Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Цель работы:
Оборудование: набор измерительных приборов различных систем и классов точности, источник питания ВС4-12, набор различных сопротивлений.
Электромеханические приборы применяют для измерения напряжения, тока, мощности и других электрических величин в цепях постоянного и переменного тока низкой частоты. Название электроизмерительного прибора определяется его назначением. Различают вольтметры, амперметры, ваттметры, омметры, фазометры и комбинированные приборы – ампервольтметры, вольтомметры и другие.
По принципу действия электромеханические приборы делятся на приборы магнитоэлектрической, электродинамической, ферродинамической, электромагнитной, электростатической, индукционной и некоторых других систем, используемых реже. Принадлежность прибора к той или иной системе обозначается условным значком на его шкале.
Таблица 1. Условные обозначения на электроизмерительных приборах.
|
Условное обозначение |
Расшифровка |
|
Измерительный механизм магнитоэлектрической системы |
|
|
Измерительный механизм электромагнитной системы |
|
|
Измерительный механизм электродинамической системы |
|
|
Измерительный механизм индукционной системы |
|
|
Измерительный механизм электромагнитной системы с экраном |
|
|
Измерительный механизм электродинамической системы с экраном |
|
|
– |
Измерение постоянных токов и напряжений |
|
~ |
Измерение переменных токов и напряжений |
|
~ |
Измерение и постоянных и переменных токов и напряжений |
|
|
Рабочее положение вертикальное |
|
[ |
Рабочее положение горизонтальное |
|
Между корпусом и измерительной системой напряжение не должно превышать 2 кВ |
Измерение физических величин можно осуществлять прямым или косвенным способами. При прямом способе значение измеренной величины определяют по непосредственному показанию прибора, шкала которого проградуирована в единицах измеряемого величины. Косвенный способ измерения позволяет определить значение измеряемой величины с помощью вычислений по результатам прямых измерений других величин, которые связаны с измеряемой величиной физической закономерностью, выраженной математической формулой.
При любых измерениях важно, чтобы приборы как можно меньше оказывали влияние на режим работы тех электрических цепей, в которых производятся измерения.
Наиболее часто используются стрелочные электроизмерительные приборы. Значительно реже назначение указателя в приборе выполняет световое пятно («зайчик»). Часто для повышения точности отсчета по шкале под стрелкой- указателя помещают зеркальную полоску вдоль всей шкалы. Это позволяет избежать ошибки параллакса (отсчет производят тогда, когда стрелка и ее изображение в зеркале совмещаются).
Шкала прибора может быть разделена на различное число делений. При этом говорят о цене деления шкалы. Для расчета цены деления можно использовать формулу: , т.е. отношение верхнего предела измеряемой величины по данной шкале к числу делений шкалы. Любой электроизмерительный прибор характеризуется также чувствительностью, т.е отношением перемещения указателя (в линейных или угловых единицах, или в числе делений шкалы) к измерения значения измеряемой величины, вызвавшей это перемещение. Чувствительность прибора численно равна величине, обратной значению цены деления шкалы.
Метрологические свойства прибора характеризуют его класс точности. Он обозначается числом на шкале прибора и указывает предел приведенной погрешности прибора, выраженный в процентах. Государственным стандартом (ГОСТом) установлены восемь классов точности : 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; и 4.0. Класс точности числено равен величине максимальной погрешности при отклонении стрелки прибора на всю шкалу.
По классу точности легко можно определить величину абсолютной погрешности измеряемой величины по формуле:
.
Например: Значение напряжения, измеренное вольтметром класса точности 1.0 с верхним пределом измерения 100 Вольт, равно 10 Вольт. Абсолютная ошибка в измерении величины напряжения Вольт, т.е. истинное значение измеряемой величины заключено в пределах от 9 до 11 Вольт, а относительная ошибка измерения
Электроизмерительные приборы необходимо выбирать, исходя из заданной величины относительной погрешности. Если измеряемая величина должна быть определена с точностью 2%, то могут быть использованы для измерений приборы с классом точности 1.5 и выше, но не 2.5 и ниже.
Приборы, для которых не классифицируются (внеклассные приборы) и обычно используются как простые индикаторы токов или напряжений.
Если учесть, что для большинства электроизмерительных приборов значение практически постоянно для любого участка шкалы, то минимальная относительная погрешность будет при отсчете показаний прибора в конце шкалы.
