MẠCH ĐIỆN SONG SONG


SGK Lớp 7 -Bài 28 – Trang 79

SGK Lớp 9 -Bài 5 – Trang 14

1. Mục Đích:

Thấy rõ đặc điểm dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch song song.

Biết điện trở tương đương của đoạn mạch song.

2. Chuẩn bị lý thuyết:

UntitledUntitled1

Hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch song song bằng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đoạn mạch rẽ: U = U1 = U2

Cường độ dòng điện qua mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện chạy qua các mạch rẽ: I = I1 + I2

Từ 2 công thức trên ta sẽ suy ra điện trở tương đương của toàn mạch có công thức: 1/Rtd = 1/R1 + 1/R2

3. Thí nghiệm với thiết bị truyền thống

(http://www.youtube.com/watch?v=yvqnwAQrClI)

Untitled2

Dụng cụ: Vôn kế, ampe kế, dây nối, 2 bóng đèn (2 điện trở), nguồn điện, bảng điện.

Ưu điểm: thiết bị giá thành thấp

Nhược điểm: sai số do đọc kết quả hiển thị trên đồng hồ, độ bền các thiết bị thấp, mô hình của thí nghiệm không rõ ràng.

4. Thí nghiệm với thiết bị Addestation

Untitled3Untitled4

Dụng cụ: 1 aMixer mini (hoặc aMixer MGA), 1 cảm biến dòng điện (chọn thang đo ±0.3 A), 1 cảm biến điện thế (chọn thang đo ±6V), 1 bảng điện (aMatrix), 1 pin 1.5V, 1 điện trở 51Ω, 1 điện trở 100Ω, 5 dây dẫn, 2 chân cắm mạ vàng.

Ưu điểm: thời gian lắp đặt nhanh, độ bền dụng cụ cao, mô hình thí nghiệm đơn giản giúp người học dễ nhìn thấy sơ đồ.

Nhược điểm: 

5. Thực hành:

Bước 1:Thiết lập sơ đồ mạch điện như hình vẽ (chi tiết hình bên trên). Gẳn cổng kết nối của cảm biến điện thế vào CH 1 của MGA. Kết nối aMixer MGA vào cổng USB của máy tính.

Bước 2: Mở phần mềm Addestation v6.0. Phần mềm sẽ tự động yêu cầu ta xác nhận thang đo của cảm biến điện thế . Ở đây lựa chọn tự động đã là “Cảm biến điện thế(±6V)” nên ta chỉ việc nhấn chuột vào nút “Hoàn tất” (hình dưới).

Untitled5

Bước 3: Kẹp cảm biến điện thế vào 2 chân cắm mạ vàng gắn ở 2 đầu điện trở 51Ω. Ta có thể lựa chọn quá trình thu thập dữ liệu một cách tự động hoặc bằng tay. Ở đây ta chọn quá trình thu thập dữ liệu tự động trong 5 giây (tự ngắt quá trình thu thập sau 5 giây), tấc độ lấy mẫu 50Hz (50 mẫu/giây) (hình bên dưới). Nháy vào biểu tượng Snapshot_2012-03-27_113345 để bắt đầu thu thập dữ liệu. Sau khi kết thúc quá trình thu thập dữ liệu ta nhấn vào menu “Phân tích dữ liêu” >> “Thống kê gốc và dữ liệu đã xử lý (Tách rời)”. Màn hình sẽ hiển thị cho ta giá trị điện thế trung bình đo được, giá trị  cực đại và cực tiểu. Ghi lại giá trị trung bình vào bảng 1.

Untitled7Untitled6

Untitled8

Bước 4: Làm tương tự như bước 3 nhưng mắc cảm biến điện thế ở vị trí khác.

Bước 5: Thay cảm biến điện thế bằng cảm biến dòng điện. Đo các dòng điện chạy qua mạch nhánh và mạch chính. Ghi lại giá trị vào bảng 2.

Untitled9

Chú ý: Cảm biến điện thế mắc song song với mạch trong khi cảm biến dòng điện mắc nối tiếp. Do đó khi sử dụng cảm biến dòng điện để đo cường độ dòng điện trong mạch ta phải thảo bớt dây dẫn rồi thay vào đó bằng 2 chân cắm mạ vàng.

6. Nhận xét

Sau khi đo đạc xong, ta đưa ra kết luận so sánh giữa hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở mắc song song và điểm nối.

Cường độ dòng điện được liên hệ với nhau như thế nào.