Вопросы для самоконтроля

1. Для чего предназначен счётчик активной энергии?

2. Опишите устройство счётчика активной энергии.

3. Опишите принцип действия счётчика активной энергии.

4. Составьте и опишите принципиальную электрическую схему включения счётчика активной энергии в высоковольтную сеть с помощью измерительных трансформаторов напряжения и тока.

5. Что понимается под постоянной счётчика активной энергии?

6. Как определить мощность нагрузки по показаниям счётчика активной энергии?

9.6. Измерение сопротивлений

В цепях постоянного тока сопротивление элемента цепи можно измерить с помощью вольтметра и амперметра. Для этого измеряют напряжение на элементе цепи и силу тока, который в нём протекает. Разделив показание вольтметра на показание амперметра, определяют сопротивление:

. (9.14)

В цепях переменного тока по показаниям вольтметра и амперметра можно определить полное сопротивление элемента цепи:

. (9.15)

Активное сопротивление элемента в цепи переменного тока можно определить по показаниям ваттметра и амперметра:

. (9.16)

Пример 9.5

Катушка индуктивности подключена к однофазному источнику (50 Гц). В цепь катушки включены ваттметр, вольтметр и амперметр. После подачи напряжения на зажимы катушки показания приборов составили: ваттметра – 110 Вт, вольтметра – 220 В, амперметра – 5 А.

Определить параметры катушки (полное, активное и индуктивное сопротивления).

Решение.

1. Определяем полное сопротивление катушки по (9.15):

.

2. Определяем активное сопротивление катушки по (9.16):

.

3. Определяем индуктивное сопротивление катушки из (3.75):

.

Для непосредственного измерения сопротивлений используется электроизмерительный прибор омметр, который представляет собой совокупность миллиамперметра магнитоэлектрической системы и специальной измерительной системы, состоящей из источника постоянной электродвижущей силы и регулируемого резистора (рис.9.4).

При неизменном напряжении источника сила тока в цепи зависит от измеряемого сопротивления, что позволяет градуировать шкалу миллиамперметра в омах:

, (9.17)

где I – сила тока в цепи, А;

R_р – сопротивление регулируемого резистора, Ом;

R_а – сопротивление амперметра, Ом;

R_х – измеряемое сопротивление, Ом.

Чем больше измеряемое сопротивление, тем меньший ток протекает в цепи, поэтому омметр имеет обратную шкалу.

Помимо омметра сопротивление элемента цепи можно измерить с помощью измерительного моста. Рассмотрим четырёхплечий измерительный мост (рис.9.5).

В одно плечо моста включается элемент цепи, сопротивление которого необходимо измерить (R_х), в три других плеча моста включаются регулируемые резисторы R₁, R₂, R₃. Измерительный мост имеет две диагонали (ab и cd), к диагонали ab подключается источник постоянной электродвижущей силы, к диагонали cd – гальванометр G.

При измерении необходимо сопротивления регулируемых резисторов изменять так, чтобы уравновесить мост, то есть ток в гальванометре должен отсутствовать. Это означает, что в уравновешенном состоянии I₁ = I₂ , I₃ = I_x. В соответствии со вторым законом Кирхгофа:

; . (9.18)

Разделив одно уравнение на другое, получим:

. (9.19)