Основой электроизмерительного прибора является измерительный механизм (ИМ), имеющий отсчетное устройство, неподвижную и подвижную части и демпфер для успокоения собственных колебаний последней. Кроме ИМ прибор может содержать шунты и добавочные резисторы, расширяющие пределы измерения и размещенные в том же корпусе. На подвижную часть ИМ действует вращающий момент, возникающий под действием токов и напряжений, функционально связанных с измеряемой величиной. Для его уравновешивания используются спиральные пружинки или растяжки, создающие противодействующий момент, пропорциональный углу поворота подвижной части.
В лабораторной практике часто используются многопредельные приборы, в которых путем подключения к измерительному механизму добавочных сопротивлений или шунтов достигается расширение пределов измерения по току и напряжению. Предел измерения переключается соответствующим переключателем или выбором соответствующего гнезда на панели прибора. Выбирать предел измерения рекомендуется так, чтобы отклонение стрелки прибора составляло не менее 2/3 шкалы. При переключении предела измерений изменяются предельное значение измеряемой величины и цена деления, это необходимо учитывать при практическом пользовании прибором. На шкале прибора многопредельного прибора обычно приво дятся данные о токе полного отклонения при измерении различных напряжений и падение напря жения при измерении различных токов. Это позволяет определить внутреннее сопротивление вольтметра и амперметра на различных пределах.
Рисунок 1. Шкалы многопредельных вольтметра и амперметра.
Работа магнитоэлектрических механизмов основана на взаимодействии магнитного поля магнита и тока, проходящего по катушке (рамке). Возникающий при этом вращающий момент отклоняет подвижную часть механизма относительно неподвижной. В зависимости от того, какой из указанных элементов (постоянный магнит или рамка) является подвижной частью, различают механизмы с подвижной рамкой и с подвижным магнитом.
Рисунок 2. Устройство измерительного механизма магнитоэлектрической системы
Магнитная цепь измерительного механизма с внеш ним магнитом (рис. 2) состоит из сильного постоянно го магнита 1, полюсных наконечников с цилиндрической расточкой 3, цилиндрического сердечника 4 и магнитопровода 5, выполненных из магнитомягкого материала. В воздушном зазоре между сердечником и полюсными наконечниками создается сильное, практически равно мерное радиальное магнитное поле.
Подвижная часть механизма 2 представляет собой катушку (рамку) прямоугольной формы из тонкого мед ного или алюминиевого провода, намотанного на алюми ниевый каркас (либо без каркаса), которая может пово рачиваться вокруг сердечника в магнитном поле. К рам ке с двух сторон приклеиваются алюминиевые буксы для закрепления растяжек или кернов. Уравновешива ние подвижной части осуществляется грузиками 6. Стрелка 7 и циферблат со шкалой образуют отсчетное устройство.
При протекании по обмотке рамки постоянного тока на нее действует вращающий момент
, (1)
где – величина индукции магнитного поля в зазоре; – площадь рамки; n – число витков обмотки рамки.Учитывая, что противодействующий момент пропорционален углу поворота рамки, из выражения (1) можно найти угол отклонения, при котором наступает равновесие подвижной части ИМ
, (2)
где – коэффициент, зависящий от упругости пружинки. Коэффициент пропорциональности между углом отклонения и силой тока называется чувствительностью ИМ по току. Как следует из (2), при постоянстве индукции в зазоре чувствительность магнитоэлектрического измерительного механизма постоянна и шкала линейна.
При протекании по обмотке рамки меняющегося во времени тока i(t) выражение (1) будет описывать связь мгновенных значений тока рамки и действующего на нее вращающего момента. Если частота изменения тока намного меньше частоты собственных механических колебаний подвижной части прибора, то отклонение рамки определяется мгновенными значениями ее тока. Такой режим работы характерен для регистрирующих приборов, например самописца. Частота собственных механических колебаний рамки мала, и в большинстве случаев при проведении радиоизмерений частота тока рамки значительно превосходит ее. В этом случае угол отклонения рамки пропорционален среднему значению тока (его постоянной составляющей)
, (3)
где – период измеряемого тока или интервал усреднения, определяемый постоянной времени подвижной части ИМ, для непериодических токов.
Непосредственно магнитоэлектрический измерительный механизм, без дополнительных элементов, используют для измерения малых токов и напряжений. Для расширения диапазона измеряемых напряжений и токов используют добавочные резисторы и шунты , которые подключаются соответственно последовательно и параллельно измерительному механизму.
