CHƯƠNG ĐO R – L – C Dùng vôn kế ampe kế : a) Mạch mắc trước (vôn kế mắc trước ampe kế) : Sai số : RA  100 % R Nhận xét : RA> R sai số nhỏ nên mạch dùng để đo điện trở có giá trò nhỏ C H Ư Ơ N G c) Mạch so sánh dòng : Rx Rm C A2 Rx = Rm A1 H Ư Ơ d) Mạch so sánh áp : Rx = V1 Rm V2 N G Dùng Ôm kế : C a) Cấu tạo Ôm kế : Im = E/(Rx+R1+Rm) Rx R1 Im Rm Em, R1, Rm = const Khi Rx = E H Trong đó: R1: Điện trở chuẩn tầm đo Rm: Điện trở cấu thò E : nguồn sức điện động (hay nguồn pin) Rx: điện trở cần đo Im = f(RX) , Im = Khi Rx = 0, Im = E/(R1+Rm) = Imax Ư Ơ Nhận xét : N - Thang đo khắc độ theo RX cần đo G - Thang đo có độ chia nghòch không đều.Kết đo phụ thuộc vào nguồn cung cấp b Mạch đo thực tế ( Đồng hồ VOM) : c Mạch đo  đồng hồ VOM : Trong mạch đo người ta mắc thêm biến trở R2 // với cấu thò để điều chỉnh “0” nguồn E thay đổi Như trước đo phải ngắn mạch hai đầu đồng hồ đo điều chỉnh R2 để m kế “0” C H Ư Ơ N G Dùng cầu đo : a Cầu Wheatstone cân bằng: + Sơ đồ : - R1: Hộp điện trở mẫu (0,1÷106) - R2, R3 : Điện trở tạo tỉ số - Chỉ thò : Điện kế từ điện - Uo : Nguồn DC R2 + Uo I2 I1 Ig R1 G C R3 Rx + Nguyên lý : Mắc mạch hình vẽ điều chỉnh R1 để Ig = 0, cầu cân Ta có : Từ : I1.R2 = I2.R3 I1.R1 = I2.Rx R3 R2 = Rx R1 Ưu điểm: Điện trở đo Rx khơng phụ thuộc nguồn cung cấp Độ xác: phụ thuộc độ nhạy thị cân sai số điện trở cầu đo Dùng điện kế điện tử có độ nhạy cao xác H Ư Ơ N G b) Cầu Wheatstone không cân : Trong công nghiệp người ta thường sử dụng cầu Wheatstone không cân C E R1 G Rx Vx V4 R2 R4 r rg Vx-V4 G R1 Rx r R2 R4 Mạch Thevenin Điện trở r ngõ tải điện kế rg : Nội trở điện kế Điện áp ngõ điện kế tháo khỏi cầu : Vx ‟ V4 = E.[(Rx/(Rx+R1) ‟ R4/(R2+R4)] Tổng trở ngõ cầu xác đònh : r = (R1//Rx) + R2//R4) Dòng điện qua điện kế cầu không cân : VX  V4 Ig  r  rg H Ư Ơ N G c) Cầu Kenvin : 1 Đo điện trở nhỏ, để loại bỏ điện Ig trở tiếp xúc cấu tạo điện trở G chế tạo dạng đầu : - : đầu dòng điện R2 R1 ‟ : đầu điện áp R3 R4 - R1,R2,R3,R4 điện trở R - Chỉ thò : Điện kế từ điện R0 RX - R0 : Điện trở mẫu + Nguyên lý : +UDC Điều chỉnh R1,R2,R3,R4, để cầu cân Khi cầu cân ( Ig = ) ta có: R R  R R.R RX  R2 R0  R4 H Ư Ơ N    R  R3  R4  R2 R4  G R1 RX  R0 R2 Khi chế tạo phải đảm bảo cho R1 R3 Thì : R =  R2 C 4 Megohm-kế chuyên dùng : C H Ư Bộ thò thường dùng cho megohm-kế (loại cổ điển) tỉ số kế từ điện Cơ cấu thò gồm có hai cuộn dây: Cuộn dây lệch (deflecting coil )và Cuộn dây kiểm soát (control coil) Máy phát tạo điện áp cao kV (2kV) (nguồn E), trò số thò MΩ không phụ thuộc điện áp cung cấp Như góc quay i phụ thuộc vào trò số đo RX Dòng I1 qua cuộn dây kiểm soát : E I1  R1  r1 Trong : R1 ‟ điện trở chuẩn, r1 ‟ điện trở nội khung quay kiểm soát Ơ N G Dòng I2 qua cuộn dây lệch : E I2  R2  RX  r2 C Trong : R2 ‟ điện trở chuẩn, r2 ‟ điện trở nội khung quay lệch H  Khi RX  ; I2  : dòng điện I1 kéo kim