8 Эксперименты с переменными токами высокой частоты. Эксперименты с током

Kvant. Опыты с переменным током — PhysBook

Паравян Н. Простые опыты с переменным током //Квант. — 1994. — № 1. — С. 43-44.

По специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала "Квант"

Цветная прерывистая линия

Все знают, что переменный ток — ток, периодически изменяющийся по величине и направлению. Вы хотите на опыте убедиться в том, что он и в самом деле «периодически изменяющийся по направлению»? Оказывается, это возможно и не очень сложно.

Соберите установку, схематически изображенную на рисунке 1. К деревянной доске или листу фанеры прикрепите обычными канцелярскими кнопками кусок алюминиевой фольги. К одной кнопке припаяйте медный изолированный провод. Другой такой же провод присоедините (например, пластмассовой или деревянной бельевой прищепкой) к железному «жалу» обыкновенного шила. Оба провода соедините с клеммами вторичной обмотки понижающего — (220/6 - 10) В — трансформатора. Не вздумайте включать установку прямо в сеть, без трансформатора: неизбежно произойдет короткое замыкание со всеми вытекающими отсюда неприятностями!

Рис. 1

Возьмите полоску фильтровальной бумаги (в крайнем случае — полоску газетной бумаги), смочите ее 10%-ным раствором хлорида аммония (нашатыря), в котором растворено 0,3 г роданистой либо желтой кровяной соли, и наложите бумагу на фольгу. Включите установку в цепь переменного тока (напоминаем — через трансформатор) и быстро, но не очень сильно нажимая, проведите шилом вдоль листа бумаги. На бумаге появится отчетливо видимая цветная прерывистая линия — розово-красная в случае роданистой соли или синяя в случае желтой кровяной соли. Почему прерывистая?

Дело в том, что в растворе, которым смочена фильтровальная бумага, имеются ионы, прежде всего NH+4 и Сl-. Когда включают ток, в течение одного полу периода шило становится анодом, на котором разряжаются ионы хлора\[~2Cl^- + 2e^- \to Cl_2\]. Тут же хлор образует с железом хлорид железа\[~2Fe + 3Cl_2 = 2FeCl_3\]. А хлорид железа дает с роданидом или желтой кровяной солью окрашенные продукты розово-красного или синего цвета.

Когда же ток проходит в обратном направлении, анодом становится алюминиевая фольга и образуется бесцветный хлорид алюминия\[~2Al + 3Cl_2 = 2AlCl_3\], не дающий цветных реакций с находящимися в растворе ионами. Значит, на нашей линии будет «пробел». Потом направление тока опять изменяется — анодом становится железо и снова появляется окрашенная линия и, т.д. Вот и получается прерывистая линия с правильно чередующимися черточками и пробелами между ними.

Электролитические часы

Известно множество различных «часовых механизмов», созданных самой природой. Бывают геологические часы, биологические, химические. А можно сделать и электролитические часы. И вот как.

Возьмите небольшой сосуд, лучше всего — прямоугольную плоскую кювету (рис. 2). Налейте в сосуд на 2/3 его высоты насыщенный раствор поваренной соли. Вырежьте из куска жести, например от железной, но не алюминиевой! консервной банки, два электрода почти такой же высоты, как и сосуд, и с помощью деревянных палочек погрузите электроды в раствор. К обоим электродам припаяйте изолированные медные проводки. Один проводок соедините с клеммой понижающего — (220/6 - 10) В — трансформатора. Второй проводок соедините с одной клеммой амперметра переменного тока на 5 А, а другую его клемму соедините со второй клеммой трансформатора.

Рис. 2

Итак, наша установка состоит из последовательно включенных источника переменного тока, сосуда с раствором поваренной соли, в который опущены два электрода, и амперметра. Включите установку в сеть и внимательно следите за происходящими в банке явлениями, а также за показаниями амперметра.

Вы увидите, что сила тока в цепи постепенно растет, а жидкость возле поверхности электродов начинает закипать — появляется самый настоящий водяной пар (точнее — туман). Через некоторое время кипение усиливается до бурного, сила тока достигает максимума и... вдруг резко падает почти до нуля. Одновременно прекращается и кипение. Вскоре ток снова начинает расти, кипение усиливается до бурного, вслед за чем процесс опять почти полностью приостанавливается. Так продолжается до тех пор, пока вы не выключите установку из сети. И в самом деле — настоящие часы, только электролитические. Как же объяснить это периодическое кипение жидкости и одновременное периодическое изменение силы тока в цепи?

Раствор поваренной соли имеет значительное сопротивление и при пропускании через него электрического тока разогревается. Да так сильно, что закипает. Из-за все увеличивающегося количества пузырьков пара электроды через некоторое время (определенный временной интервал) практически полностью изолируются от жидкости (пар — диэлектрик). Тогда цепь размыкается, кипение прекращается — электроды снова начинают контактировать с раствором. И опять начинается кипение, и т.д.

Ну, а почему увеличиваются показания амперметра? При нагревании раствора уменьшается его электрическое сопротивление, что, по закону Ома, естественно влечет за собой увеличение силы тока в цепи.

А теперь продолжите ваш эксперимент. Выключите трансформатор из сети, оставьте в растворе один жестяной электрод, а второй совсем удалите. Вместо него к клемме трансформатора присоедините очень тонкую голую медную или железную проволочку диаметром 0,5 мм или даже еще меньше. Оберните проволочку липкой изоляционной лентой и, придерживая за нее проволочку, включите трансформатор в сеть. Коснитесь свободным концом проволочки поверхности электролита и постепенно опустите его на глубину порядка сантиметра.

То, что начинается в растворе, даже нельзя назвать кипением — процесс сопровождается свечением раскаленного конца проволочки, эффектными вспышками желтого пламени и резким периодически повторяющимся трескучим звуком. И это нетрудно объяснить.

Во-первых, из-за того что проволочка тонкая, она сильно раскаляется. Правда периодичность накала глазу незаметна, так как частота прерывания тока в этом случае очень большая. Во-вторых, в нашей системе, состоящей из одного очень большого электрода и другого очень маленького, возникает как бы односторонняя проводимость электрического тока, т.е. происходит частичное выпрямление переменного тока. В результате начинается электролиз раствора поваренной соли. При этом водород, выделяющийся на маленьком электроде (проволочке), смешивается с мельчайшими капельками раствора хлорида натрия и вспыхивает желтым пламенем с резким звуком. Кроме того, на поверхности раскаленной проволочки при высокой температуре водяной пар разлагается\[~2H_2O = 2H_2 + O_2\]. Образующаяся смесь водорода и кислорода (гремучий газ) от малейшей искры также вспыхивает, точнее — взрывается с сильным звуком.

А можно ли будет наблюдать все эти эффекты, если воспользоваться не переменным, а постоянным электрическим током? Взяв выпрямитель электрического тока, дающий постоянное напряжение 6 - 10 В, вы можете убедиться в том, что все эти явления будут еще более эффектными — ведь параллельно будет происходить еще и электролиз водного раствора хлорида натрия.

И последнее. Если у вас не окажется амперметра переменного тока — не беда. Возьмите вместо него электрическую лампочку, например на 6 - 10 В и 5 - 10 Вт. С ее помощью вы обнаружите не меньший эффект.

www.physbook.ru

Эксперимент повиновения Стэнли Милгрэма - Практическая психология на Aboutyourself.ru

Автор Evgeniy в 22/10/2012. Опубликовано Психологические эксперименты и исследования

Эксперимент повиновения Стэнли Милгрэма

Опасности повиновения — так назвал свой эксперимент Стэнли Милгрэм. И повиновение авторитету может быть действительно очень опасным, поскольку порой идет вразрез даже с общечеловеческими ценностями.