Для измерения переменных токов совместно с магнитоэлектрическим ИМ используют дополнительные диодные выпрямители. Это позволяет измерять средневыпрямленное значение тока
.
Достоинства магнитоэлектрических приборов:
Большой вращающий момент при малых токах – высокая чувствительность прибора, линейная шкала прибора, высокие классы точности, малое энергопотребление, нечувствительность к внешним магнитным полям и высокочастотным наводкам.
Недостатки магнитоэлектрических приборов:
Сложность конструкции, высокая стоимость, при протекании большого тока, тонкий провод рамки прибора может сгореть, при подключении прибора нужно строго соблюдать полярность, для использования в цепях переменного тока необходимы преобразователи.
Рисунок 3. Устройство измерительного механизма электромагнитной системы
Устройство электромагнитного механизма показано на рис. 3. Работа его основана на взаимодействии подвижного ферромагнитного сердечника 2, эксцентрично укрепленного вместе со стрелкой на оси 3, с неподвижной катушкой 1, обтекаемой током. Спиральная пружинка используется только для создания противодействующего момента. Угол поворота стрелки такого прибора пропорционален квадрату тока, протекающего через катушку:
, (4)
поэтому шкала у электромагнитного измерительного прибора неравномерная. Обычно в электромагнитных механизмах форма сердечника подбирается так, что шкала практически равномерная, начиная с 15—20% ее конечного значения.
Электромагнитные амперметры и вольтметры измеряют среднеквадратическое значение тока или напряжения и могут использоваться для измерений в цепях постоянного и переменного тока. При работе прибора на переменном токе в сердечнике и окружающих металлических частях возникают вихревые токи, размагничивающие сердечник. Поэтому показания прибора электромагнитной системы при измерении переменного тока несколько меньше, чем при измерении постоянного. При частоте 50 Гц это различие невелико, но оно увеличивается с ростом частоты тока.
Достоинства электромагнитных механизмов.
Пригодность для работы в цепях постоянного переменного тока; большая перегрузочная способность; возможность непосредственного измерения больших токов и напряжений; простота конструкции, нет необходимости соблюдать полярность включения.
Недостатки электромагнитных механизмов.
Неравномерная шкала; невысокая чувствительность; большое потребление мощности; подверженность влиянию изменения частоты; подверженность влиянию внешних магнитных полей и температуры.
Рисунок 4. Измерительный механизм электродинамической системы
Работа измерительных механизмов электродинамиче ской системы основана на взаимодей ствии магнитных полей двух катушек с токами — не подвижной 1 и подвижной 2. Подвижная катушка, укрепленная на оси или растяжках, может поворачи ваться внутри неподвижной. При протекании в обмотках катушек токов и возникают электромагнитные силы, стремящиеся так повернуть подвижную часть, чтобы магнитные потоки подвижной и неподвижной катушек совпали.
Неподвижная катушка 1 обычно выполняется из двух одинаковых частей, разделенных воздушным зазо ром. Благодаря этому обеспечиваются требуемая конфи гурация магнитного поля и удобство расположения оси. Неподвижная и подвижная катушки механизма (обычно бескаркасные) имеют круглую или прямоугольную фор му и изготавливаются из медного или алюминиевого провода. Подвижная катушка укрепляется на опорах или растяжках. Для подвода тока к подвижной катушке используются спиральные пружины или растяжки. При меняются стрелочные или световые указатели.
Собственное магнитное поле электродинамических механизмов, силовые линии которого замыкаются по воздуху, невелико. На электродинамические механизмы влияют внешние магнитные поля. Для защиты от них применяется экранирование, т. е. измерительный меха низм помещают внутри одного или двух экранов из фер ромагнитного материала.
Шкала приборов электродинамической системы также нелинейна, однако на практике удается сделать шкалу электродинамических приборов равномерной начиная с 15...20 % от конечного ее значения.
Электродинамические амперметры и вольтметры измеряют среднеквадратическое значение тока или напряжения и поэтому могут использоваться для измерений в цепях не только постоянного, но и переменного тока.
Электродинамические приборы являются наиболее точными среди других приборов переменного тока, поскольку в них отсутствуют ферромагнитные элементы, а следовательно, отсутствуют и погрешности, связанные с нелинейностью и нестабильностью ферромагнетиков. Класс точности этих приборов – до 0,05 и лучше. Столь малая погрешность, однако, имеет место только на низких частотах (до 1,5 кГц), где не сказывается влияние индуктивности катушек.
