Bài này thuộc dạng thực hành nên các em cần tự lắp ráp mạch và ghi kết quả, phần dưới chỉ mang tính tham khảo để các em hình dung cách trình bày và kết quả mong đợi.

Mục tiêu thực hành

• Lắp ráp được mạch phát hiện dòng điện xoay chiều trong dây dẫn theo sơ đồ Hình 17.1.
• Kiểm tra mạch hoạt động đúng chức năng: LED sáng khi có dòng điện xoay chiều chạy trong dây dẫn, LED tắt khi không có.

Nguyên lí hoạt động của mạch

Dựa vào sơ đồ Hình 17.1:

• Khi đưa cuộn cảm L đến gần dây dẫn có dòng điện xoay chiều chạy qua → trong cuộn L xuất hiện suất điện động cảm ứng $e_B$.
• Suất điện động này làm mở hai transistor $T_1$ và $T_2$ → xuất hiện dòng $i_C$ chạy qua LED Đ → LED sáng.
• Ngược lại, khi không có dòng điện chạy qua dây dẫn → $i_C = 0$ → LED tắt.

→ Dựa vào trạng thái LED, ta biết được dây dẫn có dòng điện xoay chiều hay không.

Quy trình thực hành

Bước 1: Chuẩn bị mạch thử (bo mạch) và các linh kiện: điện trở 330 Ω, cuộn cảm 13 μH, tụ 0,47 μF, 2 transistor C1815, LED, dây nối.

Bước 2: Lắp ráp các linh kiện lên bo mạch thử theo sơ đồ Hình 17.2. Cấp nguồn +12 V và GND.

Bước 3: Kiểm tra lại mạch lắp ráp (các mối nối, cực của LED, cực của transistor).

Bước 4: Thử nghiệm:

• Trường hợp 1: Bật công tắc quạt điện → dây dẫn có dòng xoay chiều 220 V – 50 Hz chạy qua. Đưa cuộn cảm L đến gần dây dẫn, quan sát LED.
• Trường hợp 2: Tắt công tắc quạt điện → dây dẫn không có dòng điện chạy qua. Đưa cuộn cảm L đến gần dây dẫn, quan sát LED.

Bước 5: Ghi kết quả vào Bảng 17.1 và hoàn thành báo cáo.

Mẫu báo cáo thực hành

Dưới đây là mẫu báo cáo tham khảo. Các em tự điền thông tin cá nhân và kết quả quan sát được của nhóm mình.

Thông tin nhóm

BÁO CÁO THỰC HÀNH LẮP RÁP MẠCH PHÁT HIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG DÂY DẪN

• Họ và tên: Nguyễn Văn A
• Lớp: 12A1
• Nhóm: 1

Sơ đồ lắp ráp

Kết quả thực hành

Bảng 17.1. Kết quả thực hành

Nhận xét

• Khi dây dẫn có dòng điện xoay chiều chạy qua, cuộn cảm L cảm nhận được từ trường biến thiên → sinh ra suất điện động cảm ứng → 2 transistor $T_1$, $T_2$ mở → LED Đ sáng.
• Khi dây dẫn không có dòng điện, không có từ trường biến thiên → không có suất điện động cảm ứng → 2 transistor đóng → LED Đ tắt.
• Mạch hoạt động đúng chức năng như mô tả trong sơ đồ nguyên lí Hình 17.1.

Đánh giá kết quả thực hành

• Mạch điện: hoạt động ổn định, LED sáng/tắt rõ ràng khi thay đổi trạng thái dây dẫn.
• Kĩ năng lắp ráp: các linh kiện được bố trí gọn gàng, các mối nối chắc chắn.
• Mức độ hoàn thành: Đạt yêu cầu.

Một số lưu ý khi thực hành

• Khi lắp transistor C1815, cần xác định đúng 3 cực E – B – C theo mặt in chữ (tránh lắp ngược sẽ làm mạch không hoạt động).
• Khi lắp LED, chân dài là cực dương (+), chân ngắn là cực âm (–), không được lắp ngược.
• Tụ điện phân cực 0,47 μF cần lắp đúng chiều (chân dài là cực dương).
• Đưa cuộn cảm L đến sát dây dẫn (không cần chạm trực tiếp) để phát hiện dòng điện xoay chiều rõ hơn.
• Đảm bảo an toàn điện khi làm việc gần dây dẫn có điện 220 V.

ThS. Hồ Thị Thư

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám