В электрическую цепь последовательно включены 3 элемента: В электрическую цепь последовательно включены три элемента, работающие независимо друг от друга. Вероятности отказов элементов равны соответственно 0,1, 0,2 и 0,15. Тогда вероятность того, что тока в цепи не будет, равна …

Теория вероятностей

Теория вероятностей

Тема: Числовые характеристики случайных величин

1)Непрерывная случайная величина  задана плотностью распределения вероятностей: Тогда ее математическое ожидание равно …

2) Непрерывная случайная величина  задана плотностью распределения вероятностей  Тогда математическое ожидание a  и среднее квадратическое отклонение  этой случайной величины равны …

3) Дискретная случайная величина  X  задана законом распределения вероятностей: Тогда ее математическое ожидание равно …

2,1

4) Дискретная случайная величина  X  задана законом распределения вероятностей: Тогда ее дисперсия равна …

0,96

5) Непрерывная случайная величина  задана плотностью распределения вероятностей  Тогда математическое ожидание a  и среднее квадратическое отклонение  этой случайной величины равны …

Тема: Теоремы сложения и умножения вероятностей

1)В электрическую цепь параллельно включены два элемента, работающие независимо друг от друга. Вероятности отказов элементов равны соответственно 0,05 и 0,20. Тогда вероятность того, что тока в цепи не будет, равна …

Введем обозначения событий: (откажет  – ый элемент),  (тока в цепи не будет). Тогда  и

2) Из урны, в которой лежат 7 белых и 3 черных шара, наудачу по одному извлекают два шара без возвращения. Тогда вероятность того, что хотя бы один шар будет белым, равна …

3) Из урны, в которой лежат 4 белых и 6 черных шаров, наудачу по одному извлекают два шара без возвращения. Тогда вероятность того, что оба шара будут черными, равна …

4) В электрическую цепь последовательно включены два элемента, работающие независимо друг от друга. Вероятности отказов элементов равны соответственно 0,2 и 0,15. Тогда вероятность того, что ток в цепи будет, равна …

0,68

5) В электрическую цепь параллельно включены два элемента, работающие независимо друг от друга. Вероятности отказов элементов равны соответственно 0,05 и 0,20. Тогда вероятность того, что тока в цепи не будет, равна …

6) Из урны, в которой лежат 7 белых и 3 черных шара, наудачу по одному извлекают два шара без возвращения. Тогда вероятность того, что хотя бы один шар будет белым, равна …

Тема: Законы распределения вероятностей непрерывных случайных величин

1)Непрерывная случайная величина  задана плотностью распределения вероятностей: Тогда вероятность  равна …

2) Непрерывная случайная величина  задана плотностью распределения вероятностей: Тогда значение параметра  равно …

3) Непрерывная случайная величина  задана функцией распределения вероятностей: Тогда ее плотность распределения вероятностей имеет вид …

4) Непрерывная случайная величина задана функцией распределения вероятностей: Тогда ее плотность распределения вероятностей имеет вид …

5) Дан график плотности распределения вероятностей непрерывной случайной величины : Тогда график ее функции распределения вероятностей имеет вид …

Тема: Определение вероятности

1)Игральная кость бросается один раз. Тогда вероятность того, что на верхней грани выпадет нечетное число очков, равна …

2) Из урны, в которой находятся 6 черных, 4 белых и 10 зеленых шаров, вынимают случайным образом один шар. Тогда вероятность того, этот шар будет белым, равна …

0,2

3) После бури на участке между 50-ым и 70-ым километрами высоковольтной линии электропередач произошел обрыв проводов. Тогда вероятность того, что авария произошла между 60-ым и 63-им километрами, равна …

4) В партии из 10 деталей имеется 3 бракованные. Наудачу отобраны три детали. Тогда вероятность того, что все отобранные детали будут бракованными, равна …

5) Из урны, в которой находятся 6 черных, 4 белых и 10 зеленых шаров, вынимают случайным образом один шар. Тогда вероятность того, этот шар будет белым, равна …

0,2

Следовательно, .

