text: {"text": [{"text": "Вольтамперной характеристикой (ВАХ) нелинейного элемента называют зависимость силы тока $I$, текущего через элемент, от напряжения $U$ на нем."}, {"balls": {"number": "1", "exponent": "8,00"}, "text": "С помощью мультиметра, проводов и серого ящика, содержащего нелинейный элемент НЭ, идеальный источник напряжения $U_0$ и набор из пяти резисторов, включённых последовательно (см. рисунок), снимите зависимость силы тока $I$, текущего через нелинейный элемент, от напряжения $U_{AB}$ на контактах $A$ и $B$."}, {"balls": {"number": "2", "exponent": "3,00"}, "text": "Постройте график полученной зависимости в формате А5."}, {"balls": {"number": "3", "exponent": "9,00"}, "text": "Считая известным, что при $I = 20~мА$ напряжение на нелинейном элементе равно $U = 0{,}63~В$, получите ВАХ нелинейного элемента для диапазона $10~мА < I < 60~мА$ и представьте её в виде таблицы и графика в формате А5 с указанием абсолютных погрешностей величин. Погрешность мультиметра во всех режимах равна $1\%\pm2~ед$. последнего разряда. $\textbf{Запрещено!}$ Использовать мультиметр в режиме амперметра и закорачивать проводом контакты $\textit{A}$ и $\textit{B}$. $\textbf{Оборудование}$: серый ящик, соединительные провода с зажимами типа «крокодил» $-$ 2 шт, мультиметр. <img_0>"}]}
answer: [{"condition": "С помощью мультиметра, проводов и серого ящика, содержащего нелинейный элемент НЭ, идеальный источник напряжения $U_0$ и набор из пяти резисторов, включённых последовательно (см. рисунок), снимите зависимость силы тока $I$, текущего через нелинейный элемент, от напряжения $U_{AB}$ на контактах $A$ и $B$. ", "solution": {"text": "1. Измеряем величины сопротивлений резисторов «серого» ящика поочередно подключая омметр к контактам $BC$, $CD$, $DE$, $EF$ и $FG$ ($R_1 = 5~Ом$, $R_2 = 10~Ом$, $R_3 = 20~Ом$, $R_4 = 40~Ом$, $R_5 = 80~Ом$). 2. Одним проводом замыкаем цепь нелинейного элемента, подключая его к контакту $A$ и к любому из контактов $C-G$. Вторым проводом шунтируем какие-либо отдельные резисторы или их группы, получая различные величины $R$ нагрузочного сопротивления (см. пример). <img_1> 3. Для каждого $R$ измеряем напряжение $U_{AB}$ на контактах $AB$ (столбцы 2 и 4 таблицы); оно равно разности напряжения источника и напряжения на нелинейном элементе $U_{AB} = U_0-U$. 4. Для определения силы тока в цепи измеряем напряжение $U_1$ на резисторе $R_1$ (контакты $BC$) или напряжение $U_{2}$ на резисторе $R_2$ (контакты $CD$) (используем тот резистор, который не закорочен в данном измерении). Значения измеренных величин приведены в столбцах 5 и 6 таблицы. Для каждого измерения $U$ вычисляем силу тока $I$ в цепи и заносим результат в таблицу (столбец 7). 1;2;3;4;5;6;7;8;9;10 $N$; $U_{AB},~\text{мВ}$; $\Delta U_{AB},~\text{мВ}$; $R,~\text{Ом}$; $U_{1},~\text{мВ}$; $U_2,~\text{мВ}$; $I,~\text{мА}$; $\Delta I,~мА$; $U,~\text{мВ}$; $\Delta U,~мВ$ 1; 895;11; 15; ;567 ;57; 3; 705; 11 2; 934;11; 25; 177; ;35; 3;666; 11 3; 946;11; 30; ;300 ;30,0; 1,4;654; 11 4; 969;12; 45; 107 ; ;21; 2;631; 12 5; 982;12; 55; ;177 ;17,7; 0,9;618; 12 6; 992;12; 65; 75 ; ;15,0; 1,3;608; 12 7; 1010;12; 85; 56; ;11,2; 1,1;591; 12 8; 1020;12; 95; ;102 ;10,2; 0,6;585; 12 9; 1030;12; 115; ;85 ;8,5; 0,5;574; 12 10; 1040;12; 135 ; 34; ;6,8; 0,8;563; 12  "}, "answer": {"answers": []}, "number_part": "1", "exponent_part": "8,00"}, {"condition": "Постройте график полученной зависимости в формате А5. ", "solution": {"text": "5. Строим график зависимости $I$ от $U_{AB}$. <img_2>"}, "answer": {"answers": []}, "number_part": "2", "exponent_part": "3,00"}, {"condition": "Считая известным, что при $I = 20~мА$ напряжение на нелинейном элементе равно $U = 0{,}63~В$, получите ВАХ нелинейного элемента для диапазона $10~мА < I < 60~мА$ и представьте её в виде таблицы и графика в формате А5 с указанием абсолютных погрешностей величин. ", "solution": {"text": "6. С помощью графика зависимости $I(U_{AB})$ находим, что при $I = 20~мА$ $U_{AB} = 0{,}97~В$. По условию, при таком токе напряжение на нелинейном элементе $U = 0,63~В$. Так как $U_{AB} = U_0-U$, получаем $U_0 = U_{AB} + U = 1{,}6~В$. 7. Пересчитываем значения $U_{AB}$ в напряжение на нелинейном элементе $U$ по формуле $U = U_0-U_{AB}$ и подставляем соответствующие значения в столбец 9 таблицы. 8. По данным столбцов 7, 9 и 10 таблицы строим ВАХ нелинейного элемента. <img_3>"}, "answer": {"answers": []}, "number_part": "3", "exponent_part": "9,00"}]