LỜI NÓI ĐẦU
Môn Lý thuyết mạch là một trong những bộ môn cơ sở ngành nằm trong khung
đào tạo ngành Điện- Điện tử của trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên.
Bộ môn Lý thuyết mạch có khối lượng các đối tượng, các vấn đề cần nghiên cứu,
giải quyết để áp dụng vào nhu cầu thực tiễn là tương đối rộng lớn và phức tạp, do
đó môn lý thuyết mạch luôn chiếm một thời lượng lớn của chương trình học. Vì vậy
để học tập, nghiên cứu cũng như tìm hiểu tốt nhất bộ môn Lý thuyết mạch thì một
điều không thể thiếu không chỉ là nắm vững lý thuyết mà cần phải kiểm chứng nó
thông qua các bài thực hành, thí nghiệm. Để có thể hiểu cặn kẽ được nội dung môn
học đó. Đó là phương pháp tốt nhất khiến người học nắm bắt thật nhanh và thật
chắc nội dung chính trong chương trình của môn học này. Để kiểm chứng các kiến
thức lý thuyết của môn học nhóm đã nghiên cứu đề tài: “ Xây dựng hệ thống bài thí
nghiệm cho học phần Lý thuyết mạch”.
Qua thời gian nghiên cứu và thực hiện dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy
Nguyễn Trung Thành và sự giúp đỡ của các thầy cô trong khoa Điện- Điện tử,
chúng em đã hoàn thiện đề tài. Đây là một đề tài rất hay và có tính ứng dụng cao
trong học tập thí nghiệm của sinh viên. Nó sẽ là công cụ đắc lực hỗ trợ cho các thầy
cô trong các bài giảng. Mặt khác nó cũng sẽ là một tài liệu rất hay và bổ ích cha các
bạn sinh viên học tập và nghiên cứu môn học này.
Tuy nhiên, do thời gian thực hiện đồ án còn hạn chế và chưa có nhiều kinh
nghiệm nên không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng góp ý
kiến của các thầy cô và các bạn để đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy, cô trong khoa Điện - Điện
tử, đặc biệt thầy Nguyễn Trung Thành và thầy Đỗ Quang Huy đã tận tình hướng
dẫn chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Chúng em xin kính chúc các thầy cô mạnh khỏe và thành công trong công việc!
MỤC LỤC
PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1.1. Tên đề tài 3
1.2. Lý do chọn đề tài: 3
1.3. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu: 3

chúng ta. Trong giai đoạn công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, Việt Nam
muốn phát triển một cách vững mạnh thì phải chú trọng đến việc đầu tư cho giáo
dục. Trong đó, nghành giáo dục cần phải nâng cao chất lượng lẫn số lượng đào tạo.
Muốn nâng cao chất lượng giáo dục đòi hỏi chúng ta phải đầu tư, phát triển các mô
hình dạy học. Mô hình dạy học giúp giảm chi phí đào tạo và nâng cao chất lượng
giảng dạy. Học sinh có dịp làm quen với các mô hình giống với các hệ thống điều
khiển trên thực tế, do đó có thể rút ngắn được khoảng cách giữa lý thuyết và thực tế.
Do vậy các Trường học nói chung, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật nói
riêng đang đầu tư, phát triển các công cụ dạy học mang tính chất mô phỏng nhằm
giúp cho sinh viên lĩnh hội kiến thức một cách thấu đáo thông qua phương pháp
trực quan. Qua đó, người học có thể phát triển và vận dụng các kiến thức đã học
một cách hiệu quả nhất theo những yêu cầu cụ thể hiện nay trong những khu chế
xuất, các nhà máy cũng như trong các lĩnh vực có liên quan về điện.
Trước những yêu cầu thực tiễn trên nhóm sinh viên chúng em xin thực hiện
đề tài mô hình dạy học: “Xây dựng hệ thống bài thí nghiệm cho học phần Lý thuyết
mạch ”.
1.3.
Giới hạn và phạm vi nghiên cứu.
Với đề tài mang tính thực tiễn, vấn đề thực hiện việc thiết kế, thi công và xây
dựng mô hình cũng như bài thực tập của nhóm hoàn chỉnh thật sự có những ứng
dụng rộng rãi trong các trường Kỹ thuật. Đó là điều mà nhóm thực hiện mong muốn
đạt được.
Tuy nhiên thời gian, kiến thức có hạn cũng như những hạn chế khách quan
khác nên đề tài không đi sâu vào nghiên cứu toàn bộ những kiến thức của môn Lý
thuyết mạch mà chỉ tập chung vào nghiên cứu dựa trên chương trình môn học Lý
thuyết mạch được soạn dành cho sinh viên Khoa Điện – Điện Tử trường đại học Sư
phạm Kỹ thuật Hưng Yên.
1.4.
Mục đích nghiên cứu.
Xây dựng được mô hình dạy học sử dụng các linh kiện thụ động, đơn giản