thò lệch tối đa phía trái thang đo có trò số  Ư  Khi RX  0; I2  I2max : Tỉ số I1/I2  trò số cực đại kim thò lệch phía phải (trò số 0) Ơ  Khi RX  trò số bất kỳ, góc quay i : E I1  R1  r1 E I2  R2  RX  r2 I1 E /( R1  r1 ) R  R2  r2   K  i ; X  K  i  I2 E /( R2  RX  r2 ) R1  r1 Như góc quay i phụ thuộc vào trò số đo RX N G Đo điện trở đất (SGK): + Cọc đo điện trở đất : cọc kim loại + Điện trở đấât : điện trở vùng đấât xung quanh cọc đất + Khoảng cách cọc đất : tối thiểu 20 m + Nguồn điện áp cung cấp : nguồn điện xoay chiều + Đo điện áp cọc đấât đo trung tính điện lực: lớn 10 vôn không đo điện trởû đất dòng trung tính khác không chạy qua vùng đất đo C H Ư Ơ N G Mạch đo điện trở đất Dùng vôn-kế ampe-kế : p/p trực tiếp C H Ư Mạch đo điện trở đất vôn-kế ampe-kế Cọc A: cọc đo điện trở đất RX; Cọc P: cọc phụ đo điện áp; Cọc C: cọc phụ đo dòng điện Vì dùng điện lưới dùng biến áp cách ly (sơ thứ cấp riêng biệt Phương pháp nầy có sai số điện trở cọc phụ P Rx = V/I Ơ N G C H Hình 3.27 Hình 3.28 Mạch tương đương ba cọc Mạch đo điện trở đất A, P, C phương pháp gián tiếp Vậy điện trở xác đònh trò số đọc vôn-kế ampe-kế Do quan tâm đến sai số vôn-kế Rv điện trở cọc phụ thuộc điện áp RP RX có sai số tương đối: r = [ RP / (RP + RV ) ] x 100% Trong p/p gián tiếp dùng cọc phải đo lần để xác đònh điện trở RX , Rp Rc sai số điện trở cọc phụ Ư Ơ N G C H Ư Hình a Ơ Hình b 1- Cọc phụ áp; 2- Cọc phụ dòng; 3- Cọc đất đo Hình a: Sơ đồ khối máy đo chuyên dùng Hình b: Cách đóng cọc Mạch đo điện trở đất có kết hợp với mạch điện tử dùng cấu từ điện: điều chỉnh biến trở Rso cho đên điện kế G (cơ cấu từ điện “ “ đọc trò số RX dóa xoay chạy biến trở N G Cách đo điện áp rơi cọc đất: Có máy đo điện trở đất có phần đo điện rơi cọc đất với cọc đất 2, thò máy đo cho biết điện áp rơi hai cọc Ví dụ, đo điện áp rơi cọc đất xem cọc an toàn tải với cọc trung tính lưới điện) 1- cọc trung tính điện lực 2- cọc đất đo , trò số đọc máy cho biết điện áp cọc Nếu điện áp lớn 10V không đo dòng điện trung tính lớn qua vùng đấât đo C H Ư Ơ N G Đònh nghóa : Khi ta cho dòng điện chạy qua cuộn dây xung quanh cuộn dây có từ trường C H Ư Khi dòng qua cuộn dây tăng từ trường tạo xung quanh cuộn dây tăng Khi dòng qua cuộn dây giảm từ trường quanh cuộn dây giảm Ơ N G Cảm kháng tượng trưng cho đặc tính cản trở dòng điện cuộn dây Cảm kháng ký hiệu XL có đơn vị Ohm XL = 2πfL XL = cảm kháng () f = tần số (Hz) L = điện cảm hay độ tự cảm (H) „Cuộn dây có nhiều vòng quấn gần có điện cảm lớn cuộn dây có nhiều vòng quấn xa C H Ư Ơ N G Đo L dùng vôn kế ampe kế : U  I H U  2fI Ư Z LX LX C Đo L dùng vôn kế, ampe kế oát kế : U ZX  I PW RX  I 2  U   PW       I  I  LX  2f Ơ N G 4 Đo L dùng cầu đo : Phân loại cuộn dây C Một cuộn dây coi : * Cuộn dây có tổn hao H * Cuộn dây có tổn hao nhiều I U Ư U Z X  RX  jLX  U U d ULX j URX I - Góc lệch pha u I j