6) В партии из 10 деталей имеется 3 бракованные. Наудачу отобраны три детали. Тогда вероятность того, что все отобранные детали будут бракованными, равна …

Тема: Полная вероятность. Формулы Байеса

1)Собирается партия исправных изделий с двух предприятий. Первое предприятие поставляет 30% всех изделий, а второе – 70%. Вероятность исправной работы изделия первого предприятия равна 0,8, второго – 0,7. Тогда вероятность того, что случайно взятое изделие будет неисправным, равна …

2) В первой урне 2 белых и 8 черных шаров. Во второй урне 3 черных и 7 белых шаров. Из наудачу взятой урны вытаскивается один шар. Тогда вероятность того, что этот шар черный, равна …

3) Собирается партия исправных изделий с двух предприятий. Первое предприятие поставляет 60% всех изделий, а второе – 40%. Вероятность исправной работы изделия первого предприятия равна 0,9, второго – 0,8. Тогда вероятность того, что случайно взятое изделие будет работать исправно, равна …

4) В первой урне 7 черных и 3 белых шара. Во второй урне 4 черных и 6 белых шаров. Из наудачу взятой урны вытаскивается один шар, который оказался белым. Тогда вероятность того, что этот шар был вынут из первой урны, равна …

Тема: Законы распределения вероятностей дискретных случайных величин

1)Дискретная случайная величина  задана законом распределения вероятностей: Тогда ее функция распределения вероятностей имеет вид …

2) Дискретная случайная величина  задана законом распределения вероятностей: Тогда значение  a  равно …

3) Вероятность появления события  в каждом из 10 независимых испытаний равна .

Тогда вероятность того, что в этих испытаниях событие  наступит 6 раз можно вычислить как …

4) Дискретная случайная величина  задана законом распределения вероятностей: Тогда вероятность  равна …

5) Непрерывная случайная величина задана функцией распределения вероятностей:

Тогда ее плотность распределения вероятностей имеет вид …

Контрольная работа с выбором ответа (промежуточная аттестация) 8 класс

Контрольные работы, задания, педагогические программы      Постоянная ссылка | Все категории

1. Как изменится температура жидкости от начала кипения до полного выкипания?

а) повышается; б) понижается; в) остается неизменной; г) у одних жидкостей повышается, у других понижается; д) среди ответов а-г нет правильного.

2. Лед тает при постоянной температуре О0С. Поглощается или выделяется при этом энергия?

а) поглощается; б) выделяется; в) не поглощается и не выделяется; г) может поглощаться, а может и выделяться; д) среди ответов а-г не правильного.

3. Водяной пар конденсируется. Поглощается или веделяется при этом энергия:

а) поглощается; б) выделяется; в) не поглощается и не выделяется; г) может поглощаться, а может и выделяться; д) среди ответов а-г нет правильного.

4. Какой вид теплопередачи не сопровождается переносом вещества?

1) конвекция; 2) теплопроводность; 3) излучение

а) только 1; б) только «; в) только 3; г) 1,2,3; д) 2 и 3

5. Три тела 1,2,3 обладают зарядами (рис.2). Какие из них притягиваются между собой?

а) 3 и 1, 3 и 2, 1 и 2; б) ни одна пара тел не притягивается друг к другу; в) только 1 и 2,

1 и 3

г) только 2 и 3, 1 и 2; д) только 3 и 2, 3 и 1.1 и 3

6. На рисунке 3 представлена модель атома гелия. Сколько электронов содержится в нейтральном атоме гелия?

а) 1; б) 2; в) 4; г) 6; д) о

 

7. В каких единицах выражается напряжение?

а) Джоулях; б) Ваттах; в) Омах; г) Вольтах; д) Амперах

8. Как на электрических схемах обозначается лампа (рис.4)?

а) 1 б) 2 в) 3 г) 4 д) 5

9. Как взаимодействует магнитная стрелка с магнитом?

а) Северный полюс стрелки притягивается к Южному полюсу магнита;

б) Южный полюс стрелки притягивается к любому полюсу магнита;

в) любой полюс стрелки притягивается к любому полюсу магнита

г) стрелка не притягивается к магниту

д) среди ответов а-г нет правильного

10. Как изменяется скорость испарения жидкости при повышении температуры?

а) увеличивается б) уменьшается в) остается неизменной г) может увеличиться, а может уменьшиться д) среди ответов я-г нет правильного

11. Каким путем совершается перенос энергии от Солнца к Земле?

а) конвекцией б) конвекцией, теплопроводностью и излучением.

12. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании сухих дров массой 20 кг?

Удельная теплота сухих дров 1*107 Дж/кг

а) 2*10-6Дж б) 5*105Дж в) 107Дж г) 2*102Дж /кг д) среди ответов а-г нет правильного.

13. Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы изменить температуру кирпичной печи массой 100 кг от 20 до 3200С? Удельная теплоемкость кирпича 750 Дж/кг0С.

а) 2.25*107 Дж б) 2.25*105Дж в) 7.5*104Дж г) 250 Дж д) среди ответов а-г нет правильного

14. На рис. 5 представлен график плавления и кристаллизации нафталина. Какая точка соответствует окончанию плавления?

а) 1 б) 2 в) 3 г) 4 д) 5

15. Какая из схем (1,2) представляет параллельное соединение двух электрических ламп (рис. 7)?

а) 1 б) 2 в) 1 и 2 г) ни 1, ни 2 д) среди ответов а-г нет правильного

16. Сила тока в спирали электрической лампы 0,5 А, напряжение не ее концах 2 в. Чему равно сопротивление спирали?

а) 0,25 б) 0,5 Ом в) 1 Ом г) 2 Ом д) 4 Ом

17. При напряжении 4,5 В сила тока в электрической лампе 0,5 А. Определите ее мощность

а) 0,5 Вт; б) 2,25 Вт в) 4 Вт г) 4,5 Вт д) 9 Вт

18. Чему равно общее сопротивление цепи при параллельном соединении двух проводников сопротивлениями 2 и 3 Ом?

а) 5/6 Ом б) 6/5 Ом в) 1 Ом г) 5 Ом д) 2,5 Ом

19. Требуется измерить силу тока в лампе и напряжение на ней. Как должны быть включены по отношению к лампе амперметр и вольтметр?

а) амперметр и вольтметр – последовательно б) амперметр и вольтметр – параллельно

в) амперметр – последовательно, вольтметр – параллельно г) амперметр – параллельно, вольтметр – последовательно д) среди ответов а-г нет правильного

20. В электрическую цепь последовательно включены три проводника одинакового поперечного сечения из одного и того же материала, но разной длины: 1 – 1 м, П – 2 м,

Ш – 3 м. В каком проводнике выделяется большее количество теплоты?

1) 1; б) П; в) Ш; г) во всех одинаково; д) среди ответов а-г нет првильного

21. В цепь включены три одинаковые лампы (рис.9). В каком случае их общая мощность наименьшая?

а) 1; б) 2 в) 3 г) 4 д) одинакова во всех случаях

Контрольная работа № 1

1. Чтобы приготовить чай, турист налил в котелок воду массой 500 г, имеющую температуру 00С. Какое количество теплоты понадобится сообщить воде, чтобы она закипела? Какое количество теплоты понадобилось бы, если бы турист взял не воду, а лед той же массы и той же температуры? (Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг0С).

2. Электрическая лампа сопротивление 10 Ом и реостат сопротивление 5 Ом соединения последовательно и включены в цепь напряжением 4,5 В. Чему равна сила тока в этой цепи?

3. Почему жидкость при испарении охлаждается?

4. Положительно заряженной палочкой прикоснулись к незаряженному металлическому шару. Какой по знаку заряд получит шар? Движение каких частиц и в каком направлении будет происходить между палочкой и шаром?