«Социальная психология этого столетия показывает нам главный урок: часто действия человека определяют не его особенности, а ситуация, внутри которой он находится» — Стэнли Милгрэм, 1974

Если бы человек, наделенный властью, приказал Вам нанести другому человеку поражение электрическим током мощностью в 400 вольт, согласились бы вы на такое? Большинство людей ответят на такой вопрос непреклонным «нет». Но психолог из Йельского университета Стэнли Милгрэм в 1960-хгодах провел ряд экспериментальных исследований повиновения, которые показали удивительные результаты.

Предпосылки к эксперименту Милгрэма

Милгрэм начал проводитть свои эксперименты в 1961 году, вскоре после того, как начался суд над преступником Второй мировой войны Адольфом Эйхманом. «Как могло так случиться, что Эйхман и миллион его сообщников в Холокосте просто выполняли задания? Были ли они все сообщниками?» — такой вопрос поставил Милгрэм в своем докладе «Повиновение власти».

Методика эксперимента Милгрэма

Участниками эксперимента стали сорок мужчин, которых набрали по газетным объявлениям. Каждому из них предложили оплату в размере 4,50$.Милгрэм разработал генератор весьма правдоподобного и пугающего вида, снабженный кнопками делением в 15 В. Напряжение начиналось от 30 В и заканчивалось на 450 В. Большинство выключателей имели маркировку «небольшой шок», «умеренный шок» и «опасность: тяжелый шок». Пара заключительных кнопок была маркирована просто зловещим «ХХХ».

Участники подстроенным «жребием» были разделены на «учителей» и «студентов», во время эксперимента их разделяла стена. «Учитель» должен был бить током «студента» всякий раз, когда тот произносил неверный ответ. В то время как участник предполагал, что реально бил «студента» током, на самом деле ударов не происходило, а «студент» фактически был союзником эксперимента, симулирующим потрясение.

В ходе эксперимента участник слышал мольбы «студента» о пощаде, просьбы выпустить его и жалобы на больное сердце. Как только уровень тока достигал 300 вольт, «студент» отчаянно барабанил в стену и требовал освобождения. После чего затихал и переставал отвечать на вопросы. Тогда экспериментатор приказывал участнику рассматривать эту тишину, как неверный ответ, и нажимать следующую кнопку для удара током.

Большинство из участников спрашивали экспериментатора, должны ли они еще продолжать? Но экспериментатор давал им серию команд, требующих действия:

«Пожалуйста, продолжайте»;
«Эксперимент требует, чтобы Вы продолжали»;
«Абсолютно необходимо, чтобы вы продолжили»;
«У вас нет иного выбора, Вы обязаны продолжать».

Результаты эксперимента Милгрэма

Уровень электрического напряжения, который участник готов был поставить, использовался в качестве меры повиновения.Как вы думаете, насколько далеко зашло большинство участников?

Когда Милгрэм изложил этот вопрос группе студентов Йельского университета, они предположили, что не больше трех из ста участников поставят максимальный шок. В действительности максимум поставили 65% участников.

Из 40 участников эксперимента, 26 поставили максимальный уровень удара током, и только 14 остановились прежде. Важно отметить, что многие подопытные стали чрезвычайно встревоженными, возбужденными и сердились на экспериментатора. Позже Милгрэм уточнил, что 84% были рады своему участию, и только 1% сожалели об участии в эксперименте.

Обсуждение эксперимента Милгрэма

В то время как исследование Милгрэма подняло серьезные вопросы об этичности использования людей в такого рода психологических экспериментах, его результаты оставались неизменными во всей дальнейших исследованиях. Томас Бласс (1999) продолжил эксперименты подобного рода и обнаружил, что результаты Милгрэма сохраняются.

Почему большинство участников совершали садистские действия согласно авторитетной инструкции? Согласно Милгрэму, есть множество ситуативных факторов, которые могут объяснить столь высокий уровень повиновения:

физическое присутствие авторитетной фигуры резко увеличило выполнение требований;
тот факт, что исследование проводилось Йельским университетом, авторитетным образовательным учреждением, принудил большинство участников полагать, что эксперимент должен быть безопасным;
выбор статуса учителя и ученика казался случайным;
участники предполагали, что экспериментатор был компетентным экспертом;
участников уверяли, что удары током болезненны, но не опасны.

Более поздние эксперименты Милгрэма указали, что присутствие сопротивляющихся участников резко увеличивало уровни повиновения. Когда другие люди отказывались соглашаться с приказами экспериментатора, 36 из 40 участников отказались идти до уровня максимального тока.

«Простые люди, просто делая свою работу, и без особой враждебности со своей стороны, могут стать агентами в ужасном разрушительном процессе. И более того, даже когда разрушительный эффект их работы становится очевиден, но их просят продолжать действия, несовместимые с фундаментальными стандартами этики, лишь немногие люди находят в себе силы, чтобы противостоять власти» (Милгрэм, 1974).

Эксперимент Милгрэма стал классикой в психологии, продемонстрировав опасности повиновения. В то время как этот эксперимент предполагал, что у ситуативных переменных было более сильное влияние, чем факторы индивидуальности в определении повиновения, другие психологи утверждают, что повиновение происходит в большей степени под влиянием совокупности внешних и внутренних факторов, таких как личные верования и особенности характера.

Смотреть видео эксперимент Стэнли Милгрэма «Obedience.(повиновение)»

Теги: повиновение, Психологические эксперименты и исследования

Есть что сказать? Оставть комментарий!:

aboutyourself.ru

Эксперимент Милгрэма с током на подчинение

Экспериме́нт Ми́лгрэма — классический эксперимент в социальной психологии, впервые описанный в 1963 году психологом Стэнли Милгрэмом из Йельского университета в статье «Подчинение: исследование поведения» («Behavioral Study of Obedience»), а позднее в книге «Подчинение авторитету: экспериментальное исследование» («Obedience to Authority: An Experimental View», 1974).

Введение

В своём эксперименте Милгрэм пытался прояснить вопрос: сколько страданий готовы причинить обыкновенные люди другим, совершенно невинным людям, если подобное причинение боли входит в их рабочие обязанности? В нем была продемонстрирована неспособность испытуемых открыто противостоять «начальнику» (в данном случае исследователю, одетому в лабораторный халат), который приказывал им выполнять задание, несмотря на сильные страдания, причиняемые другому участнику эксперимента (в реальности подсадному актёру). Результаты эксперимента показали, что необходимость повиновения авторитетам укоренена в нашем сознании настолько глубоко, что испытуемые продолжали выполнять указания несмотря на моральные страдания и сильный внутренний конфликт.

Предыстория

Фактически Милгрэм начал свои изыскания, чтобы прояснить вопрос, как немецкие граждане в годы нацистского господства могли участвовать в уничтожении миллионов невинных людей в концентрационных лагерях. После отладки своих экспериментальных методик в Соединённых Штатах Милгрэм планировал отправиться с ними в Германию, жители которой, как он полагал, весьма склонны к повиновению. Однако после первого же проведённого им в Нью-Хэйвене, штат Коннектикут, эксперимента стало ясно, что в поездке в Германию нет необходимости и можно продолжать заниматься научными изысканиями рядом с домом. «Я обнаружил столько повиновения, — говорил Милгрэм, — что не вижу необходимости проводить этот эксперимент в Германии».

Впоследствии эксперимент Милгрэма всё-таки был повторен в Голландии, Германии, Испании, Италии, Австрии и Иордании, и результаты оказались такими же, как и в Америке. Подробный отчёт об этих экспериментах опубликован в книге Стэнли Милгрэма «Obedience to Authority» (1973) или, например, в книге Миуса и Рааймэйкерса (Meeus W. H.J, & Raaijmakers Q. A. W. (1986). «Administrative obedience: Carrying out orders to use psychological-administrative violence». «European Journal of Social Psychology», 16,311-324).

Описание эксперимента

Участникам этот эксперимент был представлен как исследование влияния боли на память. В опыте участвовали экспериментатор, испытуемый и актёр, игравший роль другого испытуемого. Заявлялось, что один из участников («ученик») должен заучивать пары слов из длинного списка, пока не запомнит каждую пару, а другой («учитель») — проверять память первого и наказывать его за каждую ошибку всё более сильным электрическим разрядом.

