Постоянные резисторы.

Поместите на лист и изучите свойства элементаResistorRatedVirtual

Какие свойства можно задавать (изменять) для виртуального резистора.

Температуру, температурные коэффициенты, сопротивление и максимальную выделяемую мощность.

На какие свойства цепи могут влиять эти свойства? Влияет на общее сопротивление цепиили сопротивление данного участка.

Подключите резистор к источнику питания, чтобы через резистор протекал ток (величину резистора задаст преподаватель). Теперь подключите к цепи вольтметр и амперметр и измерьте напряжение на резисторе и ток, протекающий через резистор. Включите моделирование, зафиксируйте наблюдаемый результат. Соответствует ли измеренное значение тока через резистор величине, которую можно рассчитать, используя законы теории цепей.

Схема 2.

Показания соответствуют расчётным значениям.

Как следует подключить вольтметр и амперметр, чтобы можно было определить напряжение на источнике питания и ток, протекающий через источник?

Схема 3. Вольтметр измеряет напряжение на источнике, а амперметр ток, протекающий в цепи, расположение амперметра в данной цепи не принципиально, ток везде одинаков.

Резистивный делитель напряжения

Он позволяет сформировать напряжения, величина которых не превышает напряжения источника питания вашей цепи. Выберите параметры резисторов, чтобы с выхода делителя можно было получить напряжение, заданное преподавателем. Подключите к цепи измерительные приборы и определите напряжения на входе и выходе делителя, а также ток делителя. Соответствуют ли измеренные значения величинам, которые можно рассчитать, используя законы теории цепей?

Схема 4. Все показания соответствуют расчётным значениям.

Переменный резистор (потенциометр).

Поместите на лист потенциометр и исследуйте, какие параметры можно задавать для этого типа элемента.

Потенциометр используетсяво многих электронных цепяхкак управляемый делитель, позволяющий регулировать напряжение перемещением движка. Именно так во многих аудио-устройствах устроен регулятор громкости.

Соберите цепь, изображенную на рисунке 1. Изобразите эквивалентную схему делителя в виде двух последовательно включенных резисторов. Схема 5. Эквивалентная схема делителя в виде двух последовательно включенных резисторов. Определите расчетным путем величину напряжения на движке потенциометра для двух-трех положений движка. 100%:12v; 50%:6v; Установите параметры элементов по указанию преподавателя. Подключите вольтметр для измерения напряжения на движке потенциометра (на выход делителя напряжения, образованного потенциометром). Подумайте, как следует подключать вольтметр. Проверьте экспериментально величину выходного напряжения делителя для вычисленных положений движка. Схема 6. Все показания соответствуют расчётным значениям Объясните результат. Покажите, как можно было предсказать (вычислить) значения напряжения, показываемого вольтметром. В данной цепи вольтметр является практически идеальным(так как его внутреннее сопротивление много больше нагрузки в цепи) и теория цепей работает. У нас есть простой делитель напряжения и Uист = U1 + U2, причём U2:Uист = % на потенциометре(прибор для определения ЭДС и напряжений), отсюда Uвольтметра = Uисточника * % на потенциометре.

Рис. 1. Управляемый делитель напряжения на потенциометре

Использование потенциометра в качестве резистора с регулируемым сопротивлением.

Основное назначение такого включения – регулировка величины тока, протекающего по ветви, в которую включен потенциометр. Два варианта включения потенциометра в ветвь цепи изображены на рис.

а)

б)

Рис. 2 Два варианта включения потенциометра в качестве резистора с регулируемым сопротивлением

Подумайте, есть ли какая-то разница между двумя вариантами включения. (Разница есть, и она может проявиться в реальной цепи вследствие определенного дефекта потенциометра.Попробуйте догадаться, в чем может заключаться дефект.)

Как правило, потенциометр ломается, вследствие механического износа. В первом варианте включения потенциометра в качестве резистора с регулирующим сопротивлением ток в цепи не потечет при разрыве между ползунком и сопротивлением, при подключении. Во втором варианте при поломке потенциометра получаем максимальное сопротивление потенциометра.

Подключите переменный резистор к источнику питаниятак, чтобы при изменении величины резистора изменялся ток в цепи. Подключите в цепь амперметр и наблюдайте, как при изменении величины резистора действительно меняется ток.

Схема 7.

Проверьте, не изменяется ли напряжение источника питания при изменении тока, потребляемого от источника (такое изменение всегда, только в разной степени, происходит в реальной цепи). Если напряжение источника изменяется, определите степень этого изменения (функциональную зависимость между потребляемым током и напряжением источника). Если же изменение напряжения при возрастании тока отсутствует, подумайте, как можно путем усложнения цепи учесть эту зависимость, чтобы поведение модели источника питания более соответствовало реальному источнику.

Схема 8. Поведение модели источника питания более соответствуют реальному источнику, если добавим внутреннее сопротивления. Напряжение зависит от тока в цепи.

Отразите в отчете все проделанные вами эксперименты, обращая особое внимание на указание цели, для каждого отдельного опыта.