5. Из каких частиц состоит атом любого вещества? Как эти частицы расположены?

электрическая цепь — Студенты | Britannica Kids

Введение

© Индекс Открыть

Электрическая цепь – это путь для передачи электрического тока. Когда электрический ток движется по цепи, электрическая энергия в токе передается устройствам, которые преобразуют ее в другие формы энергии, которые могут выполнять работу, например, обеспечивая питание для освещения, приборов и других устройств.

Понимание токовых и электрических цепей имеет решающее значение для понимания того, как работает электричество. Электрический ток представляет собой поток заряженных частиц, включая электроны, протоны и ионы. Ток описывается как постоянный или переменный, в зависимости от того, как заряды перемещаются по цепи. В постоянном токе (DC) электрические заряды всегда движутся по цепи в одном направлении. В переменном токе (AC) заряды пульсируют вперед и назад много раз в секунду, когда ток проходит через цепь. Для подробного обсуждения электрического тока, см. электричество.

Электрические цепи могут быть простыми или сложными, но все цепи состоят из трех основных компонентов: провода, по которым проходит ток по цепи; устройство, такое как лампа или двигатель, использующее ток для выполнения какой-либо работы; и источник питания, такой как батарея или генератор. Дома и другие крупные здания получают электроэнергию от электричества, вырабатываемого генераторами на электростанции. ( См. электроэнергия.)

Interactive

Британская энциклопедия, Inc.

Чтобы цепь работала, все ее части должны быть соединены. Когда все части соединены, цепь замыкается и ток течет свободно. Когда часть не подключена, цепь разомкнута и ток прекращается. Переключатель можно использовать для включения и выключения тока в цепи. Щелчок на выключателе лампы замыкает цепь. Это позволяет току течь свободно и лампа загорается. Выключение выключателя разрывает или размыкает цепь — ток прекращается, и лампа гаснет.

Последовательные и параллельные схемы

Encyclopædia Britannica, Inc.

Существует два основных типа электрических цепей — последовательные и параллельные.

Цепь серии

Encyclopædia Britannica, Inc.

Последовательная цепь состоит из единственного пути, по которому может течь электричество. Все части последовательной цепи — источник питания, провода и устройства — соединены одним и тем же путем; устройства подключаются друг за другом, без ответвлений. Ток проходит через одно устройство, затем через другое и так далее.

Величина тока одинакова в каждой точке последовательной цепи. Однако величина тока для каждого устройства в последовательной цепи уменьшается по мере добавления в цепь большего количества устройств. Например, когда вы добавляете лампы в последовательную цепь, каждая лампа будет гореть тусклее, чем раньше. Чем больше источников света добавлено, тем меньший ток доступен для каждого источника света. Однако ток никогда не «расходуется» в последовательной цепи, независимо от количества добавляемых устройств.

Если одно устройство в последовательной цепи перегорает или отключается, вся цепь разрывается — ток прекращается, и все устройства перестают работать. Последовательные схемы чаще всего используются в фонариках, праздничных огнях и других простых устройствах.

Параллельная цепь

Параллельная цепь содержит несколько путей или ответвлений. Каждое устройство в параллельной цепи находится на отдельной ветке. Ток, протекающий по параллельной цепи, делится, достигая каждой ветви. Поскольку через каждую ветвь протекает только часть полного тока, величина тока различна в разных точках параллельной цепи.

Ток в каждой ветви параллельной цепи отдельный; поэтому добавление ветвей (и устройств) не влияет на количество тока, доступного для каждой ветви. Каждый источник света, который вы добавляете в параллельную цепь, будет светиться так же ярко, как и другие, пока каждый новый источник света добавляется в свою собственную ветвь.

Поскольку каждая ветвь в параллельной цепи отделена от других ветвей, устройство в одной ветви может быть включено или выключено, не затрагивая остальные. Если одно устройство в параллельной цепи выйдет из строя или будет отключено, устройства в других ветвях продолжат работать. Параллельные цепи используются дома, в школах, офисах — везде, где важно поддерживать работу нескольких устройств, даже если одно из них перегорает.