В начале эксперимента роли учителя и ученика распределялись между испытуемым и актёром «по жребию» с помощью сложенных листов бумаги со словами «учитель» и «ученик», причём испытуемому всегда доставалась роль учителя. После этого «ученика» привязывали к креслу с электродами. Как «ученик», так и «учитель» получали «демонстрационный» удар напряжением 45 В.

«Учитель» уходил в другую комнату, начинал давать «ученику» простые задачи на запоминание и при каждой ошибке «ученика» нажимал на кнопку, якобы наказывающую «ученика» ударом тока (на самом деле актёр, игравший «ученика», только делал вид, что получает удары). Начав с 45 В, «учитель» с каждой новой ошибкой должен был увеличивать напряжение на 15 В вплоть до 450 В.

На «150 вольтах» актёр-«ученик» начинал требовать прекратить эксперимент, однако экспериментатор говорил «учителю»: «Эксперимент необходимо продолжать. Продолжайте, пожалуйста». По мере увеличения напряжения актёр разыгрывал всё более сильный дискомфорт, затем сильную боль, и, наконец, орал, чтобы эксперимент прекратили. Если испытуемый проявлял колебания, экспериментатор заверял его, что берёт на себя полную ответственность как за эксперимент, так и за безопасность «ученика» и что эксперимент должен быть продолжен. При этом, однако, экспериментатор никак не угрожал сомневающимся «учителям» и не обещал никакой награды за участие в этом эксперименте.

Результаты

Полученные результаты поразили всех, кто имел отношение к эксперименту, даже самого Милгрэма. В одной серии опытов 26 испытуемых из 40, вместо того чтобы сжалиться над жертвой, продолжали увеличивать напряжение (до 450 В) до тех пор, пока исследователь не отдавал распоряжение закончить эксперимент. Ещё большую тревогу вызывало то, что почти никто из 40 участвовавших в эксперименте испытуемых не отказался играть роль учителя, когда «ученик» лишь начинал требовать освобождения. Не сделали они этого и позднее, когда жертва начинала молить о пощаде. Более того, даже тогда, когда «ученик» отвечал на каждый электрический разряд отчаянным воплем, испытуемые-«учителя» продолжали нажимать кнопку. Один испытуемый остановился до напряжения в 300 В, когда жертва начинала в отчаянии кричать: «Я больше не могу отвечать на вопросы!», а те, кто после этого остановились, оказались в явном меньшинстве. Общий результат выглядел следующим образом: один испытуемый остановился 300 В, пятеро отказались подчиняться после этого уровня, четверо — после 315 В, двое после 330 В, один после 345 В, один после 360 В и один после 375 В; оставшиеся 26 из 40 дошли до конца шкалы.

Дискуссии и предположения

За несколько дней до начала своего эксперимента Милгрэм попросил нескольких своих коллег (студентов-выпускников, специализирующихся в области психологии в Йельском университете, где проводился эксперимент) ознакомиться с планом исследования и попробовать угадать, сколько испытуемых-«учителей» будут, несмотря ни на что, увеличивать напряжение разряда до тех пор, пока их не остановит (при напряжении 450 В) экспериментатор. Большинство опрошенных психологов предположили, что таким образом поступят от одного до двух процентов всех испытуемых.

Также были опрошены 39 психиатров. Они дали ещё менее верный прогноз, предположив, что не более 20 % испытуемых продолжат эксперимент до половины напряжения (225 В) и лишь один из тысячи повысит напряжение до предела. Следовательно, никто не ожидал поразительных результатов, которые были получены — вопреки всем прогнозам, большинство испытуемых подчинились указаниям руководившего экспериментом учёного и наказывали «ученика» электрошоком даже после того, как тот переставал кричать и бить в стенку ногами.

Для объяснения проявленной испытуемыми жестокости было высказано несколько предположений.

Испытуемых гипнотизировал авторитет Йельского университета.
Все испытуемые были мужчинами, поэтому имели биологическую склонность к агрессивным действиям.
Испытуемые не понимали, насколько сильный вред, не говоря о боли, могли причинить «ученикам» столь мощные электрические разряды.
Испытуемые просто имели склонность к садизму и наслаждались возможностью причинить страдание.

При дальнейших экспериментах все эти предположения не подтвердились.

Результаты не зависели от авторитета университета

Милгрэм повторил эксперимент, сняв помещение в Бриджпорте, штат Коннектикут под вывеской «Исследовательская Ассоциация Бриджпорта» и отказавшись от каких-либо ссылок на Йельский университет. «Исследовательская Ассоциация Бриджпорта» представлялась коммерческой организацией. Результаты изменились не сильно: дойти до конца шкалы согласились 48 % испытуемых.

Пол испытуемого не влиял на результаты

Другой эксперимент показал, что пол испытуемого не имеет решающего значения; «учителя»-женщины вели себя точно так же, как и мужчины в первом эксперименте Милгрэма. Это развеяло миф о мягкосердечии женщин.

Люди осознавали опасность электрического тока для «ученика»

Ещё в одном эксперименте изучалось предположение, что испытуемые недооценивали потенциальный физический вред, причиняемый ими жертве. Перед началом дополнительного эксперимента «ученику» была дана инструкция заявить, что у него больное сердце и он не выдержит сильных ударов током. В процессе эксперимента «ученик» начинал кричать: «Всё! Выпустите меня отсюда! Я говорил вам, что у меня больное сердце. Моё сердце начинает меня беспокоить! Я отказываюсь продолжать! Выпустите меня!». Однако поведение «учителей» не изменилось; 65 % испытуемых добросовестно выполняли свои обязанности, доводя напряжение до максимума.

Испытуемые были обыкновенными людьми

Предположение о том, что испытуемые имели нарушенную психику, также было отвергнуто как не имеющее под собой оснований. Люди, откликнувшиеся на объявление Милгрэма и изъявившие желание принять участие в эксперименте по изучению влияния наказания на память, по возрасту, профессии и образовательному уровню являлись среднестатистическими гражданами. Более того, ответы испытуемых на вопросы специальных тестов, позволяющих оценить личность, показали, что эти люди были вполне нормальными и имели достаточно устойчивую психику. Фактически они ничем не отличались от обычных людей или, как сказал Милгрэм, «они и есть мы с вами».

Испытуемые не были садистами

Предположение, что испытуемые получали наслаждение от страданий жертвы, было опровергнуто несколькими экспериментами.

Когда экспериментатор уходил, а в комнате оставался его «ассистент», лишь 20 % соглашались на продолжение эксперимента.
Когда испытуемому давали право самому выбирать напряжение, 95 % оставались в пределах 150 вольт.
Когда указания давались по телефону, послушание сильно уменьшилось (до 20 %). При этом многие испытуемые притворялись, что продолжают эксперименты.
Если испытуемый оказывался перед двумя исследователями, один из которых приказывал остановиться, а другой настаивал на продолжении эксперимента, испытуемый прекращал эксперимент (подробнее об этом см. ниже)

Дополнительные эксперименты

В 2002 году Томас Бласс из Мэрилендского университета опубликовал в журнале Psychology Today сводные результаты всех повторений эксперимента Милгрэма, сделанных в США и за их пределами. Выяснилось, что до конца шкалы доходят от 61 % до 66 % независимо от времени и места.

Если Милгрэм прав и участники эксперимента такие же обычные люди как мы, то вопрос: «Что может заставить людей вести себя подобным образом?» — приобретает личный характер: «Что может заставить нас поступать таким образом?». Милгрэм уверен — в нас глубоко укоренилось сознание необходимости повиновения авторитетам. По его мнению, в проводившихся им экспериментах решающую роль играла неспособность испытуемых открыто противостоять «начальнику» (в данном случае исследователю, одетому в лабораторный халат), который приказывал испытуемым выполнять задание, несмотря на сильную боль, причиняемую «ученику».

