Тема 5.2: Измерения в цепях постоянного и переменного тока низкой частоты

Измерение постоянного и переменного тока и напряжения. Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра. Измерение мощности в цепях постоянного и переменного тока. Схемы включения ваттметров.

Приборы учета производства и потребления электрической энергии. Индукционные счетчики однофазного и трехфазного переменного тока, схемы их включения. Измерение сопротивления в цепи постоянного тока амперметром и вольтметром. Особенности измерения малых и больших сопротивлений. Измерения средних сопротивлений в цепи переменного тока амперметром, вольтметром и ваттметром. Измерение сопротивлений амперметром-логометром и мостом постоянного тока. Измерение сопротивления изоляции мегаомметром. Использование цифровых приборов для измерения различных величин.

Литература: [1] гл.11 §11.10-11.17; [3] гл.8 задачи: 8.16, 8.21, 8.23, 8.24, 8.41, 8.44, 8.47, 8.49.

Вопросы для самопроверки

1. Почему сопротивление обмотки амперметра должно быть малым, а вольтметра большим по сравнению с сопротивлением нагрузки?

2. Что произойдет в электрической цепи, если амперметр включить параллельно ее зажимам?

3. Вольтметр на номинальное напряжение 380 В ошибочно включили последовательно с потребителем, рассчитанным на то же напряжение. Почему потребитель перестанет работать?

4. Поясните методику расчета шунта для расширения пределов измерений токов. Начертите схему включения прибора с внешним шунтом.

5. Определите сопротивление шунта для магнитоэлектрического миллиамперметра, номинальный ток которого 5 мА и сопротивление 20 Ом, если шунтирующий множитель n=6. Ответ: 4 Ом.

6. Поясните методику расчета добавочного сопротивления для расширения пределов измерения напряжений. Начертите схему включения прибора с добавочным сопротивлением.

7. Многопредельный вольтметр имеет четыре предела измерения: 3; 15; 75 и 150 В. Номинальный ток прибора 30 мА. Определить добавочные сопротивления R₁, R₂, R₃ и R₄, включаемые последовательно с прибором, если его внутреннее сопротивление 10 Ом. Ответ: R₁=90 Ом; R₂=400 Ом; R₃=2000 Ом; R₄=2500 Ом.

8. Начертите схему включения электродинамического ваттметра для измерения мощности, потребляемой лампами.

9. В цепи постоянного тока мощность измерили методом амперметра и вольтметра. Показания амперметра 10 А , а вольтметра . Определите потребляемую мощность и относительную погрешность измерения. Ответ: .

10. Начертите схему включения индукционного прибора в сеть для измерения энергии, расходуемой потребителем.

11. Мощность потребителя 2 кВт. Какое время работал счетчик, если он сделал 40 оборотов, а постоянная счетчика 1400 Вт·с/об? Ответ: 28 с.

12. Какими методами можно измерить сопротивление? Какие особенности каждого метода?

13. Какие виды работ и каким образом можно произвести с помощью мегаомметра?