốt tiêu tụ Tác dụng của điện trợng giữa Anốt A1 và lới M cũng tơng tự

để hội tụ chùm tia điện tử