Милгрэм приводит веские доводы, подтверждающие его предположение. Ему было очевидно, что, если бы исследователь не требовал продолжать эксперимент, испытуемые быстро вышли бы из игры. Они не хотели выполнять задание и мучились, видя страдания своей жертвы. Испытуемые умоляли экспериментатора позволить им остановиться, а когда тот им этого не разрешал, то продолжали задавать вопросы и нажимать на кнопки. Однако при этом испытуемые покрывались испариной, дрожали, бормотали слова протеста и снова молили об освобождении жертвы, хватались за голову, так сильно сжимали кулаки, что их ногти впивались в ладони, кусали губы до крови, а некоторые начинали нервно смеяться. Вот что рассказывает человек, наблюдавший за ходом эксперимента.

Я видел, как в лабораторию вошёл солидный бизнесмен, улыбающийся и уверенный в себе. За 20 минут он был доведен до нервного срыва. Он дрожал, заикался, постоянно дергал мочку уха и заламывал руки. Один раз он ударил себя кулаком по лбу и пробормотал: «О Боже, давайте прекратим это». И тем не менее он продолжал реагировать на каждое слово экспериментатора и безоговорочно ему повиновался

— Милгрэм, 1963

Милгрэм провёл несколько дополнительных экспериментов и в результате получил данные, ещё более убедительно свидетельствующие о верности его предположения.

Испытуемый отказывался подчиняться человеку его ранга

Так, в одном случае он внес в сценарий существенные изменения. Теперь исследователь велел «учителю» остановиться, в то время как жертва храбро настаивала на продолжении эксперимента. Результат говорит сам за себя: когда продолжать требовал всего лишь такой же испытуемый, как и они, испытуемые в 100 % случаев отказались выдать хоть один дополнительный электрический разряд.

В другом случае исследователь и второй испытуемый менялись ролями таким образом, что привязанным к креслу оказывался экспериментатор. При этом второй испытуемый приказывал «учителю» продолжать, в то время как исследователь бурно протестовал. И вновь ни один испытуемый не прикоснулся к кнопке.

При конфликте авторитетов испытуемый прекращал действия

Склонность испытуемых к безоговорочному повиновению авторитетам была подтверждена результатами ещё одного варианта основного исследования. На этот раз «учитель» оказывался перед двумя исследователями, один из которых приказывал «учителю» остановиться, когда жертва молила об освобождении, а другой настаивал на продолжении эксперимента. Противоречивые распоряжения приводили испытуемых в замешательство. Сбитые с толку испытуемые переводили взгляд с одного исследователя на другого, просили обоих руководителей действовать согласованно и отдавать одинаковые команды, которые можно было бы без раздумий выполнять. Когда же исследователи продолжали «ссориться» друг с другом, «учителя» пытались понять, кто из них двоих главнее. В конечном итоге, не имея возможности подчиняться именно авторитету, каждый испытуемый-«учитель» начинал действовать исходя из своих лучших побуждений, и прекращал наказывать «ученика».

Как и в других экспериментальных вариантах, такой результат вряд ли имел бы место, если бы испытуемые являлись садистами или невротическими личностями с повышенным уровнем агрессивности.

Другие варианты эксперимента

В других вариантах в эксперименте также участвовали один или два дополнительных «учителя». Их тоже играли актёры. В варианте, когда актёр-«учитель» настаивал на продолжении, только 3 из 40 испытуемых прекратили эксперимент. В другом случае двое актёров-«учителей» отказывались продолжать эксперимент — и 36 из 40 испытуемых делали то же самое.
Когда указания давались по телефону, послушание сильно уменьшилось (до 20 %). При этом многие испытуемые притворялись, что продолжают эксперименты. Послушание также уменьшилось, когда «ученик» находился рядом с «учителем». В опыте, в котором «учитель» держал «ученика» за руку, до конца дошли только 30 % испытуемых.
Когда один экспериментатор был «учеником» и требовал прекратить эксперимент, а другой экспериментатор требовал продолжать — 100 % прекращали.
Когда от испытуемого требовалось передавать приказы «учителю», а не нажимать на кнопку самому, отказались это делать только 5 %.

Выводы

По мнению Милгрэма, полученные данные свидетельствуют о наличии интересного феномена: «Это исследование показало чрезвычайно сильно выраженную готовность нормальных взрослых людей идти неизвестно как далеко, следуя указаниям авторитета» (Milgram, 1974). Теперь становится понятной способность правительства добиваться послушания от обычных граждан. Авторитеты оказывают на нас очень сильное давление и контролируют наше поведение.

См. также

Ссылки

Behavioral Study of Obedience — журнальная статья Милгрэма, описывающая эксперимент. Journal of Abnormal and Social Psychology, 1963, Vol. 67, No. 4, 371—378
Synthesis of book A faithful synthesis of «Obedience to Authority» — Stanley Milgram.
Личные впечатления одного из подопытных, участвовавшего в эксперименте.
Итоги и обсуждение эксперимента.
The Science of Evil от ABC News Primetime.
Documentary filming of the Obedience experiment — документальный фильм об эксперименте на сайте Google Video. 45 минут.
When Good People Do Evil «Когда хорошие люди делают зло.» Статья в университетском журнале Йельского университета, написанная Филипом Зимбардо к 45-й годовщине эксперимента.
Stanley Milgram Redux, TBIYTB — розыгрыш о якобы повторенном эксперименте Милгрэма в Йельском университете, опубликован в «The Yale Hippolytic» 22 января 2007.
People 'still willing to torture' — Ученые повторили эксперимент Милгрэма и убедились, что человек по-прежнему способен мучить себе подобных по приказу себе подобного. Как сообщает ВВС, эксперимент повторили 45 лет спустя, снова в США, и 70 % испытуемых были готовы мучить «подопытных» актеров, несмотря на их крики и просьбы прекратить.

Фильмы

Obedience, чёрно-белые съёмки эксперимента, заснятые Милгрэмом. Распространяются Пенсильванским университетом. Media Services.
The Milgram Re-enactment, 2002. Цветной. Точный римейк одной из частей эксперимента. Фильм создан британским концептуальным художником Родом Дикинсоном.
Atrocity, 2005. Ещё один короткий римейк эксперимента. Награждён призами.
1993год, программа «Под знаком ПИ» Россия. Показывается внушительный по объему фрагмет оригинального, черно-белого фильма (1965год). Фильм переведен на русский язык

Литература

Blass, Thomas. (2004), The Man Who Shocked the World: The Life and Legacy of Stanley Milgram. Basic Books (ISBN 0-7382-0399-8).
Levine, Robert V. «Milgram’s Progress». American Scientist. July-August, 2004.
- Book review of «The Man Who Shocked the World: The Life and Legacy of Stanley Milgram». Thomas Blass. xxiv + 360 pp. Basic Books, 2004.
Miller, Arthur G., (1986). «The obedience experiments: A case study of controversy in social science». New York : Praeger.
Parker, Ian, «Obedience». Granta. Issue 71, Autumn 2000.
- Includes an interview with one of Milgram’s volunteers, and discusses modern interest in, and scepticism about, the experiment.
Tarnow, Eugen, «Towards the Zero Accident Goal: Assisting the First Officer Monitor and Challenge Captain Errors». Journal of Aviation/Aerospace Education and Research, 10(1).
Wu, William, «Practical Psychology: Compliance: The Milgram Experiment.»

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Эксперименты с переменными токами высокой частоты — КиберПедия

В журнале «The Electrical» в номере от 11 числа текущего месяца я нахожу заметку профессора Элью Томсона, имеющую отношение к некоторым из моих экспериментов с переменными токами высокой частоты.

Профессор Томсон обращает внимание ваших читателей на тот интересный факт, что он провел несколько опытов в том же направлении. Для меня не было полной неожиданностью узнать об этом, так как несколько месяцев тому назад в «Electrician» было опубликовано его письмо, в котором он упоминает небольшую машину переменного тока, способную вырабатывать, полагаю, 5 000 колебаний тока в секунду, и из которого также явствует, что его исследования в этой области относятся к более позднему времени[7].