Достоинства электромагнитных механизмов.
Возможность работы на постоянном и переменном токе. Хорошая точность при работе на переменном токе.
Недостатки электромагнитных механизмов.
Нелинейная шкала, малая чувствительность и сравнительно большое энергопотребление.
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
Рисунок 5. Устройство измерительного механизма электростатической системы
В электростатических механизмах перемещение под вижной части происходит под действием энергии элек трического поля системы двух или нескольких электри чески заряженных проводников. Следовательно, в данном механизме в отличие от механизмов других систем пере мещение подвижной части осуществляется за счет действия непосредственно при ложенного напряжения. По этому в основном электро статические механизмы при меняются в приборах, изме ряющих напряжение, вольт метрах.
Перемещение подвижной части во всех конструкциях электростатических вольт метров связано с изменением емкости системы. Распро странение получили два ви да механизмов: изменение емкости в одних осуществ ляется за счет изменения активной площади электро дов, а в других — за счет изменения расстояния между электродами. Первые при меняются в щитовых и переносных вольтметрах на на пряжения от десятков до сотен вольт, вторые— в щито вых киловольтметрах.
Чувствительность измерительного механизма электростатической системы мала, что не позволяет создать прибор с пределом измерения меньше 10 В.
Собственное электрическое поле электростатического вольтметра незначительное, поэтому на работу прибора сильное влияние оказывают внешние электрические по ля. Для уменьшения этого влияния приборы экранируют. Экраном может служить корпус прибора, если он метал лический. Если корпус выполнен из пластмассы, то эк раном служит металлическая фольга из немагнитного материала или алюминиевая краска, которой покрыва ется внутренняя поверхность корпуса. Экран соединяет ся с одним из электродов и заземляется.
Чувствительность электростатических механизмов мала. Для ее повышения подвижную часть укрепляют на растяжках или на подвесе, применяют оптический све товой отсчет, а также увеличивают емкость механизма, делая его многокамерным.
На электростатические вольтметры почти не влияют температура, частота и форма кривой приложенного на пряжения и внешние магнитные поля.
Собственное потребление мощности вольтметра на переменном токе мало, а при включении в цепь постоян ного тока равно нулю.
Перечисленные свойства электростатических вольт метров обусловливают их применение в широком часто тном диапазоне в маломощных цепях, а также в цепях высокого напряжения до сотен киловольт.
Достоинства электростатических приборов.
Приборы электростатического типа имеют высокое входное сопротивление, малую, но переменную входную емкость, малую потребляемую мощность, широкий частотный диапазон. Данные приборы могут использоваться в цепях переменного и постоянного тока. Показания приборов соответствуют среднеквадратическому значению измеряемой величины, и показания не зависят от формы кривой измеряемого сигнала.
Недостатки электростатических приборов.
Приборы имеют квадратичную шкалу, малую чувствительность из-за слабого электростатического поля и невысокую точность. Кроме того, приборы требуют применения экрана и не исключают возможность электрического пробоя.
Рисунок 6. Устройства демпферов:
а) воздушный; б) магнитоиндукционный; в) жидкостный.
Для обеспечения требуемого времени успокоения подвижной части в аналоговых приборах применяют различные устройства, создающие успокаивающий мо мент. К ним относятся воздушный, магнитоиндукционный или жидкостный успокоители. Воздушный успокоитель (рис. 6а) применяется, главным образом, в приборах старых разработок, имеющих подвижную часть на оси с противодействующими пружинами. Он представляет собой закрытую камеру 1, внутри которой перемещается при движении подвижной части легкое алюминиевое крыло 2, жестко укрепленное на оси 3 подвижной части измерительного механизма. Между алюминиевым крылом 2 и корпусом 1 имеется небольшой зазор. При движении крыла воздух переме щается из одной части камеры в другую, создавая успо каивающий момент, способствующий оптимальному успокоению подвижной части прибора. Магнитоиндукционный успокоитель (рис. 6б) состо ит из неподвижного постоянного магнита 1 с магнитопроводом 2 (возможно применение нескольких постоян ных магнитов) и крыла успокоителя 3, жестко скреплен ного с подвижной частью прибора. Крыло успокоителя выполнено из немагнитного материала, обычно алюми ния.
При движении подвижной части, а следовательно, и крыла успокоителя в последнем при пересечении поля постоянного магнита наводятся вихревые токи. Взаимо действие этих токов с полем постоянного магнита созда ет успокаивающий момент.
