Измерение силы тока и напряжения
При непосредственной оценке для измерения силы тока используются амперметры, для измерения напряжения – вольтметры.
В зависимости от вида тока (напряжения), его величины, частоты, формы, требуемой точности измерения, сопротивления цепи, в которой производится измерение, используются различные типы приборов.
Включение электроизмерительных приборов в электрическую цепь
При измерении силы тока на участке цепи сопротивлением R амперметр включается последовательно с R в разрыв цепи (рис 9а). Тогда сила тока, текущего через измерительный прибор и участок с сопротивлением R, будет одинаковой.
Вольтметр подсоединяется параллельно участку цепи с сопротивлением R, напряжение на котором измеряется (рис 9б). При параллельном подключении напряжение на измерительном приборе и участке цепи R одинаково.
Последовательное подключение: R'=R+RA>R
Параллельное подключение: R''=RRB/(R+RB)<R
Шунт к амперметру
Если с помощью амперметра необходимо измерить силу тока IПР больше, чем ток, вызывающий отклонение подвижной части прибора на всю шкалу – IU ПР, к нему параллельно подключается дополнительное сопротивление, называемое шунтом, - Rш (рис 10).
I=IU+Iш, где I – сила измеряемого тока, IU – сила тока, текущего через измерительный механизм прибора, Iш – сила тока, текущего через шунт.
IшRш=Iur,
Обычно шунты используют в амперметрах магнитоэлектрической системы.
Добавочные сопротивления к вольтметру
Предел измерения вольтметра зависит от силы тока полного отклонения подвижной части прибора Iu пр и его внутреннего сопротивления r. Для расширения пределов измерения вольтметра добавочного сопротивления Rg, которое подключается к измерительному механизму прибора (рис 11).
U=Uu+Ug
Набор добавочных сопротивлений позволяет создать многопредельный вольтметр. Используется как раздельное, так и ступенчатое включение добавочных сопротивлений. Применяются также и наружные по отношению к прибору добавочные сопротивления.
Ход работы:
I=1.5 мА
Uпр=5V
r=1629 Ом
Jпр=50 мкА
C=Uпр/N
С=5/50=0.1
С=1.5/50=0.03
γ=1%
∆=0.05/5=0.01
Iпр=1.5 мкА, Rш=56 Ом, С=0.03, γ=1% Uпр=5В, Rg=98 кОм, С=0.1, γ=1%
№ |
I (расч) |
I (обр) |
∆I |
|
№ |
U(расч) |
U(обр) |
∆U |
5 |
0.15 |
0.15 |
0 |
|
5 |
0.5 |
0.471 |
0.03 |
10 |
0.3 |
0.31 |
0.01 |
|
10 |
1 |
1 |
0 |
15 |
0.45 |
0.45 |
0 |
|
15 |
1.5 |
1.54 |
0.04 |
20 |
0.6 |
0.61 |
0.01 |
|
20 |
2 |
2.05 |
0.05 |
25 |
0.75 |
0.76 |
0.01 |
|
25 |
2.5 |
2.55 |
0.05 |
30 |
0.9 |
0.92 |
0.02 |
|
30 |
3 |
3.01 |
0.01 |
35 |
1.05 |
1.07 |
0.02 |
|
35 |
3.5 |
3.6 |
0.1 |
40 |
1.2 |
1.22 |
0.02 |
|
40 |
4 |
4.03 |
0.03 |
45 |
1.35 |
1.36 |
0.01 |
|
45 |
4.5 |
4.52 |
0.02 |
50 |
1.5 |
1.52 |
0.02 |
|
50 |
5 |
5.02 |
0.02 |
Вывод: В результате выполненной работы мы изучили принципы действия и основные характеристики электроизмерительных приборов, собрали и исследовали миллиамперметр переменного тока и вольтметр для измерения постоянного и переменного напряжения.
Белорусский национальный технический университет
Кафедра экспериментальной и теоретической физики
Группа 103711
Отчет
о лабораторной работе №1
по теме “Изучение электроизмерительных приборов”
Студент Шустовский А. Н.
“__” 2002г.
Преподаватель
“__” 2002г.
Минск 2002