Измерение электроэнергии

Электрическую энергию в цепи можно измерить как по току, так и по напряжению. Ток — это скорость, с которой заряд течет по цепи, тогда как напряжение измеряет, насколько силен этот заряд в данной точке. Аналогией тока и напряжения является вода, протекающая по трубе: ток аналогичен показателю того, сколько воды проходит по трубе в секунду; напряжение похоже на меру того, насколько сильно вода проталкивается через заданную точку.

Электрический ток измеряется как количество заряда (количество заряженных частиц), протекающего через точку цепи в секунду. Ток измеряется в амперах или амперах с помощью амперметра; символ ампер — A. Один ампер равен 6,25 × 10 ¹⁸ заряженных частиц, проходящих через цепь в секунду.

Для измерения тока в цепи амперметр подключают последовательно с устройством в цепи. Чем больше заряда (частиц) протекает между прибором и амперметром, тем больше ток.

Напряжение — это мера силы тока в цепи. Это то, что «проталкивает» ток через цепь к устройству. В частности, напряжение измеряется как разница в электрической энергии между двумя точками цепи. Напряжение измеряется в единицах вольт с помощью вольтметра; символ вольта – В.

Для измерения напряжения, достигающего устройства в цепи, параллельно устройству подключается вольтметр. Чем больше разница в количестве электрической энергии между точками подключения, тем сильнее напряжение устройства.

Закон Ома и электрические цепи

Введение

В этом эксперименте вы измерите вольт-амперные характеристики резистора и проверите, чтобы проверьте, удовлетворяет ли резистор закону Ома. В процессе вы научитесь пользоваться мультиметром для измерять напряжение, силу тока и сопротивление. Затем вы проверите некоторые законы теории цепей. Когда к проводнику приложена разность потенциалов В , электрический ток я , потечет от конца с высоким потенциалом к ​​концу с низким потенциалом. В общем, ток будет увеличиваться с приложенное напряжение (разность потенциалов). График зависимости тока от напряжения называется вольтамперная ( I — V ) характеристика. Если характеристика I — V представляет собой прямую линию, как на рис. 1, то говорят что кусок проводника удовлетворяет закону Ома: В = IR , где R — константа, определяемая как сопротивление и измеряется в вольтах/амперах или Ω (Ом).

Рисунок 1 : ВАХ для омического материала

В электрической цепи провода, которые используются для соединения элементов цепи, имеют сопротивление. Однако сопротивления проводов обычно пренебрежимо малы по сравнению с сопротивлениями проводов. элементы схемы. Существуют специальные элементы, называемые резисторами, которые контролируют распределение токов. в цепи введением в цепь известных сопротивлений. Токи и напряжения при разных части схемы можно рассчитать, используя теорию цепей, которая будет обсуждаться позже. Существует много видов резисторов, но наиболее распространенными являются резисторы из углеродного композита. показано ниже. Эти резисторы представляют собой маленькие коричневые цилиндры с цветными полосами. Цветные полосы следуют цветовой код, указывающий сопротивление в пределах указанного производственного допуска.

Рисунок 2

В этой лабораторной работе вы будете изучать только простые схемы DC , состоящие из источника питания и одного или больше резисторов, соединенных с проводами, сопротивления которых пренебрежимо малы по сравнению с сопротивлениями резисторы. Основная теория анализа цепи резюмируется двумя законами, известными как закон Кирхгофа. Правила:

• 1

  Правило петли Кирхгофа
• Общее изменение напряжения вокруг любого замкнутого контура равно нулю. Это очевидно, когда вы считать, что напряжение есть разность потенциалов. Это правило просто говорит о том, что разность потенциалов из одной точки в эту же точку равно нулю, как бы вы ни шли по кругу.

• 2

  Правило соединения Кирхгофа
• Величина тока, протекающего в любой точке провода (или в месте соединения проводов), всегда равно количеству тока, вытекающего из него.