Профессор Томсон описывает опыт с лампой с угольным электродом внутри, которая светилась при бомбардировке его молекулами газа, оставшегося в колбе после ее погружения в воду, «превращенную в слабый проводник благодаря растворенной в ней соли»; и при этом к угольному электроду было подключено напряжение 1 000 вольт с 5 000 колебаний тока в секунду. Подобные опыты проводились, конечно, и другими исследователями. Единственной отличительной особенностью экспериментов профессора была сравнительно высокая частота колебаний. Их можно также проводить при постоянной разности потенциалов между водой и угольным электродом, и в этом случае проводимость осуществляется, конечно, через стекло, при этом необходимая разность потенциалов должна быть соразмерна толщине стекла. При 5 000 колебаний тока в секунду проводимость всё же будет, но конденсаторный эффект перевешивает. Само собой разумеется, что нагрев стекла в этом случае происходит в основном из-за бомбардировки молекулами и частично также из-за утечки или проводимости, но неопровержимым фактом является то, что стекло может нагреваться также от молекулярного движения. Интересная деталь моих экспериментов состояла в том, что лампа загоралась, будучи помещенной рядом с индукционной катушкой, а также в том, что ее можно было держать в руке, а нить раскалялась добела.

Эксперименты описанного выше характера я проводил в течение долгого времени, преследуя некоторые практические цели. В связи с опытом, описанным профессором Томсоном, вероятно, представит интерес упоминание замечательного явления, которое можно наблюдать, работая с лампой накаливания. Если лампу поместить в сосуд с водой на достаточную глубину и присоединить нить накаливания к клеммам индукционной катушки, работающей от машины, которую я применял в своих экспериментах, вы сможете наблюдать тускло-красного свечения нити накаливания внутри ярко светящегося шара, пространство вокруг которого менее освещено. Этот эффект, возможно, вызывается отражением, так как шар имеет четкие очертания; но, возможно, своему происхождению он обязан и «неизведанной области»; во всяком случае, это явление так приятно для глаз, что его непременно следует увидеть, чтобы оценить.

Профессор неправильно понял мое утверждение о пороге слышимости. Я полностью отдавал себе отчет в том, что есть большие расхождения во мнениях по этому вопросу. Я также не был удивлен, обнаружив, что дуга с 10 000 импульсов в секунду издает звук. Я высказался по поводу того, что «есть любопытная особенность» и т. д., только из уважения к мнению сэра Томсона. Абсолютно никакого значения не придавалось конкретному числу. Согласно распространенному мнению, предел слухового восприятия наступал приблизительно при частотах от 10 000 до 20 000 колебаний в секунду или самое большее — от 20 000 до 40 000. Для моей аргументации это было несущественно. Я утверждал, что могут быть услышаны звуки с несравнимо большим числом колебаний, во много раз превышающим даже самый высокий показатель, если бы они могли быть произведены с достаточной силой. Мое высказывание было всего лишь теоретическим, но я придумал способ, который, надеюсь, позволит мне получить более точные сведения в этой области. У меня нет ни малейшего сомнения, что это лишь вопрос силы. Очень короткая дуга может молчать при частоте 10 000 колебаний в секунду, но как только она удлиняется, она начинает издавать звук. Число колебаний то же самое, но сила их возрастает.

Профессор Томсон утверждает, будто я считаю пределом «слухового восприятия звуков при частоте от 5 000 до 10 000 колебаний в секунду». В моих же высказываниях нет ничего, что позволило бы сделать вышеприведенное заключение, но профессор, возможно, не подумал о том, что каждому полному периоду колебания тока соответствуют два звуковых колебания, не зависящих от направления тока.

И счастлив узнать, что профессор согласен со мной относительно причин устойчивости дуги. В результате долгих размышлений я пришел к убеждению, что дуги, произведенные токами высокой частоты, будут обладать этим свойством и другими полезными качествами. Одно из моих намерений в этом направлении — получение небольшой дуги, имеющей практическое значение. Во многих случаях с помощью таких токов возможно получение дуг гораздо меньших размеров.

Теперь же интерпретация профессором Томсоном моих рассуждений о дуговой системе заставляет меня, пусть он простит мне эти слова, поверить, что наиболее существенным в успешной реализации дуговой системы является система управления. Несмотря на это, я уверен в правильности изложенных взглядов. На практике условия столь разнообразны, что ни один тип машины не сможет проявить себя наилучшим образом, учитывая всё разнообразие условий.

В одном случае, когда линия тянется на многие мили, желательно задействовать наиболее эффективную машину с наименьшим внутренним сопротивлением; в другом случае такую машину лучше не использовать. Конечно, следует признать, что машина любого типа, предназначенная для дуговых ламп, должна иметь большее сопротивление, чем та, которая создана для питания последовательно соединенных ламп накаливания. При эксплуатации дуговых ламп с низким сопротивлением машины наблюдается неустойчивая работа, если только не использовать тип лампы, в котором электроды разделены с помощью устройства, исключающего влияние в дальнейшем на питание, поскольку осуществляется независимым механизмом; но даже в этом случае сопротивление должно быть сравнительно большим, что обеспечит устойчивую работу ламп. Далее: при условии, что машина выдает стабильный ток, единственным способом достижения желаемого результата является помещение необходимого сопротивления где-либо внутри или снаружи машины. Последнее вряд ли достижимо, так как потребитель, возможно, выдержит горячую машину, но сочтет подозрительным наличие горячего блока сопротивления. Хороший автоматический регулятор, конечно, улучшит устройство и позволит нам изменить до некоторой степени внутреннее сопротивление, но не настолько, как того хотелось бы. И теперь, когда сопротивление уменьшено, мы можем, для пользы дела, заменить сопротивление в машине равноценным полным сопротивлением. Но чтобы получить большое полное сопротивление с малым омическим сопротивлением, необходимо использовать самоиндукцию и переменный ток, и чем больше самоиндукция и частота перемены тока, тем большим может получиться полное сопротивление, в то время как омическое сопротивление может быть небольшим. Вероятно, следует отметить, что полное сопротивление цепи, находящейся вне машины, также возрастает. Что касается увеличения омического сопротивления вследствие изменения тока, оно, как это происходит в применяемых ныне промышленных машинах, очень невелико. Тогда, очевидно, достигается большое преимущество при условии использования самоиндукции в цепи машины переменного тока, ибо возможна замена машины с сопротивлением, скажем, 16 ом другой, сопротивление которой не превышает 2 или 3 ома, а лампы при этом будут работать даже более стабильно. Поэтому мне кажется, что мои слова о существенной роли самоиндукции в техническом успехе системы дугового освещения находят подтверждение. Еще более важно то, что такая машина будет стоить значительно меньше. Но для того чтобы представить себе выгоду в полной мере, предпочтительно применять машину переменного тока, так как в этом случае появляется возможность изменения тока в широком диапазоне. Такое соотношение сопротивления и полного сопротивления, какое есть в машинах Браша и Томсона, не зафиксировано больше нигде, но я считаю, что, судя по конструкции, в машинах Браша оно меньше.

