
- •1.Вимірювальні прилади
- •Зовнішній вигляд та схема підключення мультиметра
- •2. Джерела електричного сигналу
- •Зображення резисторів у програмі Electronic Workbench
- •3. Практичне застосування інструментів для вимірювання
- •3.1 Вимірювання струму
- •3.1.1 Вимірювання постійного струму
- •3.1.2 Вимірювання змінного струму
- •3.2 Вимірювання напруги
- •3.2.1 Вимірювання постійної напруги
- •3.2.2 Вимірювання перемінної напруги
- •3.2.2.1 Активний та реактивний опір
- •3.2.2.2 Осцилограф та функціональний генератор
- •Синусоїдальний сигнал
- •Пилоподібний сигнал
- •Прямокутний сигнал
- •Амплітудно-модульований сигнал
- •Частотно-модульований сигнал
- •3.3. Вимірювання електричного опору
- •3.4. Вимірювання електричного затухання.
- •3.5 Експериментальна перевірка першого закону Кірхгофа
- •3.6 Експериментальна перевірка другого закону Кірхгофа
- •3.7 Електричний резонанс
- •3.7.1 Резонанс напруги
- •3.7.2 Резонанс сили струму
- •4. Загальний висновок
Зображення резисторів у програмі Electronic Workbench
Діапазони вимірювань:
Rmax=10^9 мОм ; Rmax=10^9 мОм;
Rmin=10^-8 Ом; Rmin=10^-8 Ом;
Максимальний температурний коефіцієнт (Ом) = 10^9 С
Мінімальний температурний коефіцієнт (Ом) = -10^7 С
Набір
резисторів – блок,
який використовується програмою
Electronic
Workbench
як єдиний блок резисторів.
Rmax=10^9 мОм
Rmin=10^-7 Ом
Конденсатор
-
система з двох чи більше електродів
(обкладок), які розділені діелектриком,
товщина якого менша у порівнянні з
розміром обкладок.
Діапазони вимірювань:
Ємність max: 10^9 Ф;
Ємність min: 10^-7 пФ;
Толерантна ємність min: 0 %;
Толерантна ємність max: 100 %;
Конденсатор
з регульованою ємністю
– конденсатор з можливістю збільшення
або зменшення своєї ємності. У програмі
Electronic
Workbench
можна задати кількість відсотків, на
які буде змінюватись ємність конденсатора.
Діапазони вимірювань:
Ємність max: 10^9 Ф;
Ємність min: 10^-7 пФ;
Коефіцієнт дискретності max:100 %;
Коефіцієнт дискретності min: 0 %;
Котушка
індуктивності
— звернутий у спіраль ізольований дріт,
що має значну індуктивність
при відносно великій електричній
провідності
та малому активному
опорі. Така система здатна запасати
енергію
при протіканні електричного
струму.
Для збільшення індуктивності котушка намотується на феромагнітне осердя. Котушку без осердя називають соленоїдом. Спеціальні котушки, що використовуються в певних електричних колах, називають дроселями.
Діапазони вимірювань:
Індуктивність max: 10^9 Гн;
Індуктивність min: 10^-7 мкГн;
Індуктивна толерантність max: 100%;
Індуктивна толерантність min: 0%;
Котушка
індуктивності
з регульованою ємністю
– котушка індуктивонсті з можливістю
збільшення або зменшення своєї ємності.
У програмі Electronic
Workbench
можна задати кількість відсотків, на
які буде змінюватись її ємність.
Діапазони вимірювань:
Індуктивність max: 10^9 Гн;
Індуктивність min: 10^-7 пГн;
Індуктивна толерантність max: 100 %;
Індуктивна толерантність min: 0 %;
3. Практичне застосування інструментів для вимірювання
Тут і надалі:
Розглядаємо варіант А як “ідеальний випадок”:
Розглядаємо варіант B як “реальний випадок”:
3.1 Вимірювання струму
3.1.1 Вимірювання постійного струму
Варіант А1: R(A)=1 пОм, R(R)=1.5 кОм, U=12 В.
Опір амперметра рівний 1 пОм. Виміряємо силу постійного струму в колі.
Теоретичне значення сили струму у колі дорівнює:
I= U/R=12/1500=0.008 A=8 мA.
Схема №1
I=8.000 мA.
Практичне значення ідентичне теоретичному.
Варіант А2: R(A)=1 пОм, R(R)=2 кОм, U=12 В.
Збільшимо значення опору резистора на 1 кОм та виміряємо силу постійного струму в колі.
Теоретичне значення сили струму у колі дорівнює:
I= U/R=12/2000=0.006 A=6 мA.
Схема №2
I=6.000 мA.
Практичне значення ідентичне теоретичному.
Варіант А3: R(A)=1 пОм, R(R)=1.5 кОм, I=1 A.
Замість батареї ми маємо джерело постійного струму. Через це сила струму дорівнює вихідній силі джерела струму(1 А). Опір амперметра рівний 1 пОм. Виміряємо силу постійного струму в колі.
Схема №3
I=1.000 A.
Теоретичне значення ідентично практичному.
Варіант А4: R(A)=1 пОм, R(R)=2 кОм, I=1 A.
Збільшимо опір резистора на 1 кОм та виміряємо силу постійного струму. Сила струму дорівнює вихідній силі джерела струму(1 А).
Схема №4
I=1.000 A.
Теоретичне значення ідентично практичному.
Варіант Б1: R(A)=70 Ом, R(R)=1.5 кОм, U=12 В.
Змінимо значення опору амперметра на реальне та виміряємо силу постійного струму в колі.
Теоретичне значення сили струму у колі дорівнює:
I= U/R=12/(1500+70)=0.007643 A=7.643 мA.
Схема №5
I=7.643 мA.
Теоретичне значення ідентично практичному.
Варіант Б2: R(A)=70 Ом, R(R)=2 кОм, U=12 В.
Збільшимо значення опору резистора на 1 кОм та виміряємо силу постійного струму в колі.
Теоретичне значення сили струму у колі дорівнює:
I= U/R=12/(2000+70)=0.005797 A=5.797 мA.
Схема №6
I=5.797 мA.
Теоретичне значення ідентично практичному.
Варіант Б3: R(A)=70 Ом, R(R)=1.5 кОм, I=1 A.
Змінимо значення опору амперметра на реальне та виміряємо силу постійного струму в колі. Сила струму дорівнює вихідній силі джерела струму(1 А).
Схема №7
I=1.000 A.
Теоретичне значення ідентично практичному.
Варіант Б4: R(A)=70 Ом, R(R)=2кОм, I=1 A.
Збільшимо значення опору резистора на 1 кОм та виміряємо силу постійного струму в колі. Сила струму дорівнює вихідній силі джерела струму(1 А).
Схема №8
I=1.000 A.
Теоретичне значення ідентично практичному.
Висновок: Було здійснено вимірювання постійного струму у восьми різних варіантах, доведено, що сила струму зменшується при підвищенні опору електричного кола.