В цепи обычно встречаются два типа соединения резисторов: последовательное и параллельное. соединение показано на рис. 3.

Рисунок 3

Используя правила Кирхгофа, можно показать, что три последовательных резистора эквивалентны одному резистор с эквивалентным сопротивлением Ом , определяемый по формуле:

( 1 )

Р = Р ₁ + Р ₂ + R ₃  (резисторы последовательно)

 

Точно так же три резистора, соединенные параллельно, эквивалентны одному резистору с эквивалентное сопротивление, Р , определяемое по формуле:

( 2 )

 =  +  +    (параллельные резисторы)

 

Аппаратура

Аппаратура для этого эксперимента состоит из регулируемого источника питания и двух мультиметров. Эти части оборудования описаны ниже.

Регулируемый блок питания

Рисунок 4

Выше показан регулируемый источник питания и его условное обозначение на схеме. Этот блок питания преобразует выход из обычной розетки 110 В, 60 Гц AC в постоянный источник питания DC с переменное напряжение от 0 до 20 В. Выдает максимальный ток 0,5 А. Поворот ручки управления на устройстве может варьироваться выходное напряжение. Рекомендуется всегда начинать с нулевого напряжения и постепенно увеличивайте его до нужного значения. Выход получается через красный и черный разъемы. По по соглашению, красный разъем — это положительный терминал, а черный разъем — отрицательный.

Измерение токов, напряжений и сопротивлений

Когда мультиметр настроен на измерение тока, он служит амперметром, когда он настроен на измерение напряжения он служит вольтметром, а когда настроен на измерение сопротивлений, служит омметром. Ниже приведены символы амперметра, вольтметра и омметра.

Рисунок 5

Чтобы измерить ток, протекающий через такой объект, как резистор, амперметр подключают к серии с объектом, как показано на рис. 6а. Амперметры имеют очень низкое сопротивление так что когда они помещенные в цепь, они не оказывают существенного влияния на общее сопротивление цепи и, следовательно, на ток, измеряться. Для измерения напряжения на объекте, таком как резистор, вольтметр подключается параллельно с объектом, как показано на рис. 6b. Вольтметры имеют очень большое сопротивление , так что только малая часть часть тока цепи будет отведена через вольтметр. Для измерения сопротивления объекта, например резистора, омметр подключается к объекту. как показано на рис. 6в. Если резистор подключен к цепи, то один конец резистора должен быть отключен от цепи во время измерения. Батарейка в мультиметре поставляет ток, необходимый для измерения сопротивления, чтобы внешний источник питания не требуется.

Рисунок 6

Одновременные измерения тока и напряжения

Рисунок 7

Существует два способа одновременного измерения A и V , как показано на рис. 7а и Рис. 7б. На рис. 7а амперметр измеряет ток в резисторе R , а вольтметр не измерить напряжение на резисторе, В _Р . Вместо этого он измеряет напряжение на резисторе плюс напряжение на амперметре, В _А . С V _R + V _A = I R + IR _A , где R _A , где r _A , где r _A . , показания вольтметра будут примерно равны В _R если R намного больше, чем сопротивление амперметр. Амперметры обычно имеют сопротивление 0,001 Ом или меньше. Использование метода (а) для измерения напряжение на резисторе с малым сопротивлением, скажем, 0,1 Ом, даст ошибку в напряжении IR _A / IR = 0,001/0,1 или ошибку 1%. С другой стороны, при большом сопротивлении, скажем, R = 1000 Ом, ошибка уменьшается до

IR _A / IR = 0,001/1000 или 0,0001%.