Согласно моему опыту, нет ни малейшего сомнения, что применение пульсирующих токов улучшит работу ламп с зажимным устройством. Я доказал это на разнообразных лампах, к полному удовлетворению не только своему, но и других. Чтобы добиться усовершенствования подачи с помощью механизма управления, желательно использовать лампу, в которой применяется независимый механизм подачи, и разъединение электродного стержня происходит независимо от перемещения вверх-вниз по ходу. В такой лампе зажим имеет малую инерцию и очень чувствителен к вибрации, тогда как если регулирование осуществляется посредством движения рычага, несущего электродный стержень, инерция системы столь велика, что вибрация не оказывает на нее влияния в той же степени, особенно если, как это имеет место во многих случаях, применяется амортизатор. В течение 1885 года я работал над созданием такой лампы, которая была рассчитана на работу с переменными токами. При частоте тока в пределах 1 500-1 800 импульсов в минуту регулирование лампы такое, что невозможно заметить абсолютно никакого движения электрода, даже если смотреть на дугу через линзу с пятидесятикратным увеличением; при использовании же постоянного тока регулирование лампы осуществляется малыми порциями. Но я продемонстрировал эту особенность на лампах другого типа, одной из которых была лампа с шунтирующей цепью, на которую ссылается профессор Томсон. Идея такой лампы возникла у меня в начале 1884 года, и когда появилась моя первая компания — первая созданная мной лампа была именно такой. Как только лампа оказалась готова к производству, я, получив из Патентного бюро бумаги для оформления заявок и не имея представления о порядке их оформления в Америке, вдруг узнаю: Томсон опередил меня и получил множество патентов на этот принцип устройства, что, конечно, очень огорчило меня и привело в замешательство. Используя такую лампу, я искал способ улучшить регулирование ламп переменным током, при этом видя преимущество в применении легкого, ни с чем не связанного зажима, движению которого ничто не препятствует. В это время обстоятельства не позволили мне довести до конца несколько проектов машин, которые я мысленно представлял себе, а с имевшимися машинами работа лампы представала в очень невыгодном свете. Я не могу согласиться с Элью Томсоном, что малые колебания будут в той же мере благоприятны для ламп с часовым механизмом, как и для ламп с зажимным устройством; в действительности они, как я считаю, вообще не дают никаких преимуществ для ламп с часовым механизмом.

Было бы интересно узнать мнение г-на Чарльза Ф. Браша по этим вопросам.

Профессор Томсон утверждает, что он добился полного успеха, применяя лампу с зажимным устройством «в контуре с катушками такой большой самоиндукции, что гасились любые, даже очень слабые флуктуации». Нет сомнений, что профессор не имеет в виду самоиндукцию, сглаживающую периодические флуктуации тока. Для этого требуется как раз противоположное свойство, а именно электрическая емкость. Самоиндукция катушек в этом случае просто увеличивала полное сопротивление и предотвращала возникавшие с большими временными интервалами сильные отклонения, которые появляются, когда сопротивление в контуре с лампами очень мало или оно большое, но амортизаторы, будь то в лампе или где-нибудь в другом месте, слишком свободны.

Далее профессор Томсон заявляет, что в лампе, механизм питания которой регулируется исключительно магнитом шунтирующей цепи, флуктуации, происходящие в дуге, не оказывают ощутимого воздействия на магнит. Действительно, колебания сопротивления дуги как следствие колебаний силы тока таковы, что могут гасить флуктуации. Тем не менее периодические флуктуации передаются через шунтирующую цепь, в чем каждый может с легкостью убедиться, приложив к магниту тонкую железную пластинку.

В отношении физиологического воздействия токов я мог бы сказать, что по прочтении незабываемой лекции, где изложены его взгляды на распространение переменных токов по проводникам, мне сразу же пришло в голову, что токи с высокими частотами будут менее вредны. Я искал доказательства того, что практика прохождения [тока] через тело вызывает меньшие физиологические воздействия. И временами считал себя способным локализовать боль наружных частях тела, но это под большим вопросом. Однако совершенно уверен, что ощущение от токов очень высоких частот несколько иное, чем от токов с низкими частотами. Я также отметил огромное значение готовности к шоку. Если вы готовы, воздействие на нервы будет совсем не таким сильным, как если бы вы не были подготовлены. При частотах 10 000 колебаний в секунду и выше вы ощущаете лишь слабую боль в центральной части тела. Заслуживающее упоминания свойство таких токов высокого напряжения состоит в том, что, дотронувшись до провода, вы тотчас же получаете ожог, по сравнению с которым боль почти не заслуживает внимания.

Но поскольку разность потенциалов на разных сторонах тела, создаваемая определенным током, проходящим сквозь него, очень мала, эффект нельзя полностью приписать поверхностному распространению тока, а исключительно низкое сопротивление тела так быстро меняющимся токам говорит скорее в пользу емкостного действия.

Что касается предложения доктора Татума, на которое профессор Томсон ссылается в другой статье того же номера журнала, могу сказать, что мной построены машины, которые имели до 480 полюсов и от которых можно было получать до 30 000 колебаний в секунду, а возможно, и больше. Я также разработал типы машин, в которых поле вращается в направлении, противоположном якорю, посредством чего от такой машины можно получить 60 000 и более колебаний в секунду.

Я высоко ценю положительное мнение профессора Томсона о моей работе, но должен признать, что в своих выводах он делает поразительнейшее заявление относительно мотивов своих критических замечаний. Я никогда ни на миг не сомневался в том, что они были продиктованы лишь дружеским побуждением. В повседневной жизни мы часто вынуждены представлять противоположные интересы или мнения, но, несомненно, в более высоком смысле чувства дружбы и взаимного уважения не должны быть опорочены такими моментами, как эти.

«The Electrical Engineer», 18 марта 1891 г.

cyberpedia.su

8 Эксперименты с переменными токами высокой частоты. Статьи

Эксперименты с переменными токами высокой частоты

Было бы интересно узнать мнение г-на Чарльза Ф. Браша по этим вопросам.

«The Electrical Engineer», 18 марта 1891 г.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

public.wikireading.ru

90% людей готовы по команде бить током незнакомца — РТ на русском

Польские учёные продемонстрировали, что 9 из 10 человек готовы причинять боль незнакомым людям, если им даёт такую команду авторитетный наставник. Своим опытом они подтвердили и даже превзошли результат аналогичного эксперимента, впервые проведённого Милгрэмом в США в 1960-х годах. RT рассказывает о том, как выясняли причины жестокости экзекуторов концлагерей и кому мучители сочувствуют больше.

Раз сказали — надо делать

Социальный психолог Стэнли Милгрэм из Йельского университета задумал провести опыт, чтобы узнать, насколько легко заставить людей подчиняться приказам. Его интересовало, могли ли палачи в нацистских концлагерях уничтожать миллионы людей, просто, как они говорили, «исполняя приказ». В ходе своего эксперимента, проведённого в 1963 году, Милгрэм хотел выяснить: остановятся ли испытуемые, если их действия будут причинять явную боль другим людям?

Добровольцам объяснили, что в ходе эксперимента проверяется влияние боли на память. Роль учеников, которым требовалось запоминать и повторять пары слов из длинного списка, играли актёры. К ним якобы были подсоединены электроды. Всякий раз, когда ученик ошибался, испытуемый, выступавший в роли учителя, должен был наказывать его ударом тока. С каждым последующим ударом напряжение возрастало на 15 В. Минимальный уровень напряжения составлял 15 В, максимальный — 450 В.

Из 40 испытуемых ни один не отказался нажимать на кнопки и бить учеников током. На 135 В некоторые участники начинали колебаться, однако учёные убедили их, что ответственность за любой исход эксперимента берут на себя. В результате до уровня в 300 В дошли все испытуемые. Каждый раз, когда они выражали нежелание продолжать опыты над людьми, которые кричали и просили прекратить мучения, их убеждали, что эксперимент необходимо довести до конца. Последнюю кнопку, которая отвечала за удар тока напряжением 450 В, нажали 26 человек (65% испытуемых).

Схема эксперимента Милгрэма. Экспериментатор (E) требует от «учителя» (T) задавать «ученику» (L) вопросы и наказывать его за неправильные ответы
© Wikipedia

Ничего не поменялось

Спустя 54 года после первого эксперимента Стэнли Милгрэма польские учёные из Университета социальных и гуманитарных наук решили повторить его опыт. Проверка послушания под воздействием чужого авторитета, по их словам, в Восточной Европе ещё не проводилась.

Исследователи из Польши пригласили поучаствовать в эксперименте 80 мужчин и женщин. Им снова сказали, что испытания проводятся в связи с исследованием процессов обучения и тренировки памяти. Задача была та же: по команде нажимать на рычаги, если ученики неправильно отвечали на заданный вопрос.

