Короткі теоретичні відомості

Мета роботи – експериментально дослідити вплив конструкції і матеріалу резистивного шару на електричні параметри резисторів.

Резистор – пасивний елемент електронних апаратів, призначений для регулювання та розподілу електричної енергії серед елементів електричного кола шляхом перетворення її у теплову енергію.

Основний параметр резистора – опір, який характеризує здатність перешкоджати протіканню електричного струму через резистор. Ідеальний резистор має частотно-незалежний (активний) опір. У реальних елементів спостерігаються явища накопичення електричної енергії в електричному та магнітних полях. Схема заступна резистора внаслідок цього містить крім резистивного елемента ємнісний та індуктивний елементи (рис. 2.1). На рисунку використовуються позначення: R - опір резистивного матеріалу; - індуктивність резистора та його виводів; - розподілена (властива) ємність резистивного елемента; - опір контактів; - опір ізоляції; та - ємність між виводами резистора та корпусом.

Для резисторів загального призначення схема заступна резистора може бути перетворена до більш простої еквівалентної схеми (рис. 2.2). Комплексна провідність такого кола:

, (2.1)

де – кутова частота; ; ;

- еквівалентний опір, ємність і індуктивність резистора.

На резонансній частоті реактивна частина провідності дорівнює нулю, а між активним і реактивним опорами виконуються співвідношення:

; (2.2)

. (2.3)

Рисунок 2.1 - Загальна заступна схема резисторів

Рисунок 2.2 - Еквівалентна схема резисторів

 

У високоомних резисторів переважний вплив на частотну залежність опору резистора справляє ємність, і вираз (2.1) приймає вигляд:

, (2.4)

а у еквівалентній схемі залишається тільки два елементи: резистивний і ємнісний . Перехід від співвідношення (2.1) до (2.4) проводиться, коли:

.

 

Порядок виконання роботи

 

При виконанні роботи дотримуйтесь рекомендованого порядку:

а) Ознайомтесь з робочим місцем, де виконується лабораторна робота; схемою вимірювання, яка зображена на рис.2.3; вимірювальними приладами, які використовуються при виконанні роботи; порядком проведення експерименту і обробки його результатів. Підготуйте чотири таблиці для запису результатів експерименту за зразком табл. 2.1.

Рисунок 2.3 - Схема вимірювань

 

Ознайомтесь із зразками подільників напруги, які будуть досліджуватися. Зверніть увагу на те, що в схемі вимірювання використовуються взірцеві резистори типу С2-С10, опір яких не залежить від частоти в частотнім діапазоні, якій досліджується. Запишіть умовні позначення і параметри взірцевих і вимірювальних резисторів усіх зразків подільників напруги.

б) З дозволу викладача підключіть до електричної мережі високочастотний генератор і вольтметри змінного струму. Підключіть до лабораторного стенда вимірювальний подільник напруги і низькочастотний генератор. Установіть частоту генератора f =100 кГц і середнє значення напруги на його виході . Проведіть вимірювання вихідної напруги подільника. Результати вимірювань запишіть у перший і другий рядки таблиці.

 

Таблиця 2.1 - Передаточні характеристики резисторного подільника напруги

Частота	КГц	МГц
, мВ
, мВ

в) Змінюючи частоту високочастотного генератора в діапазоні від 500 кГц до 50 МГц проведіть вимірювання напруги і . Результати вимірювань записуйте до таблиці. В процесі вимірювань бажано напругу підтримувати постійною.

г) Проведіть такі ж самі вимірювання для усіх зразків подільників напруги, які видані для дослідження. Не забувайте при цьому коло таблиць вимірювання записати параметри елементів відповідного подільника напруги.