Загальна інформація
Застосування
У цьому досліді йтиметься про схему та схему . Обидві ці схеми - основні логічні схеми, так звані "вентилі". Разом зі схемами та вони становлять основу двійкової цифрової техніки.
Схема досліду
Інша інформація (1/2)
Попередні знання
Учні мають бути обізнані з принципом дії простого електричного кола.
Принцип
За допомогою механічних вимикачів можна скласти схеми та . На них демонструють, що електричним станам перемикання можна поставити у відповідність логічні висловлювання.
Інша інформація (2/2)
Навчальна мета
Учнів слід ознайомити з принципом схем та і в такий спосіб підвести до основ двійкової цифрової техніки.
Завдання
Цей дослід складається з двох часткових дослідів. У першому частковому досліді досліджують принцип дії схеми , а в другій частині - принцип дії схеми .
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Теорія (1/2)
Схеми та - це два наріжні камені основних логічних схем, які, своєю чергою, становлять основу двійкової цифрової техніки. При цьому вони слугують реалізацією операторів обчислень математичної логіки. Такі сполучення можна здійснити, наприклад, за допомогою механічних вимикачів. При цьому розрізняють два можливі стани:
- Стан (1) відповідає наявності електричної напруги, тобто логічному значенню істинності "істина".
- Стан (0) відповідає відсутності електричної напруги, тобто логічному значенню істинності "хиба".
Теорія (2/2)
Якщо скласти електричне коло з джерела струму, кількох послідовно з'єднаних вимикачів і лампи розжарювання, то ним можна виконати логічну операцію . Її позначають знаком . Лампа розжарювання світиться лише тоді, коли всі вимикачі замкнені. Якщо позначити лампу через , то за двох вимикачів тоді й лише тоді, коли і або .
Функція має вигляд: .
Якщо скласти електричне коло з джерела струму, кількох паралельно з'єднаних вимикачів і лампи розжарювання, то ним можна виконати логічну операцію . Її позначають знаком . За двох вимикачів , якщо ; у всіх інших випадках .
Функція має вигляд: .
Обладнання
Складання та виконання
Складання
Експериментальна установка 1
Скласти дослід згідно з рисунком ліворуч; вимикачі спочатку розімкнені.
Перед дослідом на непідписаних смужках із набору електричних символів написати символи і та розмістити їх згідно з рисунком.
Це важливо, щоб порядково явно сформулювати висловлювання, символічно подані в таблицях істинності. (Приклад: таблиця 1, рядок 3: якщо вимикач A замкнений (1), а вимикач B розімкнений (0), то лампа розжарювання не світиться (0)).
Виконання (1/2)
Увімкнути блок живлення і встановити номінальну напругу для лампи розжарювання.
- Замикати й розмикати вимикачі і , утворюючи так усі можливі комбінації перемикань; при цьому спостерігати за лампою розжарювання і записувати спостереження в таблицю 1, використовуючи такі символи:
вимикач розімкнений: 0
вимикач замкнений: 1
лампа розжарювання не світиться: 0
лампа розжарювання світиться: 1
Зображення лампи розжарювання
Виконання (2/2)
Аналогічно скласти дослід згідно з рисунком праворуч із символами, як на рисунку Експериментальна установка 1, і знову встановити на блоці живлення .
Замикати й розмикати вимикачі і та спостерігати за лампою розжарювання при окремих станах перемикання.
Спостереження записати в таблицю 2, використовуючи ті самі символи, що й у 1-му досліді.
Експериментальна установка 2
Опрацювання результатів (1/5)
Таблиця 1
Стани вимикачів Світіння лампи розжарювання
Вимикач A Вимикач B
Опрацювання результатів (2/5)
Таблиця 2
Стани вимикачів Світіння лампи розжарювання
Вимикач A Вимикач B
Опрацювання результатів (3/5)
Питання
Опрацювання результатів (4/5)
Питання
Опрацювання результатів (5/5)
Доповни текст із пропусками: Схема І: Лампа розжарювання світиться лише тоді, коли всі вимикачі замкнені. Якщо позначити лампу через Y, то за двох вимикачів Y=1 тоді й лише тоді, коли A=____ і B=____ або A____B=1 . Функція І має вигляд: Y=A∧B . Схема АБО: Вона позначається знаком ____ . За двох вимикачів Y=0 , якщо A=B=____ ; у всіх інших випадках Y=____ . АБО має вигляд: Y=A∨B .