Магнитоиндукционный успокоитель по конструкции проще воздушного успокоителя и более удобен при регулировке успокаивающего момента. Однако применение магнитоиндукционного успокоителя возможно лишь в приборах, где поле постоянного магнита не будет оказы вать существенного влияния на работу измерительного механизма.
Жидкостный успокоитель применяется, главным об разом, в приборах, имеющих малые размеры по высоте, однако в последнее время его стали применять и в при борах обычного габарита. Жидкостный успокоитель (рис. 6в) состоит из двух дисков. Диск 1 укрепляется на подвижной части прибора, а диск 2 — на неподвиж ной части. Зазор между дисками обычно составляет 0,1—0,15 мм. Между дисками заливается специальная маловысыхающая кремнийорганическая жидкость 3. Жидкость в зазоре удерживается поверхностным натя жением. Для предотвращения вытекания жидкости из зазора поверхности дисков, соприкасающиеся с жидко стью, тщательно полируются.
Благодаря определенной вязкости применяемой жид кости при движении подвижной части, т. е. при враща тельном движении диска 1 относительно диска 2, из-за трения между слоями жидкости возникает успокаиваю щий момент.
При подключении измерительного прибора к электрической цепи её параметры в той или иной степени изменяются, что необходимо учитывать при проведении измерений. Основное требование к электроизмерительным приборам сводится к минимизации влияния прибора на параметры и режим работы объекта измерений.
Измерение амперметром
Амперметр включается в электрическую цепь последовательно с нагрузкой R* (в разрыв цепи), как показано на рис. 7. Внутреннее сопротивление амперметра (сопротивление обмотки измерительного механизма прибора) равно .
Рисунок 7. Включение амперметра в измерительную цепь.
Ток в цепи до включения амперметра был равен , при включении амперметра в цепь ток изменяется и становится равным . Только если , амперметр не будет вносить заметных искажений.
Если величина тока превышает допустимый предел измерений амперметра, то предел измерений амперметра можно расширить, подключив параллельно амперметру специальное сопротивление, называемое шунтом.
Рисунок 8. Расширение предела измерения амперметра при помощи шунта.
При подключении шунта часть тока I, текущего через сопротивление нагрузки, течет через шунт, причем:
, тогда .
Если максимально допустимый ток , измеряемый амперметром, в n раз меньше тока в цепи, то:
,
т.е. для увеличения предела измерения в n раз необходимо подключить шунт сопротивлением
. (5)
Измерение вольтметром
Для измерения падения напряжения на участке цепи вольтметр подключается параллельно участку.
Рисунок 9. Включение вольтметра в измерительную цепь.
Если измеряемое падение напряжения превышает предел измерения вольтметра, то прибор может выйти из строя. Расширить пределы измерения вольтметра можно, подключив последовательно с вольтметром добавочное сопротивление
Рисунок 10. Расширение предела измерения вольтметра.
Номинал добавочного сопротивления должен быть таким, чтобы сумма падений напряжений Uд и UV оказалась не меньше измеряемой разности потенциалов U. Так как через обмотку вольтметра (RV) и добавочное сопротивление (Rд) течет один и тот же ток:
и , т.е. ; .
Для того, чтобы увеличить предел измерения вольтметра в n раз, т.е: , необходимо добавочное сопротивление с номиналом:
.
ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТОДОМ АМПЕРМЕТРА И ВОЛЬТМЕТРА
Для измерения сопротивления проводника методом амперметра и вольтметра, необходимо провести измерения силы тока , и падение напряжения на концах проводника, и воспользоваться законом Ома для участка цепи:
.
Рисунок 11. Схемы для измерения сопротивления методом амперметра и вольтметра.
Рассмотрим схему для измерения , изображенную на рис. 11а. Через амперметр и сопротивление течет один и тот же ток. Эта схема не вносит ошибок в измерение тока, однако вольтметр показывает напряжение, действующее не на резисторе , а на некотором участке цепи, состоящем из последовательно соединенных резистора и обмотки измерительного механизма амперметра; сопротивление этого участка:
,
Искомое сопротивление будет равно:
.
Относительная систематическая погрешность метода измерений этом случае определяется формулой:
,
где . Т.е:
.
Чем больше величина измеряемого сопротивления по сравнению с внутренним сопротивлением амперметра, тем меньше погрешность измерений при помощи схемы, изображённой на рис. 11а. Эта схема может быть использована при измерении больших сопротивлений .
