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実験課題:機器説明と直流回路(全1回)


実験課題「機器説明と直流回路」の実験手順について書かれています。

実験

機器説明、および実験報告書(レポート)の書き方を読み、 以下の実験を通じて、機器の取扱い方法を習得し、レポート作成の練習を行う。

全ての実験で共通の注意

ファンクションジェネレータやオシロスコープ、デジタルマルチメータなど の基準電位(必ずしもそうではないが、たいていの場合 0V を指す。また、 0V はのことを GND (グランド)という)を一致させなければ、実験を成功 させることはできない。

実験1:抵抗を用いた直流電圧・電流の測定

1グループ5本の抵抗を受取り、各抵抗のカラーコードの表示からその抵抗 値を読み記録せよ。また、デジタルマルチメータを抵抗測定モードにしてそ れぞれの抵抗値を測定して記録せよ。抵抗はグループごとに配布されるが、 実験は各自が独立して行うこと。

次に、図1に示す回路をブレッドボード上に作成せよ。 直流電圧計と直流電流計はデジタルマルチメータ 2台をそれぞれ電圧測定モード、電流測定モードにして接続する。デジタル マルチメータは、電圧測定モードと電流測定モードで回路への接続方法が異 なることに注意する。
電源装置から供給する電圧は0〜10V 程度、電流の最大値は20mA程度までとする。


図1:直流回路

選択した1本の抵抗について電源電圧をおよそ 1V きざみで変化させ、 その電圧と電流を測定した結果を表にまとめ、グラフ化せよ。 表の列は、抵抗のカラーコード、コードの読み、抵抗モードでの測定値、電 圧、電流、算出した抵抗値とし、それぞれ単位の必要なものには単位を表記 すること。また、測定した回路はレポートに必ず図示すること(以後の実験も同様)。 なお、グラフは測定点とその直線近似を表示し、近似直線の式とその導出過 程も示すこと。

(注意:測定時、1点測定するごとにグラフに測定結果をプロットしなが ら行うこと。測定の誤りや、グラフ化したときに間隔が広がらず狭過ぎず測 定することができる。また、電源電圧の値はちょうど1Vきざみにする必要はない。 有効数字に気を付けて記録すること。)

実験2:抵抗にかかる交流電圧の測定

任意の抵抗3本を選び、図2に示す交流回路をブレッドボード上に作成せよ。 回路上の各部の電圧、電流値を測定せよ。ただし、すべての電流値が20mA以内 となるように電源電圧を調整した後で測定すること

(図、作成中)
図2:交流回路

使用した抵抗の値(カラーコードから読みとった値および測定値)、交流電流 計、および交流電圧計の値とオシロスコープの波形を記録し、実行値と瞬時値 の違いが理論通りであるかどうかを確認せよ(確認結果をレポートに記述する こと)。

検討課題

検討課題1

ハードウェア実験で使用する抵抗の大部分は許容電力が1/4Wである。 抵抗の両端子にかかる電圧が5Vのとき、どれくらいの電流を流すことが できるか。

検討課題2

抵抗値の表示方法にはカラーコードによるものがある。 これについて調べて報告せよ。
2000.04.01.
2001.04.14.(最終更新)
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