Поэтому метод, показанный на рис. 7а, следует использовать для измерения больших сопротивлений. На рис. 7б вольтметр измеряет напряжение на резисторе R , а амперметр не измерить ток через резистор I . Вместо этого он измеряет ток через резистор плюс ток через вольтметр, I _В . Сумма этих токов определяется выражением:

( 3 )

Я + Я _В = +

 

где R _V — сопротивление вольтметра. Следовательно, измерение амперметра будет приблизительно равно I , если R намного меньше, чем R _V . Вольтметры обычно имеют сопротивления 100 000 Ом или более. Используя метод (б) для измерения тока на резисторе с большим сопротивлением, скажем 1000 Ом, погрешность измерения тока составит I _V / I = R / R _V = 1000/100000 или ошибка 1%. Для небольшого сопротивления, скажем, Ом = 0,1 Ом, ошибка уменьшается до

Ом/Ом _В = 0,1/100 000 или 0,0001%.

Поэтому метод, показанный на рис. 7b, следует использовать для измерения малых сопротивлений.

Процедура

Измерение сопротивления

• 1

  Используя мультиметр в качестве омметра, измерьте и запишите сопротивления каждого из трех предусмотрены резисторы. Не забудьте включить оценки неопределенности, основанные на точности метр.

• 2

  Соедините три резистора последовательно. Запишите эквивалентное сопротивление, определенное с помощью омметр.

• 3

  Соедините три резистора параллельно. Запишите эквивалентное сопротивление, определенное с помощью омметр.

Вольт-амперные характеристики резистора

Эта часть эксперимента требует, чтобы вы одновременно измеряли ток и напряжение на резистор. Резисторы, используемые в этом эксперименте, имеют сопротивление около 1000 Ом. Следовательно метод, показанный на рис. 7а, следует использовать для одновременного измерения I и V .

• 1

  Выберите резистор с сопротивлением около 600 Ом. Подключите блок питания (не включайте его еще), вольтметр, амперметр и резистор в соответствии с принципиальной схемой, показанной на рис. Рис. 7а. Вы можете использовать Fluke 77 в качестве амперметра и Micronta в качестве вольтметра. Поскольку напряжение блока питания около 10 В, ток будет порядка миллиампер. Таким образом, клеммы «300 мА» и «COM» на Fluke 77 следует использовать для амперметра. связь.

• 2

  Попросите инструктора лаборатории проверить вашу схему, прежде чем включать источник питания.

• 3

  С ручкой управления в минимальном положении (полностью против часовой стрелки) включите питание. питание включено. Поверните ручку управления вверх, пока вольтметр не покажет около одного вольта. Запишите тока и напряжения.

• 4

  Увеличивайте напряжение с шагом 2 В. Измерьте и запишите ток и напряжение. Останавливаться когда напряжение достигает примерно 15 Вольт.

• 5

  Полностью поверните ручку управления на блоке питания против часовой стрелки и поверните выключатель питания. выключенный.

• 6

  Проверьте свои данные, построив приблизительный график V против I на листе технических данных или на листе миллиметровой бумаги. Проверьте, согласуется ли ваш график с законом Ома. Проверьте, дает ли наклон вашего участка правильный сопротивление.

• 7

  Повторите вышеуказанные шаги, чтобы измерить V vs. I характеристики лампочки (#53, 120 мА при 14 В). Используйте ту же схему, но замените резистор лампочкой. Возьмите показания данных в шаг тока от 10 мА до максимум 100 мА.

Правила Кирхгофа

В этом эксперименте вы проверите правила Кирхгофа на простой схеме, показанной ниже.

Рисунок 8

• 1

  Подключите три резистора и блок питания в соответствии с приведенной выше схемой. Быть Обязательно определите и запишите значения трех резисторов.

• 2

  Попросите инструктора лаборатории проверить вашу схему, прежде чем включать источник питания.

• 3

  Включите источник питания и регулируйте ручку управления до тех пор, пока напряжение источника питания не станет равным 10 В. Запишите выходное напряжение В и сохраните его до конца эксперимента.

• 4

  Измерьте и запишите напряжения В ₁ , В ₂ и В ₃ на каждом из резисторов. Запомни включите оценки неопределенности для каждого из ваших измерений на основе рейтинга точности метр.