Эксперимент выявил, что больше эмоций вызывали женские крики, поэтому женщинам сочувствовали в три раза чаще, чем мужчинам. В целом же оказалось, что, за редким исключением, люди готовы в определённых обстоятельствах причинять физические страдания другим, особенно если видят их впервые: 90% испытуемых были готовы нажать последнюю кнопку.

«Когда люди узнают об эксперименте Милгрэма, подавляющее большинство говорит, что никогда бы так не поступили, — подводит итог социопсихолог Томас Гжиб. — Наше же исследование снова показало, как сильно влияет на людей ситуация и как легко они соглашаются делать то, что им не нравится».

Стэнли Милгрэм
© The Chronicle of Higher Education / aeon.co

Податливость или доверие?

Итоги эксперимента в своё время удивили и расстроили самого Милгрэма. Они не сошлись с предположениями, которые выдвинули опрошенные им учёные и студенты. Этот опыт впечатлил весь мир и неоднократно повторялся в разных странах. Американский учёный решил, что все люди готовы бездумно подчиняться приказам.

Как показало недавнее исследование Сент-Эндрюсского университета, человек обрекает незнакомца на страдания, поскольку убеждён, что делает это во благо, ради чего-то более важного. По мнению испытуемых, в определённых ситуациях жестокость по отношению к людям, не сделавшим им ничего плохого, может быть оправданна и допустима.

Критики же Милгрэма, называвшие его эксперимент неэтичным, отмечали, что концлагерь и научный эксперимент сравнивать неверно. Например, австралийский психолог Джина Перри выдвинула предположение, что большую роль в послушании испытуемых сыграл авторитет учёных, а не привычка подчиняться. То есть участники доверяли экспертному мнению, и это заставило их продолжать причинять боль, несмотря на возможные моральные колебания.

Звучал и другой аргумент: результаты опыта нельзя трактовать как свидетельства бездумной жестокости и отсутствия сочувствия, потому что на самом деле никаким током никого не било.

По результатам аналогичных опытов даже проводились эксперименты, нацеленные на выяснение причин такого поведения людей. Так, публикация, в работе над которой принимала участие Перри, утверждает, что наибольшее значение имело давление на испытуемого. Если его настойчиво просили продолжать, шансы на исполнение возрастали. А чем сильнее сопротивлялся кто-либо из подставных учеников, тем больше испытуемых отказывались продолжать бить его током. Существенное значение имело и то, насколько близки между собой «учитель» и «ученик»: чем лучше они были знакомы, тем меньше была готовность испытуемых причинять боль.

russian.rt.com

2. Эксперименты с постоянным током.

ЭКСПЕРИМЕНТ 1 Ознакомление с мультиметром

Цели

После проведения данного эксперимента Вы сможете измерять напряжение, ток и сопротивление, используя цифровой мультиметр.

Необходимые принадлежности

* Цифровой мультиметр

* Источник постоянного напряжения

* Одна батарея на 9 вольт

* Один элемент (для карманного фонарика) типоразмера АА, С или D

* Резисторы — 1/2 Вт: один резистор 1 кОм

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

В своей деятельности в качестве техника Вам придется использовать множество контрольных приборов различного типа для тестирования, измерения и обнаружения неисправностей в электронном оборудовании. Мультиметр — это прибор, который будет чаще всего использоваться Вами. Этот прибор предназначен для измерения трех следующих наиболее важных характеристик в любой электронной схеме: напряжение, ток и сопротивление. Большинство мультиметров могут измерять как постоянное, так и переменное (синусоидальное) напряжение, постоянный и переменный ток, а также

сопротивление постоянному току. Два испытательных вывода от мультиметра подключаются к схеме или ее элементу для выполнения этих измерении. Мультиметр является универсальным прибором, который Вы будете использовать практически каждый день в вашей работе. Вы будете использовать мультиметр во всех экспериментах с постоянным током в соответствии с данным руководством по лабораторной практике. Имеется два основных типа мультиметров для общего использования: аналоговый и цифровой.

Аналоговые мультиметры

В аналоговом мультиметре применяется стандартная измерительная шкала с указателем. Значение напряжения, тока или сопротивления отсчитываются от позиции указателя на измерительной шкале. Определение показаний аналогового мультиметра очень похоже на определение времени по стрелкам на часах. В случае часов Вам приходится интерполировать число секунд между маркировками минут. Точно так же при работе с аналоговым мультиметром Вы должны определять или оценивать фактическое значение путем интерполирования между маркировками напряжений, токов или сопротивлений на измерительной шкале.

Аналоговые мультиметры все еще широко используются, поскольку они недороги и надежны в работе. Их основным недостатком является то, что они имеют меньшую точность и больший разброс при измерениях. В большинстве случаев погрешность аналогового мультиметра составляет менее 2% от пределов измерения по шкале прибора, что вполне приемлемо в большинстве практических применении. Тем не менее, во многих случаях желательны более точные измерения.

Цифровые мультиметры

Цифровой мультиметр подобен аналоговому мультиметру в том отношении, что он также является универсальным измерительным прибором, способным измерять напряжение, ток и сопротивление. Основным отличием является то, что результаты измерений выводятся на устройство десятичной цифровой индикации. В большинстве цифровых мультиметров имеется жидкокристаллический индикатор (дисплей), который похож на дисплей, используемый в цифровых электронных часах. Значение тока, напряжения или сопротивления выводится в виде десятичных цифр на семисегментные индикаторы. Индикация в более старых цифровых мультиметрах осуществляется с использованием индикаторов на светоизлучаюших диодах. В некоторых стендовых больших мультиметрах все еще используются светодиодные индикаторы.

В дополнение к удобствам, связанным с использованием десятичных дисплеев, цифровые мультиметры обеспечивают также более высокую точность измерений. Хороший цифровой мультиметр обеспечивает точность измерений от 0, 5% до 1% от фактического значения. Такие точные измерения предпочтительны при тестировании электронных схем, поскольку они дают наилучшую информацию о состояниях схем. Цифровые мультиметры имеют также более высокую разрешающую способность измерительной системы, что обеспечивает более высокоточные измерения с большим числом десятичных разрядов.

Краткое содержание

Мультиметр является измерительным прибором, который при надлежащем его использовании расскажет Вам о состоянии электронной схемы. В данном эксперименте Вы научитесь пользоваться одним из мультиметров Вы научитесь измерять постоянное напряжение, постоянный ток и сопротивление.

ПРОЦЕДУРА

1. Ознакомьтесь с мультиметром. Он должен быть аналоговым или цифровым устройством, в зависимости от того, какой тип имеется в вашей лаборатории. Остановимся на цифровом мультиметре. Исследуйте дисплеи и органы управления. Укажите конкретные особенности мультиметра в предусмотренных полях (см. ниже):

а) тип дисплея ____________________

б) выбор функции измерения (напряжение, ток, сопротивление):

при помощи кнопочных переключателей___ при помощи ползункового переключателя___ при помощи поворотного переключателя ___

в) выбор диапазона измерения:

при помощи кнопочных переключателей ___ при помощи ползункового переключателя___ при помощи поворотного переключателя ___

г) выбор типа измерения (по постоянному току или переменному току):

при помощи кнопочного переключателя ___ при помощи ползункового переключателя __ при помощи поворотного переключателя ___

2. Теперь посмотрите на испытательные выводы мультиметра. Черный вывод называется общим выводом или выводом массы. Красный вывод называется потенциальным выводом. Черный вывод вставляется в гнездо СОМ на передней панели мультиметра. Красный вывод вставляется в отверстие с маркировочными символами оммы и вольты (ft и V). Другое (другие) гнездо (гнезда) на передней панели мультиметра используется (используются) при измерении тока. Черный вывод всегда остается в гнезде СОМ, однако, красный вывод вставляется или в отверстие А, или в отверстие 10А при выполнении измерений тока соответственно до одного ампера или до 10 ампер. Сейчас вставьте красный вывод в гнездо ft/V.

