Режим тренировки Edu
Баллы скрыты. Решайте по частям: открывайте подсказки и ответ только когда застряли, отмечайте решённое.
В данном задании Вам необходимо исследовать сопротивления различных цепей резисторов. Введем нумерацию клемм, как показано на рисунке. Во всех заданиях ввод омметра «COM» подключайте к клемме резистора «0».
1.1 Измерьте сопротивления участков резистора
Заметь, что при последовательном соединении суммарное сопротивление наростает по мере добавления участков — предвидь вид таблицы и графика.
Рассматривай каждый участок как одинаковый элемент с некоторым сопротивлением; суммарное сопротивление равно сумме сопротивлений звеньев.
- Нарисуй схему и пронумеруй последовательно звенья от «0» до «k».
- Измеряй омметром сопротивление между «0» и каждым «k» и заноси значения в таблицу.
- Проверь повторностью измерений для оценки случайной погрешности.
- Собери полученные пары (k, R_k) — переходи к аппроксимации в следующем пункте.

1.2 Постройте график полученной зависимости. Покажите, что данная зависимость может быть описана линейной функцией
Построй график точек зависимости измеренного сопротивления от номера клеммы и присмотрись к поведению точек: как они расположены — близко к какой простой линии или кривой? Обрати внимание на значение при k=0.
Подбери простую аппроксимацию данных методом наименьших квадратов — проверь, годится ли прямая. Оцени статистические погрешности параметров аппроксимации и посмотри на остатки (разности эксперимент — аппроксимация).
- Нанеси на один график все экспериментальные точки и проведи выбранную аппроксимацию (прямая).
- Выпиши нормальные уравнения для коэффициентов аппроксимации и реши их численно методом наименьших квадратов.
- Оцени погрешности найденных коэффициентов по стандартным формулам для линейной регрессии и сравни смещение при k=0 с сопротивлением соединительных проводов.
- Вырази параметры аппроксимации (обозначь их a и b) из полученной системы уравнений и интерпретируй физически полученные значения.
2.1 Измерьте сопротивления участков резистора
Если все «четные» клеммы коротятся вместе, заметишь сильную симметрию — подумай, какие узлы у тебя получатся.
Воспользуйся сведением схемы по симметрии: коротко соединённые узлы дают общую точку (центральный узел), что превращает сеть в эквивалент звезды/параллелей.
- Нарисуй исходную цепь и отметь, какие клеммы объединены в один узел (все чётные вместе).
- Перерисуй схему, заменив объединённые клеммы одним центральным узлом и соединениями к нему от нечётных клемм.
- Определи для каждого k, к какому типу подключения он относится (к нечётной клемме — между двумя параллельными звеньями, к чётной — прямо к центру), и вычисли соответствующее эквивалентное сопротивление через звено
. - Выразите
из полученной системы эквивалентных соединений.

2.3 Проверьте, соответствуют ли результаты измерений полученной теоретической формуле. Для этого на том же бланке (график в п.2.1) постройте график теоретической зависимости. Качественно объясните возможные различия между теоретическими и экспериментальными значениями сопротивлений.
Сравни экспериментальные точки с теоретической кривой и обрати внимание на систематические отклонения (контакты, провода, прибор).
Построй на тех же осях экспериментальные точки и теоретическую кривую, используя найденное в части 1 значение
- Нанеси на один график экспериментальные значения и теоретическую кривую
, вычисленную с подставленным . - Вычисли разности (остатки) между экспериментом и теорией для каждого k и оцени их величину относительно погрешности измерений.
- Проанализируй возможные причины отклонений: сопротивление соединительных проводов, контактные сопротивления, погрешность прибора и неточность предположения о полном тождестве звеньев.
- Выразите относительные расхождения между экспериментальными и теоретическими значениями через оценённые погрешности и сделай вывод о соответствии данных теории.
