Chuyên đề Vật lí 12 KNTT Bài 4. Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều có đáp án

Dòng điện được truyền từ nhà máy đến nơi tiêu thụ là dòng điện xoay chiều, nhưng một số thiết bị điện tử lại sử dụng dòng điện một chiều. Làm thế nào chuyển từ dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều?

Mục đích thí nghiệm: Vẽ đường đặc trưng I - U (đường biểu diễn mối quan hệ giữa dòng điện chạy qua diode bán dẫn và điện áp giữa hai cực của nó).

Dụng cụ:

Diode bán dẫn (1), điện trở 10 Ω (2), biến trở 0 - 100 Ω (3), công tắc (4), hai đồng hồ đo điện đa năng (5), biến áp nguồn (6), bảng lắp mạch điện (7), dây nối (8) (Hình 4.5).

Thiết kế phương án:

- Thảo luận các bước thí nghiệm để tìm mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp.

- Nêu các bước vẽ đường đặc trưng I-U của diode.

Tiến hành:

Điều chỉnh biến áp nguồn ở chế độ dòng điện một chiều có điện áp đầu ra 7 V.

a) Phân cực thuận

- Lắp ráp dụng cụ theo sơ đồ mạch điện như Hình 4.5a.

- Điều chỉnh biến trở để số chỉ vôn kế tăng dần từ 0.

- Ghi số chỉ trên vôn kế, ampe kế vào vở sau mỗi lần điều chỉnh biến trở theo mẫu Bảng 4.1 (mắc thuận).

b) Phân cực ngược

- Lắp ráp dụng cụ theo sơ đồ mạch điện như Hình 4.5b.

- Điều chỉnh biến trở để số chỉ vôn kế tăng dần từ 0.

- Ghi số chỉ trên vôn kế, ampe kế vào vở sau mỗi lần điều chỉnh biến trở theo mẫu Bảng 4.1 (mắc thuận).

Khi mắc mạch phân cực ngược U < 0.

Thực hiện các yêu cầu sau:

1. Từ kết quả thí nghiệm thu được ở Bảng 4.1, hãy vẽ đường đặc trưng I-U của diode.

2. Nhận xét về giá trị của cường độ dòng điện qua diode khi diode mắc thuận và khi diode mắc ngược.

Quan sát Hình 4.7a và Hình 4.7b, thực hiện các yêu cầu sau:

1. Nêu sự khác nhau về hình dạng đồ thị điện áp vào và điện áp ra theo thời gian.

2. Mô tả dòng điện chạy trong mạch khi hiệu điện thế giữa anode và cathode của diode là âm hoặc dương.

Từ sơ đồ như Hình 4.8, hãy chứng tỏ rằng dù hiệu điện thế giữa hai điểm 1 và 3 có giá trị dương hay âm thì hiệu điện thế giữa điểm 2 và điểm 4 luôn có giá trị dương.

Quan sát Hình 4.9 và Hình 4.10, thực hiện các yêu cầu sau:

1. Nêu sự khác nhau về hình dạng đồ thị điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và hai đầu điện trở.

2. Hãy mô tả chiều dòng điện chạy qua điện trở R (Hình 4.8) trong mỗi chu kì.

3. Hãy so sánh đồ thị điện áp chỉnh lưu nửa chu kì (Hình 4.7b) và chỉnh lưu cả chu kì (Hình 4.10).