Logo
Logo

Трижды два

Условие

Оборудование: серый ящик; источник питания; вольтметр (мультиметр со щупами); резистор с известным сопротивлением $R = (430\pm5)~Ом$; потенциометр; макетная плата; 8 соединительных проводов; 2 провода “крокодил-крокодил”; наклейки; масштабно-координатная бумага для построения графиков.

Серый ящик, схема которого изображена на рис. 1, состоит из двух резисторов сопротивлениями $R_1$ и $R_2$, нелинейного элемента $НЭ$ и двух ключей — $K_1$ и $K_2$. Полярность источника питания, подключённого к серому ящику, указана на рис. 1. Внутренним сопротивлением источника, а также сопротивлением проводов можно пренебречь. Вольтметр считайте идеальным.

Обязательно укажите в работе номер выданного пакета с оборудованием. При выполнении работы можно использовать наклейки (например, для маркировки проводов). Погрешность вольтметра примите равной $1\%$. 

Внимание! 

  1. Ни в коем случае не закорачивайте источник питания (нельзя соединять точки $B$ и $C$) и не подключайте серый ящик напрямую к источнику (нельзя соединять точки $A$ и $C$).  Для подачи напряжения на серый ящик подсоедините последовательно к нему в точке $A$ выданный вам резистор $R$.
  2. Мультиметр можно использовать только в режиме вольтметра. Режимами омметра и амперметра пользоваться запрещено!

 

 

Рис. 1

1 Определите напряжение источника $U_0$.

2 Экспериментально определите вольт-амперную характеристику (ВАХ) серого ящика для всех четырёх положений ключей, пользуясь схемой, приведённой на рис. 2. Постройте графики ВАХ. Для линейных зависимостей необходимо не менее 7 точек, для нелинейных — 11. Допускается построение нескольких зависимостей на одном поле графика, при условии, что эти зависимости подписаны.

Рис. 2

3 Определите, в каком положении — налево (в сторону вывода $A$) или направо (в сторону выводов $B$ и $C$) — ключи в сером ящике замкнуты, а в каком — разомкнуты. Свой ответ обоснуйте. Доверять маркировке ON/OFF на ключах не рекомендуется.

4 Найдите величину сопротивлений резисторов $R_1$ и $R_2$. Оцените погрешности найденных значений сопротивлений.

5 Постройте ВАХ нелинейного элемента. Указание погрешностей в данном пункте не требуется.

Примечание: макетная плата (рис. 3) используется для соединения проводов и подключения различных элементов. Каждые пять соседних гнёзд макетной платы, расположенные в одном столбце внутри платы, соединены между собой (на рисунке серым цветом отмечен один из таких столбцов). Гнёзда макетной платы, расположенные в двух крайних строках платы с каждой её стороны, промаркированные красным и синим цветами, также соединены между собой.

Рис. 3.