GV: Trần Thiên Đức - V2011 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM BÀI 1 1. Tên bài: Đo điện trở bằng mạch cầu Wheatston Đo suất điện động

Bản ghi

1 V2011 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM BÀI 1 1. Tên bài: Đo điện trở bằng mạch cầu Wheatston Đo suất điện động bằng mạch xung đối 2. Nhận xét: - Đây là chắc là một trong hai bài khó nhất trong đợt này vì các bạn thường gặp khó khăn trong việc lắp mạch. Ngoài ra hệ thống trang thiết bị đôi khi bị trục trặc như dây đứt ngầm, hỏng điện kế, khiến cho bài đã khó lại càng khó hơn. - Tuy nhiên, nếu bạn đã thành thạo và lắp đúng mạch thì việc đo đạc lấy số liệu sẽ rất nhanh (trung bình 20s/ số liệu chưa đầy 2 phút là xong) 3. Giải quyết: 3.1. Những đại lượng cần biết: Cấp chính xác của hộp điện trở mẫu: 0.2% (cái này vô cùng quan trọng đấy, nếu các bạn không ghi vào thì về sau không thể tính được sai số của phép đo 100% bị trả lại bài rồi) Độ dài của cầu dây: L = 500 mm Sai số của thước đo: 1 mm Số lượng dây: mạch cầu (7 dây mắc mà trên hoặc dưới 7 dây thì có nghĩa là mắc sai hoặc mắc thừa những dây không cần thiết), mạch xung đối (5 dây) 3.2. Quá trình đo cần chú ý: a. Đối với mạch cầu: Phải quan sát thật kĩ sơ đồ (hình 4). Chú ý các thông số thiết lập ban đầu: o R để ở khoảng ôm các bạn có biết vì sao phải để giá trị này không? vì điện trở R x thường ở khoảng này nên đặt như vậy để tránh trường hợp cầu mất cân bằng dẫn tới dòng qua điện kế G vượt ngưỡng. o Nguồn phải vặn về vị trí 0V (vặn ngược theo chiều kim đồng hồ) Sau đó lắp mạch theo các bước sau: o B1: Lắp ngay điện trở Rx và Ro vào mạch o B2: Lắp dây theo thứ tự sau: + nguồn + A; -A X; B - G B ; con chạy +G mời thầy cô giáo kiểm tra và tận hưởng thành quả của mình :). Điều chỉnh dòng trong mạch là I = 50 ma và tiến hành đo (khi điều chỉnh dòng các bạn sẽ thấy kim điện kế G sẽ lệch khỏi vị trí cân bằng một chút điều chỉnh Ro để kim về vị trí 0. Chú ý khi đo phải để điện kế G ở vị trí THÔ và điều chỉnh Ro sao cho kim về vị trí 0 rồi chỉnh sang vị trí TINH và tinh chỉnh Ro để kim đến vị trí 0 (các bạn phải nhớ điều chỉnh các thang 0.1x trên điện trở Ro nữa mục đích là để lấy sai số thôi cho kết quả nó chân thực đỡ bị nghi ngờ là fake số liệu) Cuối cùng là bước vô vô cùng quan trọng: tháo mạch và sang bài sau :). b. Đối với mạch xung đối Mạch bài này thì quá dễ nên chắc cũng không cần phải hướng dẫn các bạn Ở bài này chỉ chú ý một vài chỗ:

2 V2011 o Nếu bạn để dòng 75 ma khi đo nguồn chuẩn Eo (cái nguồn nằm ngay trên máy đó, nhiều bạn còn chả biết nguồn chuẩn ở đâu pó tay) điều chỉnh con chạy mà đến tận giá trị cm kim điện kế G mới về 0 thì tốt nhất là bạn nên tăng tối đa dòng trong mạch để giảm giá trị L1 này o Nên nhớ trong cả hai lần đo phải để dòng trong mạch cùng một giá trị nếu khác dòng thì kết quả 100% sai (rất nhiều bạn đo khác dòng mà vẫn ra đáp số chuẩn 100% là chép kết quả nếu bị phát hiện thì.t.t). o Đo xong thì phải tính thử kết quả: thông thường thì suất điện động của pin chỉ khoảng từ 1.5V đến hơn 1.7V một chút (thế mà tôi hỏi một bạn là suất điện động của pin trong bài là bao nhiêu thì bạn đó trả lời rất tự tin khoảng vài chục V thầy ạ không đỡ nổi) 4. Xử lý số liệu: Sinh viên thường có câu: Lấy được số liệu đã khó, xử lý số liệu còn khó hơn, nhưng ở bài này vấn đề xử lý số liệu thì rất đơn giản chỉ cần các bạn nắm vững quy tắc tính sai số, và viết kết quả cho chuẩn là OK. Nhưng nói thì dễ hơn làm, có rất nhiều bạn tôi hướng dẫn từ tuần đầu (trả bài liên tục) mà vẫn không sửa được lỗi đó chắc là lười không bao giờ thèm đọc quy tắc sai số hoặc cũng có thể đọc không hiểu và chép bài của người khác (thông thường các bạn hay chép phần xử lý số liệu của nhau nên nhiều khi hi sinh đồng loạt ) vì thế tốt nhất là các bạn hãy nghiên cứu lại quy tắc sai số và viết kết quả mà tôi đã trình bày trên blog. KẾT THÚC BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 1 CHÚC MỌI NGƯỜI HOÀN THÀNH TỐT BÀI NÀY

3 V2011 Hình 1: Sơ đồ mạch cầu Hình 2. Sơ đồ mạch xung đối

4 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM BÀI 2 1. Tên bài: Xác định điện trở và điện dung bằng mạch dao động tích phóng dùng đèn Neon 2. Nhận xét: - Đây là bài thí nghiệm khá đơn giản trong việc đo đạc lấy số liệu (tất nhiên là trừ trường hợp thiết bị có vấn đề) - Xử lý số liệu thì lại khá là khó nếu các bạn không nắm vững quy tắc sai số, theo kinh nghiệm của tôi thì bài này phần lớn các bạn sẽ bị trả lại vì lỗi sai số. 3. Giải quyết: 3.1. Những đại lượng cần biết: Hiệu điện thế ở đầu vào mạch điện U n : thường để giá trị từ 90 V đến 100 V (chú ý là nếu U n đo càng cao thì đo càng nhanh lời khuyên là các bạn nên để khoảng tầm 96 V hoặc 98 V. Ngoài ra thì không có trường hợp Un là số lẻ, rất nhiều bạn thấy kim nằm ở giữa hai vạch thì điền luôn giá trị lẻ sai khi kim nằm ở giữa thì các bạn có thể làm tròn lên hoặc làm tròn xuống). Vôn kế V: U m = 100 V đây chính là giá trị max của thang đo Vonke (có khá nhiều bạn ghi là 110 V sai), cấp chính xác của vôn kế là 1.5 % (hãy nhìn vào góc dưới của đồng hồ các bạn sẽ thấy con số này) Cấp chính xác của máy MC-963A là 0.01 (s) Điện trở mẫu: 1 MΩ, cấp chính xác 0.5% Điện dung mẫu: thông thường là 1 μf chứ không phải là 2.2 μf ghi trên máy (thế mà cũng có rất nhiều bạn viết một cách hồn nhiên 1 MF con số không tưởng), cấp chính xác thì tùy từng điện dung của từng phòng nên tốt nhất để yên tâm thì các bạn nên hỏi trực tiếp các thầy giáo hướng dẫn. cái này rất có lợi vì sau này có sai sót thì còn có người để đổ tội ^_^. Số lượng dây: bài này số dây cần thiết chỉ là 2 dây thế nhưng nhiều bạn cứ thấy nhiều dây xung quanh bài thí nghiệm lại nghĩ là phải cần từng đấy dây nên chỗ nào mắc được là mắc cho bằng hết dây đấu sai hoặc thừa dây không cần thiết Quá trình đo cần chú ý: a. Đối với phần xác định hiệu điện thế đèn Neon Tuyệt đối không lắp trực tiếp nguồn vào đèn mà không có điện trở bảo vệ cháy đèn ngay (mà theo điều lệ phòng thí nghiệm, gây hỏng hóc thiết bị thì hậu quả bi đát thế nào chắc các bạn hiểu hết rồi ). Vì vậy, khi lắp xong mạch thì tốt nhất là không bật nguồn và mời các thầy ra kiểm tra trước cho lành chẳng may cháy đèn thì còn có người đỡ cho. Bài này sẽ sử dụng điện trở 100K chứ không phải điện trở Ro cái này rất nhiều bạn nhầm Một số điểm đã được nối ngầm với nhau là: 3 điểm ở dưới, 3 điểm ở trên (tính từ bên phải sang). Chú ý tiếp theo là khi đọc kết quả U S : khi các bạn tăng dần U đến giá trị nào đó thì đèn sẽ sáng khi đó kim của vôn kế sẽ giật ngược trở lại một chút các bạn phải nhớ U S là giá trị ngay lúc nó giật trở về.