3. Перед тем, как подключать испытательные выводы, в частности, когда измеряемое напряжение или ток неизвестны, желательно устанавливать мультиметр на максимально возможный предел измерений. Это позволяет предотвратить выход мультиметра из строя. Если показание при этом слишком мало, Вы можете шаг за шагом выполнять переключение на более низкие пределы измерений, чтобы получить наиболее оптимальное показание прибора. Когда же диапазон измерения измеряемой величины известен, то для получения наиболее точных значений измерения всегда выбирайте такой предел измерений, который несколько выше измеряемой величины. Например, если Вы желаете измерить напряжение 15 В, установите переключатель на предел измерений 20 В, а не на предел измерений 200 В.

Большинство мультиметров имеют следующие пределы измерений:

» напряжения: 200 мкВ, 2 мВ, 20 м В, 200 м В,

2В, 20В, 200В, 1000В » токи: 200 мкА, 2 мА, 20 мА, 200 мА, 1 А » сопротивления: 2000м, 2 кОм, 20к0м,

200 кОм, 2МОм

Если Ваш мультиметр имеет отличающиеся пределы измерений, запишите их все в только что приведенном формате.

Используя приведенные пределы измерений, укажите оптимальный предел измерения для измерения каждого из следующих электрических сигналов:

а) 120 В = выбрать предел измерения ______

б) 3 мА = выбрать предел измерения ______

в) 470 кОм = выбрать предел измерения ____

4. Чтобы научиться использовать мультиметр, Вы сейчас измерите постоянные напряжения батарей. Мультиметр, установленный для измерения напряжений, называется вольтметром. Включите мультиметр. Установите переключатель пределов измерения и переключатель функций для измерения напряжения батареи 9 В. После этого прикоснитесь пробниками к выводам батареи 9 В. Коснитесь красным выводом к положительному контакту (+) батареи, а черным выводом — к отрицательному контакту (—) батареи. Сосчитайте измеренное напряжение на дисплее прибора и запишите его в предусмотренное ниже поле.

Напряжение батареи = _______ В

5. Поменяйте между собой пробники на контактах батареи 9 В.

Коснитесь черным выводом к положительному контакту (+) батареи, а красным выводом — к отрицательному контакту (—) батареи. Сосчитайте измеренное напряжение на дисплее прибора и запишите его в предусмотренное ниже поле.

Напряжение батареи (при обращении

пробников) = _______ В

Объясните различие между двумя показаниями.

6. Теперь измерьте напряжение стандартного элемента для карманного фонаря. Вы можете использовать элемент большего размера D, меньшего размера С или миниатюрный элемент АА. Прежде чем измерять напряжение элемента, точно определите положительный и отрицательный контакты элемента. После этого измерьте напряжение, подключая пробники прибора к соответствующим контактам элемента. Используйте позицию 20 В на переключателе мультиметра. Поменяйте теперь местами пробники на контактах элемента и снова измерьте напряжение. Запишите оба показания в предусмотренных ниже полях.

Напряжение элемента = _______ В

Напряжение элемента (при обращении пробников) == _______ В

Снова объясните любые отличия, замеченные при измерениях.

7. Установите переключатель мультиметра в позицию 2 В и снова повторите измерение напряжения элемента для карманного фонаря. Запишите полученное значение напряжения. Напряжение элемента = ______ В

Объясните разницу между показаниями, полученными при измерении в диапазонах измерения 2В и 20 В.

8. Далее измерьте напряжение лабораторного источника питания. Большинство таких источников питания имеет изменяемое выходное напряжение.

Включите источник питания и подключите испытательные выводы мультиметра к выходам источника питания. Если источник питания имеет свой собственный встроенный измерительный прибор, установите выходное напряжение 30 В. Если источник питания не может формировать такое большое напряжение, установите его выходное напряжение 14 В. Если источник питания не имеет встроенного измерительного прибора, используйте Ваш мультиметр для измерения выходного напряжения. Установите мультиметр на продел измерения 200 В и измерьте выходное напряжение 30 В. Если на выходе только 14В, используйте 20-вольтовый диапазон измерений мультиметра для измерения этого напряжения. Теперь выполните переключение на следующий более низкий предел измерения (20 В в случае выходного напряжения З0В или 2 В в случае выходного напряжения 14 В). Опишите, что показывает дисплей мультиметра.

9. Теперь Вы будете использовать мультиметр для измерения сопротивлений. В данном режиме мультиметр называется омметром. Установите переключатель мультиметра в положение 2 кОм. Затем дотроньтесь пробниками до двух выводов резистора с номиналом 1 кОм (с цветовым кодом коричневый-черный-красный-золотой). Запишите показание в предусмотренное ниже поле. Значение сопротивления = _______Ом

10. Поменяйте пробники местами и снова измерьте сопротивление. Какое различие Вы заметили, если вообще заметили таковое? 11. Заметьте эффект разомкнутой или замкнутой цепи. При установке мультиметра в режим омметра он может использоваться для измерения так называемой целостности цепи. Другими словами, омметр может обнаруживать разомкнутый контур (бесконечное сопротивление) и замкнутый контур или короткое замыкание (нулевое сопротивление).

При использовании мультиметра, установленного на предел измерения 2 кОм, коснитесь измерительными выводами друг друга. Это состояние представляет собой короткое замыкание. Какое сопротивление Вы измерили при этом?

Сопротивление при коротком

замыкании =_________Ом

Теперь оставьте измерительные выводы открытыми, не касающимися друг друга или чего-нибудь иного. Это соответствует незамкнутому контуру. Что Вы при этом считываете на дисплее мультиметра? Какому сопротивлению это соответствует?

Показание мультиметра =_________

Сопротивление разомкну той цепи =__ Ом 12. Теперь Вы переходите к измерению тока. Мультиметр, используемый таким образом, превращается в амперметр. Для измерения Вам потребуется вставить красный пробник в гнездо с маркировкой А на передней панели Вашего мультиметра. Черным вывод остается соединенным с гнездом СОМ. Установите переключатель мультиметра на предел измерения 20 мА.

Для измерения тока Вы должны построить простую электрическую схему, через которую должен протекать ток. Вы сделаете это при использовании батареи 9 вольт и резистора 1 кОм. Цепь, которую Вы должны собрать, в схематическом виде представлена на рисунке 1-1. Через эту цепь будет протекать ток величиной в один миллиампер (1 мА) или 0, 001 ампера.

Рис. 1-1. Мультиметр, включенный в цепь в качестве амперметра.

Чтобы собрать цепь, соедините один вывод резистора к отрицательному контакту батареи 9 вольт. После этого коснитесь красным выводом мультиметра к положительному контакту батареи, а черным выводом к свободному выводу резистора 1 кОм. Снимите показание тока на дисплее и запишите это значение. Ток в цепи = _________ мА

Как это согласуется с Вашим расчетным значением? Объясните различия, если таковые имеются.

13. Поменяйте теперь местами пробники мультиметра и повторите шаг 12. Чем отличается новое показание? Объясните.

ОБЗОРНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какой диапазон мультиметра Вы бы использовали для измерения 2, 7 В?

а) 200 мВ,

б) 2 В,

в) 20 В,

г) 200 В.

2. Какое главное преимущество в использовании наименьшего возможного диапазона для измерения электрических величин?

а) предотвращение повреждения мультиметра,

б) более высокая точность представления,

в) более высокая скорость измерения,

г) более высокая точность измерения.

3. Если в показании мультиметра имеется 1 в самой левой позиции (старший значащий разряд) на дисплее, это означает, что Вы:

а) измеряете разомкнутую цепь или бесконечное сопротивление,

б) установили слишком низкий предел измерения для измеряемой величины,

в) имеете случай а и б,

г) имеете случай, отличный и от а и от б.

4. Если при измерении напряжения на дисплее появляется отрицательный знак, это означает, что красный измерительный вывод по отношению к черному пробнику (СОМ) имеет следующую полярность:

а) отрицательную,

б) положительную.

5. Справедливо ли высказывание: Должна соблюдаться правильная полярность измерительных выводов при измерении сопротивления?

а) да,

б) нет.

lib.qrz.ru