Установка для определения среднего значения параллельно соединенных резисторов

Полезная модель относится к области технических средств обучения и может быть использована на учебных занятиях по электротехнике при вычислении обучаемыми значения общего сопротивления параллельно соединенных между собой резисторов. Устройство содержит (фиг.2) на общей оси вращения 1 первую 5, вторую 8 и третью 6 линейку, а также подвижный визир 4, ось вращения 7 которого установлена в продольной прорези 3 второй линейки 8 с возможностью продольного и вращательного движения визира 4, что обеспечивает расширение его дидактических возможностей.

Полезная модель относится к области технических средств обучения и может быть использована на учебных занятиях по электротехнике при вычислении обучаемыми значения общего сопротивления параллельно соединенных между собой резисторов.

Известно устройство для вычисления результата, в том числе и среднего значения параллельно соединенных резисторов, содержащее соосно установленые на ведущем валу оцифрованные зубчатые диски с фиксированным выступом и соосно установленные вращающиеся зубчатые диски на ведомом валу с возможностью последовательного зацепления фиксированного выступа оцифрованных зубьев дисков при вращении ведущего вала [1]. Недостаток известного устройства состоит в том, что при работе с поворотными оцифрованными дисками возможны промахи (грубые ошибки) в наборе вычисляемых параметров и отсчете результата.

Наиболее близким известным техническим решением (прототипом) к заявленному является устройство для логарифмического исчислении, содержащее первую линейку, подвижный продольный визир и вторую линейку с продольной прорезью, в которую установлена первая линейка с возможностью взаимного продольного перемещения друг относительно друга и относительно подвижного продольного визира [2]. Шкалы линеек имеют логарифмический масштаб разметки, при совмещении которых считывается результат умножения чисел.

Недостаток прототипа заключается в его низких дидактических возможностях при изучении электротехники в раннем школьном возрасте. Это подтверждается тем, что при определении среднего значения необходимо вычислять сумму чисел, которую логарифмические шкалы найти не могут, и, кроме того, при нахождении среднего значения необходим достаточно высокий уровень математической подготовки обучаемого, чтобы знать и понимать математическую формулу ее вычисления.

Целью полезной модели является расширение дидактических возможностей устройства для определения среднего значения общего сопротивления параллельно соединенных резисторов без выполнения вычислительных операций.

Сущность полезной модели состоит в том, что, кроме известных и общих отличительных признаков, а именно: первой линейки, подвижного продольного визира и второй линейки с продольной прорезью, предлагаемое устройство содержит третью линейку и общую ось вращения, установленную на одном конце первой, второй и третьей линеек, в прорезь второй линейки установлен подвижный продольный визир с возможностью вращательного его движения, длина прорези второй линейки составляет половину ее длины, шкалы линеек равномерные, шкала второй линейки размещена вдоль прорези и цена ее делений в раз больше цены делений шкал первой и третьей линеек.

Новизна полезной модели заключается в том, что предлагаемое устройство содержит третью линейку и общую ось вращения, установленную на одном конце первой, второй и третьей линеек, в прорезь второй линейки установлен подвижный продольный визир с возможностью вращательного его движения, длина прорези второй линейки составляет половину ее длины, шкалы линеек равномерные, шкала второй линейки размещена вдоль прорези и цена ее делений в раз больше цены делений шкал первой и третьей линеек, что обеспечивает расширение дидактических возможностей устройства для определения среднего значения общего сопротивления параллельно соединенных резисторов без выполнения вычислительных операций.

Конструктивная схема предлагаемого устройства в собранном и развернутом виде приведена на фиг.1 и фиг.2 соответственно, где обозначено: 1 - общая ось вращения; 2 - прокладка; 3 - прорезь; 4 - визир; 5 - первая линейка; 6 - третья линейка; 7 - передвигаемая ось вращения; 8 - вторая линейка.

В исходном положении на общей оси вращения 1 расположены прокладка 2, прорезь 3 с визиром 4, первая линейка 5, третья линейка 6 и передвигаемая ось вращения 7 визира 4, установленная в прорези 3 второй линейки 8.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В рабочем (развернутом) положении (фиг.2) на взаимно перпендикулярно расположенных первой 5 и третьей 6 линеек откладывают значения параллельно соединенных резисторов с одинаковыми единицами измерений (Ом, кОм, МОм). Поворачивая относительно оси 7 и передвигая вдоль прорези 3 устанавливаем концы визира 4 на ранее отложенных значениях первой 5 и третьей 6 линеек. Считываем значение искомого общего сопротивления параллельно соединенных резисторов по шкале второй линейки 8 вдоль ее прорези 3.

Промышленная осуществимость полезной модели обосновывается тем, что в ней используются известные в аналоге и прототипе элементы по своему прямому назначению. В организации - заявителе изготовлен в 2006 году опытный образец заявленного устройства.

Положительный эффект от использования полезной модели состоит в том, что расширяются дидактические возможности заявленного устройства за счет того, что обучаемые на занятиях по электротехнике определяют среднее значение общего сопротивления параллельно соединенных резисторов без выполнения вычислительных операций и, кроме того, оценивают вклад изменения каждого в отдельности слагаемого резистора в общий результат среднего значения сопротивления не прибегая к анализу сложных математических зависимостей.

Литература:

1. Арифмометр «Феликс». Завод счетно-аналитических машин, г.Горький, Средне-волжский совнархоз, 1965 г., (аналог).

2. Логарифмическая линейка, БЭС, т.14, М.: Советская энциклопедия, 1973 г.,с.592, (прототип).

Устройство для определения среднего значения параллельно соединенных резисторов, содержащее первую линейку, подвижный продольный визир и вторую линейку с продольной прорезью, отличающееся тем, что содержит третью линейку и общую ось вращения, установленную на одном конце первой, второй и третьей линеек, в продольную прорезь второй линейки установлен подвижный продольный визир с возможностью вращательного его движения, длина прорези второй линейки составляет половину ее длины, шкалы линеек равномерные, шкала второй линейки размещена вдоль прорези и цена ее делений в раз больше цены делений шкал первой и третьей линеек.