Программа

1. Собрать на наборной панели цепь, изображённую на рис. 5а. Убедиться, что оба мультиметра переведены в режим измерения постоянных токов и напряжений (клавиша AC/DC отжата, в верхнем левом углу дисплея нет символа «AC»). Установить переключатель выбора режима амперметра на предел измерения “200 mА”, а вольтметра – “20 V”. Пригласить преподавателя для проверки цепи и уточнения задания.

2. Включить источник ЭДС. Снять ВАХ лампы накаливания – зависимость тока I от напряжения U, изменяя напряжение источника от 0 до 10 В с шагом 1,0 В. При малых токах и напряжениях (начальные участки ВАХ) следует использовать соответствующие пределы измерений (например, “2 mA” и “2 V”). Результаты занести в таблицу предложенной формы.

3. Снять ВАХ параллельного соединения линейного и нелинейного элементов (по аналогии с п. 2). Для этого следует подключить параллельно лампе накаливания резистор R (см. рис. 5а), предварительно измерив его сопротивление мультиметром. Номинальные сопротивления резистора R по вариантам указаны в таблице 6.

4. Собрать на наборной панели цепь, изображённую на рис. 5б. В зависимости от номера варианта в качестве нелинейного элемента используется один диод или последовательное соединение двух диодов (см. табл. 6).

5. Изменяя напряжение источника с шагом ΔU = 0,1 В, снять ВАХ диодов (7-8 точек). При этом напряжение источника следует увеличивать от 0 до максимального значения (примерно 15 В), что будет сопровождаться увеличением значений тока в цепи до 130-150 мА и напряжения на одном диоде до значения 0,7·В (1,4 В – для двух диодов) . Результаты измерений занести в таблицу.

6. Установить напряжение E_A на зажимах источника (см. табл. 6), контролируя его по мультиметру, и измерить напряжение U_VDA и ток диода I_A.

Обработка результатов измерений

1. По результатам измерений (п.п. 2 и 5) постройте графики ВАХ нелинейных элементов. ВАХ диода строится из расчёта напряжения на одном диоде, то есть измеренное напряжение в случае последовательного соединения диодов следует разделить на два.

2. Для каждой точки ВАХ вычислите значения статических сопротивлений R_СТ нелинейных элементов и постройте соответствующие графики R_СТ(U). Сравните их между собой и объясните различия. Для ВАХ параллельного соединения ЛН и резистора (по п. 3) значения R_СТ определять не следует.

3. По графикам ВАХ ЛН и диода определите значения дифференциального сопротивления R_ДИФ при напряжении равном 0,5U_max, построив характеристические треугольники в соответствующих точках.

4. По результатам измерений по п. 3 постройте график ВАХ параллельного соединения резистора и лампы накаливания. Сравните его с ВАХ лампы накаливания (без резистора), объясните отличия.

5. Используя ВАХ параллельного соединения, определите токи ветвей (рис. 5а) при напряжении U = 4 В.Результат проверьте, используя первое правило Кирхгофа.

6. Используя метод эквивалентного генератора, определите ток в цепи графо-аналитическим методом при последовательном соединении резистора R_E и диодов (данные по п. 6 программы). Результат определения сравните с измеренным значением тока.

7. По каждому пункту программы и обработки результатов сформулируйте выводы.