1

VLKT -
Viện Vật lý Kỹ thuật- ĐHBK Hà nội

Thí nghiệm vật lý BKE-070
khảo sát mạch điện RLC có dòng xoay chiều
dùng dao động ký điện tử hai kênh và máy phát tần số

DụNG Cụ
1. Dao động ký điện tử hai kênh VC 2020.
2. Máy phát tần số GF - 597 .
3. Bảng lắp ráp mạch điện.
4. Hộp điện trở thập phân 0ữ9999 .
5. Tụ điện C
x

6. Điện trở thuần R
x

7. Cuộn cảm L
x

8. Đồng hồ đo tần số hiện số
9. Hai dây dẫn tín hiệu (còn gọi là cáp
đồng trục) dùng cho dao động ký điện
tử: một đầu có phích cắm đồng trục,
một đầu có que đo.
10. Một dây dẫn tín hiệu dùng cho máy
phát GF-597 : một đầu có phích cắm


kênh VC 2020.1 2
3
5
7
9
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
4
6
8 10
27


tần số hay dạng tín hiệu mà ta chọn chế độ thích
hợp.
9. Chuyển mạch kiểu làm việc"MODE", có
bốn vị trí :
vị trí CH1 chỉ làm việc với kênh 1,
vị trí CH 2 chỉ làm việc với kênh 2,
vị trí DUAL làm việc với cả hai kênh,
vị trí ADD dùng cộng tín hiệu của hai
kênh (không dùng đến trong bài này).
10. Cọc nối đất ( mass ) vỏ máy để chống
nhiễu .
11. Nút nhấn CH2 INV dùng đảo cực tính
( đảo pha 180
0
) tín hiệu vào kênh 2.
12.
Núm gạt chuyển mạch có ba vị trí
dùng cho kênh CH2 , có vai trò giống núm
chuyển mạch 6.
13. ổ cắm đồng trục ( lối vào ) của kênh tín
hiệu thứ hai (CH 2) hoặc của tín hiệu đặt trên
kênh Y.
14. Núm xoay POSITION dùng điều chỉnh
vị trí của vệt sáng theo phơng thẳng đứng
(theo trục Y) đối với kênh CH2.
15. Chuyển mạch VOLTS/DIV dùng chọn
thang đo điện áp đa vào kênh CH2 và
núm của chiết áp gắn đồng trục với nó
dùng để điều chỉnh liên tục điện áp trên bộ
chia lối vào kênh CH2.

21. Nút nhấn TRIG.ALT luôn đặt ở vị trí
nổi, không dùng đến vị trí chìm.
22. Núm xoay chuyển mạch chọn tốc độ
quét (TIME/DIV) dùng để chọn tốc độ quét
thích hợp với tần số tín hiệu cần nghiên cứu. Nó
có ba dải quét : từ 5s đến 1s; từ 50ms đến
0,1ms; và từ 50às đến 0,2às khi nút nhấn
x10MAG ở vị trí nổi. Khi nút nhấn x10MAG ở
vị trí chìm, tốc độ quét tăng lên 10 lần so với
các giá trị kể trên.
Núm này còn có một vị trí kí hiệu XY(vị
trí tận cùng trái ) đợc sử dụng khi các cặp
phiến lệch X
1
-X
2
và và Y
1
-Y
2
đợc điều
khiển bởi hai tín hiệu đặt trực tiếp vào hai lối
vào CH1 và CH2 của dao động ký điện tử :
tín hiệu đa vào kênh CH1 để điều khiển
trên các phiến lệch ngang X
1
-X
2
.
tín hiêu đa vào kênh CH2 để điều khiển

ngừa quá tải ở lối vào.
Đặt chuyển mạch TIME/DIV (22) ở vị trí
1ms. Khi tiến hành đo, sẽ chuyển về vị trí
thích hợp với tần số tín hiệu cần nghiên cứu.
Núm xoay InteN (1) đặt ở vị trí tận cùng
phải (sáng nhất) để khi bật máy lên, ta
có thể thấy ngay vệt sáng trên màn hình.
Muốn cho đờng tia quét thanh nét hơn,
ngời ta giảm bớt cờng độ sáng.
Các núm xoay còn lại : 7, 14, 20, 23, 25
đặt ở vị trí giữa.
2. Cắm các phích đồng trục của dây đo vào
các ổ CH1 hoặc CH2. ở phần que đo của
dây này, ngời ta thờng thiết kế một bộ
chia áp điều chỉnh bằng một núm gạt, có hai
vị trí x1 và x10. Tại vị trí x10, biên độ điện
áp tín hiệu cần đo đợc giảm đi 10 lần
trớc khi đặt vào lối vào của dao động kí.
Thờng ta chỉ nghiên cứu các điện áp có
biên độ không lớn, núm gạt bộ chia áp
đợc đặt ở vị trí x1.
3. Cắm phích lấy điện vào ổ điện ~ 220V.
ấn nút POWER (3) : đèn LED sáng. Sau 5
ữ10s sẽ xuất hiện một vệt sáng trên màn
hình. Dao động kí điện tử đ sẵn sàng làm
việc.
4. Kiểm tra các kênh CH1 và CH2 :
a ) Xoay các chuyển mạch VOLTS/DIV
(5;15) về vị trí 1V/DIV.
b) Đặt chuyển mạch TIME/DIV (22) ở vị

