2. Исследование характеристик резистивных элементов

У линейного резистора ВАХ (см. рис. 1.3, а) описывается уравнением прямой, проходящей через начало координат: u = R i. ВАХ нелинейного резистора (см. рис. 1.3, б) соответствует нелинейному уравнению u = f (i).

2.1. Определение вах линейного резистора

По указанию преподавателя подключите к одному из резисторов источник постоянного напряжения =(+). Установите u = 3 В и зафиксируйте величину тока i. Изменяя напряжение через 1 В от + 3 до 0, а затем от 0 до – 3, поменяв полярность =(–) источника, запишите в табл. 1.2 семь значений напряжения и тока. R = 200 Ом.

Таблица 1.2

u, В	3	2	1	0	-1	-2	-3
i, мА	18,3	12,2	6,1	0	-6,1	-12,2	-18,3

Постройте по значениям таблицы ВАХ линейного резистора и по ней определите . Сопоставьте R с величиной заданного резистора.

ВАХ линейного резистора.

2.2. Определение вах нелинейного резистора

Подключите источник напряжения к нелинейному элементу и изменяя напряжение от 3 до – 3 В заполните табл. 1.2. Постройте ВАХ нелинейного резистора.

Таблица 1.2

u, В	3	2	1	0	-1	-2	-3
i, мА	2,8	1,9	1	0	-2,3	-7,8	-13,7

ВАХ нелинейного резистора

Вывод: сопротивление линейного резистора не зависит от приложенного напряжения, в отличие от нелинейного резистора, у которого сопротивление зависит от приложенного напряжения.

3. Исследование временных зависимостей реакций резистивных элементов

Форма тока линейного резистора соответствует форме напряжения. Нелинейный резистивный элемент искажает форму тока в зависимости от ВАХ.

Пример построения графика тока при действии синусоидального напряжения показан на рис. 1.4.

Для снятия осциллограмм токов и напряжений подключите источник синусоидального напряжения к зажимам исследованного ранее линейного резистора. Установите U_m = 2 В, f = 0,5 кГц и зарегистрируйте значение тока I_m.

I_m = 10,5 мА

Включите осциллограф для одновременного наблюдения на экране формы напряжения (канал I) и тока (канал II). Совместите оси времени двух каналов и зарисуйте осциллограммы.

Осцилограмма линейного резистора.

Максимальная величина тока I_m может быть определена по его изображению на экране осциллографа II канала:

[мА]

где V/ДЕЛ – цена деления одной клетки по вертикали, K – число клеток. Напряжение, пропорциональное току снимается с резистора 20 Ом.

• Аналогичным способом снимите осциллограммы напряжения и тока на нелинейном элементе, подключив его к источнику напряжения синусоидальной формы.

Осциллограмма нелинейного резистора.

Вывод: линейный резистор не искажает форму тока. Нелинейный изменяет форму тока в соответствии с ВАХ.