• 5

  Измерьте и запишите токи I ₁ , I ₂ и I ₃ через каждый из резисторов вместе с соответствующие значения неопределенности. Поскольку для этого измерения источник питания всегда включен, легко перегореть предохранитель на мультиметре, если он не подключен должным образом. Выключить мультиметр при подключении. Убедитесь, что мультиметр подключен последовательно с резистором, который вы измеряете, прежде чем включать его. Если вы не уверены, уточните у своего инструктор.

• 6

  Выключите мультиметр и источник питания, когда закончите эксперимент.

Когда вы закончите эксперимент, очистите свое рабочее место и верните все провода и зажимы в свои бункеры для хранения. Убедитесь, что вы и ваш инструктор поставили свои подписи на листах данных и передали копию свои данные, прежде чем покинуть лабораторию.

Анализ данных

Измерение сопротивления

Для этой части мы будем обозначать расчетное эквивалентное сопротивление через R _T , а измеренное эквивалентное сопротивление через R .

• 1

  Рассчитайте сумму R _T сопротивлений трех резисторов R ₁ , R ₂ и R ₃ подключены серии.

• 2

  Каковы погрешности

  u _{R 1} , u _{R 2} , u _{R 3}  

  в ваших измерениях сопротивлений? Что это источник неопределенности?

• 3

  Используя ваши значения погрешностей трех резисторов, рассчитайте погрешность сумма u _{R T} с помощью формулы распространения неопределенности для суммы.

• 4

  Суммируйте ваши значения R и R _T , включая неопределенности.

• 5

  Рассчитайте общее сопротивление

  R _T

  для параллельного соединения.

• 6

  Используя формулу распространения неопределенности для отношения, покажите, что дробная неопределенность из f совпадает с дробной неопределенностью 1/ f , т.е. показывает

  =

  u 1/f

  1/f

  3 .

• 7

  Используя уравнение шага 6, вычислите неопределенности 1/ R ₁ , 1/ R ₂ и 1/ R ₃ . Затем с помощью распространения неопределенности для суммы, рассчитать неопределенность 1/ R _T от неопределенностей из 1/ Р ₁ , 1/ Р ₂ и 1/ Р ₃ . Наконец, снова используя уравнение шага 6, рассчитайте неопределенность R _T от неопределенности 1/ R _T .

• 8

  Суммируйте ваши значения R и R _T , включая неопределенности.

Характеристики тока и напряжения резистора и лампочки

• 1

  Подготовьте две таблицы (одну для резистора и одну для лампочки) токов и напряжений. из полученных данных.

• 2

  Сделайте график рассеяния В против I для данных резистора.

• 3

  Создайте линейную подгонку вашего графика по закону Ома по методу наименьших квадратов: В = ИК . Чему соответствуют параметры наклона и пересечения в подгонке?

• 4

  Суммируйте значение R (измеренное мультиметром) и подогнанное значение R , включая неопределенности.

• 5

  Постройте диаграмму рассеяния В против I для данных об лампочке.

Петля Кирхгофа и правила соединений

• 1

  Каковы погрешности ваших измерений токов I ₁ , I ₂ и I ₃ ? На основе этих неопределенностей проверьте, удовлетворяют ли измеренные токи правилу перехода, т. е.

  I ₁ = I ₂ + I ₃ .

• 2

  В схеме, используемой в этой части, три петли. Запишите уравнение, данное правило цикла для каждого цикла. На основании погрешностей в ваших измерениях В ₁ , В ₂ и В ₃ , убедитесь, что измеренные вами напряжения удовлетворяют уравнениям, полученным из правила контура.

Обсуждение

Обобщите результаты для раздела, посвященного измерению сопротивления. Какое из соединений, последовательное или параллельное, дало наименьшую суммарную сопротивление? Почему? Соответствует ли ваше измеренное значение общего сопротивления последовательного соединения и параллельное соединение соответствует расчетному эквивалентному сопротивлению? Дайте характеристику вольт-амперной характеристики резистора, изучаемого в разделе «Вольт-амперная характеристика резистора».