đồng trục với chuyển mạch (5) về vị trí tận
cùng trái (CALIP), ta đợc :
Chu kì xung vuông chiếm 5 ô trên màn :
5 x 0.2 ms/DIV = 1ms
Biên độ xung vuông chiếm 2 ô trên màn :
2 x 1V/ DIV = 2 Vpp
(Các số liệu này phù hợp với số ghi bên
cạnh chốt 27)
g) Thực hiện bớc e) đối với kênh CH2,
chú ý vặn chuyển mạch SOURCE(18) ở vị
trí CH2 khi làm việc với kênh CH2.
h) Nếu máy không đạt số liệu nh mục f)
thì phải nhờ chuyên gia giúp đỡ, không
tự động sửa chữa dao động kí.
i) Sau khi sử dụng, phải tắt máy, tháo dây
đo xếp gọn, dùng khăn vải phủ máy để
che bụi. Khi làm việc, nhất thiết phải bỏ
khăn phủ máy để máy toả nhiệt dễ dàng.

II. máy phát tần số GF-597
Máy phát tần số là thiết bị dùng để tạo ra các tín hiệu điện xoay chiều có tần số thay đổi
đợc trong khoảng 0ữ20 000 Hz. Máy phát tần số thờng đợc dùng kết hợp với dao động ký
điện tử để khảo sát mối quan hệ giữa hiệu điện thế và dòng điện trong các mạch điện R, L, C.



(biên độ cực đại 1Vpp)
9. Lối ra của điện áp xoay chiều xung vuông U
3

(biên độ cực đại 5 Vpp) .
B. Sử dụng máy phát tín hiệu GF-597
Cắm đầu phích năm chân của dây tín hiệu vào
ổ 7 ( U
1
) của máy phát tần số GF-597.

5

1. Hai đầu phich đơn còn lại của dây tín hiệu
đợc cắm vào hai đầu A, B của mạch điện
RLC trên bảng lắp ráp mạch điện .
2. Chọn tần số dòng xoay chiều : Ví dụ cần
chọn tần số 1000 HZ, ta vặn chuyển mạch 4
đến vị trí x100 và xoay nhẹ núm 3 của đĩa tần
số đến vị trí 10, để có tần số 1000 HZ.
4. Núm điểu chỉnh biên độ điện áp tín hiệu
ra ban đầu nên để ở vị trí 5 ( ra khoảng 3V-
5V
pp
).

II. tổng hợp hai dao động điện vuông góc, cùng tần số -
Đo trở kháng và khảo sát mạch cộng hởng RLC bằng dao động ký điện tử


sẽ
bị lệch pha một góc nào đó. Mặt khác, R
o

là điện trở thuần nên hiệu điện thế U
BD
và
dòng điện chạy qua R
o
luôn cùng pha. Nh
vậy bằng cách so sánh pha giữa hai hiệu
điện thế U
AD
và U
BD
, sẽ cho ta kết quả
phản ánh đúng nh quan hệ pha giữa thế và
dòng trên Zx. Dựa trên các kết quả nhận
đợc ta có thể xác định đợc giá trị điện
trở Rx, điện dung của tụ điện Cx , hệ số tự
cảm của cuộn dây Lx, khảo sát mạch cộng
hởng LC và nghiệm lại công thức tần số
riêng của mạch cộng hởng LC nối tiếp
hoặc song song.

Hiệu điện thế U
BD
giữa hai đầu điện trở
R
o


2 2
2
0 0 0 0
x y 2xy
cos = sin
x y x y

+



(1)
tuỳ theo góc lệch pha và biên độ của hai
dao động , trên màn hình ta sẽ thu đợc vệt
sáng có dạng một đoạn thẳng (=0, ), một
enllip vuông (= /2), một đờng tròn ( =
/2, U
AD
= U
DB
), một enlíp xiên ( bất kì ).

Kết quả này đợc suy ra từ phơng trình
(1).

A
~
D
B