nếu là thực hiện theo nhóm cần phải thảo luận và đưa ra hướng thống nhất.
v
Bước 3: Tiến hành quá trình thí nghiệm các nội dung đã đề ra. Tính toán, so sánh
giữa lý thuyết với thực nghiệm và rút ra kết luận
v
Bước 4: Tổng kết lại những kết quả đã đạt được và hoàn thành đồ án.
PHẦN II: XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHIẾU THÍ NGHIỆM
BÀI 1: XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ ĐIỆN DUNG CỦA MẠCH ĐIỆN
I.
Mục đích bài thí nghiệm.
- Xác định thông số điện dung C của tụ điện.
- Kiểm tra công thức tính điện dung tương đương của tụ điện mắc song song
và nối tiếp.
- Khảo sát tính chất lưu trữ năng lượng của tụ điện.
- Xác định điện dung trên mạch phân áp.
II.
Chuẩn bị cho bài thí nghiệm.
1.
Thiết bị cho bài thí nghiệm.
TT Các thiết bị Số lượng Trị số
1 Đồng hồ đo 01
2 Bo lắp mạch thí nghiệm 01
3 Nguồn DC 01
4 Bộ dây nối mạch 01
5 Tụ điện phân cực C1 01 470μF
6 Tụ hóa C4, C5 01 1μF
7 Tu gốm C2, Tụ gốm C3 01 100nF, 470nF
2.
Các yêu cầu đối với sinh viên.
- Nắm được các công thức phản ứng của tụ điện với điện áp và dòng điện

Thí nghiệm 1: Tính chất lưu trữ năng lượng của tụ điện.
1.1.
Sơ đồ thí nghiệm.
Hình 2.1.1: Tính chất lưu trữ năng lượng của tụ điện.
1.2.
Cắm cầu nối X6-X7, cấp nguồn 9V DC vào đầu X2 và X5, dùng máy hiện
sóng hiển thị dạng sóng trên tụ C1. Sau đó loại bỏ cầu nối X2 (không nối nguồn) và
quan sát giá trị điện áp trong các thời gian khác nhau.
Điện áp trên tụ điện thể hiện như thế nào? Giải thích hiện tượng?

2. Thí nghiệm 2: Tìm giá trị của tụ điện mắc nối tiếp.
2.1. Sơ đồ thí nghiệm: Lắp mạch như hình.
Hình 2.1.2: Khảo sát tụ điện mắc nối tiếp
2.2. Dùng đồng hồ vạn năng, xác định điện dung tổng của tụ nối tiếp C4 với C5.
Tụ điện Điểm đo Điện dung
C4 X13-X16 C
total
=……………
C5
Điện dung tổng của hai tụ nối tiếp là hơn so với điện dung nhỏ nhất thành
phần.
2.3. Điện dung tương đương của tụ C4 nối tiếp C5 xác định theo biểu thức:
Hai tụ điện có thể xem như hai tụ điện phẳng với điện dung được tính theo biểu
thức:
Giải thích giá trị điện dung tương đương bằng công thức trên như thế nào?3. Thí nghiệm 3: Tìm giá trị của tụ điện mắc song song.
3.1. Sơ đồ thí nghiệm: Cắm các cầu nối X8-X9 và X10-X11.
3.2. Dùng đồng hồ vạn năng, xác định điện dung tương đương:

.f.Δt (đơn vị độ)
Hoặc φ= 2Π.f.Δt (đơn vị radians)
∆t là khoảng cách thời gian giữa hai điểm không của tín hiệu xoay chiều
4.2. Sơ đồ thí nghiệm: Cắm cầu nối X8-X9
4.3. Nguồn máy phát 500 Hz, 1V/-1V vào chân X2 và X5; Máy hiện sóng kênh
CH1 vào chân X2,
X5; kênh Ch2 vào X9 - X5. Đọc các tín hiệu trên máy hiện sóng và chuyển các dao
động đồ vào hình vẽ dưới đây. Đồng thời cũng ghi lại các thiết lập trên Máy hiện
sóng vào các ô tương ứng.
4.4. Đặt Máy hiện sóng theo các số liệu thích hợp và đọc thời gian giữa hai điểm
không của các tín hiệu (xem hình trên) (Điểm cắt của sườn dương tín hiệu với trục
hoành xác định các điểm không).
Sử dụng ∆t, xác định điện dung của tụ theo công thức:
φ(t) = 360
0
.f.Δt = …… độ
4.5. Đóng Máy hiện sóng và mở cả hai đồng hồ Vôn. Đặt các đồng hồ ở chế độ PP
4.6. Cắm các cầu nối theo Bảng 1 và loại bỏ các cầu nối khác ra khỏi mạch.
Đặt giá trị tần số sao cho điện áp U
C
vào khoảng 0.5 U
0
. Xác định các giá trị cần
thiết và nhập chúng vào bảng dưới. Tính điện dung theo công thức dưới đây.
R = R1 = 1000Ω.
Bảng 1.1
Cầu nối C
nom
U
0

Thiết bị cho bài thí nghiệm.
TT Các thiết bị Số lượng Trị số
1 Đồng hồ đo 01
2 Osiloscop, máy phát hàm 01
3 Nguồn DC 01
4 Dây nối mạch 01
5 Điện cảm L1 01 10Mh
6 Điện cảm L2 01 20mH
7 Điện cảm L3, L4 01 1mH
8 Điện trở R
1
, R
2
, R
3
01 1kΩ, 100Ω, 10Ω
2.
Các yêu cầu đối với sinh viên.
- Nắm được các công thức phản ứng của cuộn cảm với điện áp và dòng điện
chạy qua.
- Nắm được công thức hàm số dòng điện.
3.
Chuẩn bị thí nghiệm của sinh viên.
TT Yêu cầu Thực hiện
1 Viết công thức tính giá trị của cuộn cảm có lõi
không khí, dạng hình ống trụ có số vòng dây N,
chiều dài l và bán kính ống r.
L=…………………
2 Viết biểu thức hàm số trong miền thời gian của
dòng điện qua cuộn cảm theo điện áp đặt vào:

Thí nghiệm 2: Điện cảm ghép nối tiếp.
2.1.
Sơ đồ thí nghiệm: Cắm cầu nối X10-X11
2.2.
Thiết lập: Máy phát hàm: sóng dạng sin/ U
RMS
= 5V/ tần số 10 KHz.
Máy hiện sóng: 2V/div; DC cuopling; 50µs/div.
Xác định các điện áp đầu vào và đầu ra của mạch bằng Máy hiện sóng và
chuyển các dao động đồ vào khung dưới.
∆t = µs.
Dùng thời gian ∆t để tính độ lệch pha và tính ra giá trị điện cảm.
φ (t) = 360
0
.f.Δt =… độ
So sánh giá trị tính trên với từng giá trị L3 và L4 và rút ra nhận xét:
3. Thí nghiệm 3: Điện cảm L mắc song song.
3.1.
Sơ đồ thí nghiệm: Lắp cầu nối X6-X7 và X10- X11.
3.2.
Xác định các điện áp đầu vào và đầu ra của mạch bằng máy hiện sóng và
chuyển các dao động đồ vào khung dưới.
∆t = µs.
3.3.