5 Giá trị U S và giá trị U T thường chênh lệch nhau khoảng từ 10 V đến 16 V b. Xác định điện trở và điện dung bằng mạch dao động tích phóng. Phần này nhiệm vụ của các bạn chỉ là ngồi bấm nút và air blade trong lúc máy đo thời gian chạy. Trường hợp đèn nhấp nháy mà đồng hồ thời gian không chạy (trường hợp này khá phổ biến) các bạn hãy chủ động điều chỉnh cảm biến sao cho nó hứng được ánh sáng của đèn nhấp nháy nói chung là cũng đòi hỏi một chút khéo tay và kiên nhẫn nếu khéo tay và kiên nhẫn rồi mà vẫn không chạy thì sử dụng giải pháp tối ưu là em thưa thầy đồng hồ đo không chạy. Chú ý là trong cả ba trường hợp R o C o, R x C o, R o C x các bạn phải để cùng một hiệu điện thế U n chỉ cần thay đổi U n là kết quả sẽ sai ngay. Thông thường là t o < t x < t x, tất nhiên có phòng thì t x > t x do sử dụng điện dung khác nhau. 4. Xử lý số liệu: Phần xử lý số liệu của bài này super dài dòng và hoa mắt rất dễ sai sót tốt nhất khi xử lý sai số hãy lẩm nhẩm khẩu quyết tương đối, tuyệt đối không quá 2 chữ số có nghĩa chỗ nào mà có Δ, δ là không được quá 2 chữ số có nghĩa. Để xử lý được chuẩn xác các bạn nên tham khảo bài báo cáo mẫu. KẾT THÚC BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2 CHÚC MỌI NGƯỜI HOÀN THÀNH TỐT BÀI NÀY

6 Nếu như tôi không nhầm thì lưới G và catốt đã được đấu thẳng với vôn kế V nên các bạn chỉ cần đấu với vôn kế là xong Giai đoạn 3: Cấp nguồn cho ống dây tìm vị trí nguồn U1 và chú ý là đấu nối tiếp với ampe kế A 1 để còn đọc giá trị I 1. Giai đoạn 4: Đấu ampe kế A2, ampe kế này đóng vai trò rất quan trọng trong việc xác định giá trị tới hạn của từ trường (các bạn sẽ thấy ban giá trị của ampe kế này sẽ giảm dần đến giá trị 0 trong quá trình đo) Hình 4. Bộ thiết bị khảo sát Hình 5. Sơ đồ thí nghiệm xác định điện tích riêng electron

7 - Khi mắc xong hãy nhớ là phải mời giáo viên hướng dẫn ra kiểm tra nếu ok thì mới được bấm khóa K và bắt đầu đo thôi. Nhìn chung quá trình đo cũng khá đơn giản vì các bạn chỉ cần tăng cường độ dòng ứng với ampe kế A1 rồi ghi giá trị hiển thị trên I 2 là xong. - Bài này đa phần là kết quả thu được khá ảo nên các bạn chịu khó đo thật cẩn thận. Nếu có nhiều time thì nên đo đi đo lại vài lần để thu được bộ giá trị chuẩn nhất. 4. Xử lý số liệu - Bài này thì tợm nhất là phần vẽ đồ thị thôi. Để biết thêm chi tiết thì các bạn tham khảo báo cáo mẫu nhé KẾT THÚC BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 6 CHÚC MỌI NGƯỜI HOÀN THÀNH TỐT BÀI NÀY