Схема, изображенная на рисунке 11б не вносит дополнительной ошибки при измерении напряжения. При этом амперметр показывает суммарный ток, текущий через резистор и вольтметр.
.
Рассчитанное по показаниям приборов сопротивление будет отличаться от реального сопротивления проводника .
, но
Относительная погрешность схемы измерений без учёта тока, протекающего через вольтметр, определяется следующим образом:
, где .
Т.е.:
.
Чем меньше величина измеряемого сопротивления по сравнению с внутренним сопротивлением вольтметра, тем меньше погрешность измерений при помощи схемы, изображённой на рис. 11б.
На практике измерение сопротивления при помощи рассмотренных схем осуществляется путём построения вольтамперной характеристики (ВАХ), т.е. зависимости . Расчёт сопротивления может производиться либо аналитически (непосредственно по табличным данным), либо графически. Графический способ сводится к вычислению искомого сопротивления по графику ВАХ исследуемого сопротивления. Для этого табличные данные наносят на координатную плоскость и проводят кривую так, чтобы экспериментальные точки располагались примерно с одинаковой плотностью выше и ниже этой кривой. Если вследствие нагревания ВАХ проявляет нелинейный характер, то следует ограничиться лишь линейным её участком. Тогда искомое сопротивление может быть определено как котангенс угла наклона этого участка ВАХ к оси напряженийоков:
.
Практическая часть.
Задание 1.
Рассмотрите предложенные вам электроизмерительные приборы. Определите их характеристики по обозначениям на шкале. Заполните для каждого прибора следующую таблицу
Таблица 1.
|
Тип прибора (вольтметр, амперметр) |
||
Марка |
||
|
Тип измерительного механизма |
||
|
Для измерений в цепях какого тока предназначен |
||
|
Максимальный предел измерения |
||
|
Цена деления на каждом пределе измерения |
||
|
Класс точности |
||
|
Абсолютная погрешность измерения для показаний в конце шкалы |
||
Рабочее положение |
Задание 2.
Экспериментально убедитесь в том, что показания приборов зависят от их внутреннего сопротивления. Для этого подключите к выходным клеммам источника ВС4-12 сначала вольтметр магнитоэлектрической, а затем вольтметр электромагнитной системы (Соблюдаете полярность подключения! Клемма + источника должен быть подключена к клемме + вольтметра). Установите переключением пределов на вольтметрах предел измерения 15 В. Включите источник питания. Произведите измерение напряжения на клеммах источника сначала одним, а затем вторым вольтметром. Объясните различие в показаниях.
Для выяснения расхождений в показаниях приборов рассмотрим случай подключения к источнику с ЭДС Е и внутренним сопротивлением R* вольтметра с внутренним сопротивлением RV. Ток в цепи в этом случае равен:
,
Напряжение на зажимах прибора:
,
Следовательно измеряемое напряжение отличается от ЭДС источника на величину:
.
Подсоедините к источнику оба вольтметра одновременно (разумеется соблюдая полярность). Запишите показания первого вольтметра U’1 и второго вольтметра U’2. Заполните таблицу:
|
МЭ Вольтметр (марка) |
ЭМ Вольтметр (марка) |
Параллельное соединение |
|
|
U1 |
U2 |
U’1 |
U’2 |
Вывод:
Задание 3.
Постройте вольтамперные характеристики двух предложенных вам сопротивлений. Для этого соберите схему, изображенную на рисунке. Перемещением ползунка реостата установите различные значения падения напряжения на резисторе и измерьте соответствующие значения силы тока по показания амперметра (не менее 7 – 10 измерений). Результаты занесите в таблицу. Постройте графики зависимости силы тока от напряжения. По тангенсу угла наклона графиков определите сопротивление резисторов. Оцените относительную ошибку метода измерений. Соответствует ли выбранная схема требуемой точности измерений?
Заполните таблицу 2
|
1-й резистор |
2-й резистор |
|
|
U, В |
I, мA |
I, мA |
|
1 |
||
|
2 |
||
|
….. |
||
|
R1=……. Ом |
R2=…….. Ом |
Задание 4.
Произведите расчет добавочного сопротивления для любого из использованных вами в работе вольтметров, чтобы этот вольтметр позволял измерять напряжения до 750 В. Произведите расчет шунта для амперметра для расширения его предела измерения до 0,5 А. Результаты представьте в отчете.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
UV
RV
Е
U
А
V
а)
А
V
б)
А
Uд
Rд
V
V
V
RА
R*