. Xác định các giá trị và điền vào bảng sau. Sử
dụng công thức sau để tính các điện cảm. R = R1 = 1000Ω.
Cầu nối L
nom
R
S
(Ω) U
O
(V
PP
) U
L
(V
PP
) F(KHz) L
meas
X6-X7 L1 mH
X8-X9 L2 mH
X10-X11
(*)
L3 mH
X10-X21 L4 mH
(*): Khi ngắn mạch L4.
Lnom: Giá trị danh định của cuộn cảm.
Lmeas: Điện cảm tính từ các giá trị điện áp đo được.
4.7.
Những nguyên nhân gì có thể gây ra sai lệch giữa giá trị danh định và tính
toán?
giữa nguồn và tải theo lý thuyết.
4 Liệt kê các thông số của nguồn dòng phụ
thuộc vào dòng: DD
5 Liệt kê các thông số của nguồn dòng phụ
thuộc vào áp: DA
6 Liệt kê các thông số của nguồn áp phụ
thuộc vào dòng: AD
7 Liệt kê các thông số của nguồn áp phụ
thuộc vào áp: AA
III.
Nội dung thí nghiệm.
1.
Sơ đồ thí nghiệm.
Hình 2.1.4: Sơ đồ khảo sát thông số của nguồn.
2.
Đo điện áp hở mạch và dòng điện ngắn mạch.
- Cấp nguồn 9 VDC.
- Hở mạch R
2
nối Vôn kế vào hai điểm X3-X8 và đọc giá trị trên Vôn kế
U
hm
=…………… V
- Ngắn mạch R
do
bằng cách mắc Ampe kế vào hai điểm X3-X8 và đọc giá
trị trên Ampe kế: I
nm
=…………… A
- Từ I

4.
Xác định thông số của nguồn áp phụ thuộc.
Thay đổi điện áp đầu vào, đo dòng điện đầu ra. Sau đó tính toán dẫn nạp điều
khiển.
Bảng 3.2:
Lần đo 1 2 3 4 5 6 7 8
Điện áp đầu vào
Dòng điện đầu ra
Dẫn nạp điều khiển
Thay đổi điện áp đầu vào, đo dòng điện đầu ra. Sau đó tính toán hệ số truyền đạt.
Bảng 3.3:
Lần đo 1 2 3 4 5 6 7 8
Điện áp đầu vào
Điện áp đầu ra
Hệ số truyền đạt
v
Xử lý kết quả và kết luận: BÀI 4: KIỂM CHỨNG NGUYÊN LÝ XẾP CHỒNG
I.
Mục đích bài thí nghiệm.
- Kiểm tra tính đúng đắn của nguyên lý xếp chồng trong mạch điện tuyến
tính.

4.2.
- Đặt tên các nút trong mạch thí nghiệm:
Hình 2.1.5: Sơ đồ kiểm chứng nguyên lý xếp chồng.
Bảng giá trị các phần tử trong mạch:
Bảng 4.1
Linh kiện R1 R2 R3 R4 R5 R6 V1 V2 V3
Giá trị 2.7k 10k 10k 4.7k 2.2k 10k 2V 3V 5V
Bảng 4.2
Nguồn V1 V2 V3
Giá trị 5V 9V 12V
2.
Đo giá trị điện áp trong mạch điện.
Đo các giá trị điện áp tại các thời điểm ứng với nguồn V1, V2, V3 và cả V1,
V2, V3 tác động sau:
Lần đo Nguồn tác động Giá trị đo
U
R4
U
R5
U
R6
1 V1
2 V2
3 V3
4 V1, V2, V3
3.
Xử lý kết quả đo.
3.1.
Tính tổng các giá trị điện áp của U
R4

Thiết bị và linh kiện thí nghiệm.
TT Các thiết bị Số lượng Trị số
1 Đồng hồ đo 01
2 Bo lắp mạch thí nghiệm 01
3 Nguồn DC thay đổi được giá trị 01
4 Dây nối mạch 01
6 Điện trở 09 (1-15)kΩ
2.
Các yêu cầu đối với sinh viên.
- Phát biểu được định luật Kirchoff I và II. Lập được các biểu thức tổng
dòng điện và tổng sụt áp trên một mạch điện thực tế.
- Biết vận dụng định luật để giải mạch điện.
- Sử dụng phương pháp lý thuyết để tính toán trước một mạch điện cụ thể.
3.
Chuẩn bị thí nghiệm của sinh viên.
- Phát biểu định luật Kirchoff I:
- Phát biểu định luật Kirchoff II:
III.
Nội dung thí nghiệm.
1.
Sơ đồ mạch điện.
Hình 2.1.6: Sơ đồ kiểm chứng đinh luật kirchoff.
Bảng giá trị linh kiện trong mạch.
Bảng 5.1: