13.1.4 Шунти, додаткові опори та їх застосування

Шунтом називається опір, приєднаний паралельно амперметру (рис. 13.6), внаслідок чого через амперметр проходить лише частина вимірюваного струму.

Шунти використовуються для розширення меж вимірювання амперметрів.

Рисунок 13.6 Шунт.

Якщо необхідно виміряти амперметром струм у к разів більший максимально можливого для цього приладу, то необхідно увімкнути шунт з опором , який задовольняє рівності:

(13.9)

де k = I/I - коефіцієнт шунтування;

I – сила струму в колі;

I - сила струму, що проходить через амперметр;

R - опір амперметра.

Додатковими опорами називаються пристрої, які використовуються для розширення меж вимірювання вольтметрів. Вони являють собою визначені опори R , які вмикаються послідовно з вольтметром (рис. 13.7). Таке вмикання R перетворює напругу U в силу струму (відповідно до закону Ома), а силу струму - в поділки стрілочного приладу U →I→ п.

Рисунок 13.7 Додатковий опір.

Для розширення меж вимірювання в k₁ разів додатковий резистор R повинен мати опір:

, (13.10)

де

(13.11)

- опір вольтметра, - падіння напруги на вольтметрі,

R - спільний опір

13.2 Експериментальні дослідження

13.2.1 Опис лабораторної установки

Лабораторна установка складається з мікро амперметра, цифрового вольтметра, подільника напруги R₁+ R¹ набору опорів R₂, R_ш , діода Д-226.

13.2.2 Порядок виконання роботи і методичні вказівки з її виконання

13.2.2.1 Ознайомлення з електровимірювальними приладами та іншими елементами електричних кіл.

Вивчити прилади, які знаходяться на робочому місці, і записати головні характеристики приладів та інших елементів електричних кіл.

13.2.2.2 Шунтування і градуювання амперметра на постійному струмі

Скласти схему (рис 13.8). Послідовно з навантаженням увімкнути досліджуваний прилад Р і зразковий РА. Схему підключають до джерела, клеми якою позначені на панелі = U.

Рисунок 13.8 Шунтування і градуювання амперметра на постійному струмі

Зняти залежність кількості поділок шкали від сили струму п=f(I). Побудувати графік п(І). Нанести на графіку похибки вимірювань. Визначити ціну поділки і чутливість приладу. Виміряти за допомогою приладу В7-21А опори , і R₁ + R'.

Визначити коефіцієнт шунтування к і, знаючи опір шунта, обчислити внутрішній опір амперметра R_а.

13.2.2.3 Градуювання вольтметра за постійною напругою

Як вольтметр використовується той самий стрілочний прилад, що й при виконанні попереднього завдання. До нього підключається додатковий резистор = R_2.

Скласти схему, рис. 14.9

Рисунок 13.9 Градуювання вольтметра за постійною напругою

Зняти залежність кількості поділок приладу п від напруги п=f(U) між точками а та b. Побудувати градуювальний графік. Визначити ціну поділки і чутливість приладу

13.2.2.4 Градуювання вольтметра за змінною напругою

Для використання приладу постійного струму в колах змінного струму послідовно зі стрілочним приладом Р на ділянці кола аb (рис. 13.9) вмикається діод VD, який перетворює змінний струм в постійний. Величина струму, що протікає через прилад, в цьому випадку, пропорційна прикладеній змінній напрузі.

Для градуювання скласти схему (рис. 13.10). Прилад РV- зразковий.

Рисунок 13.10 Градуювання вольтметра за змінною напругою

Зняти залежність п(U) і побудувати градуювальний графік. Визначити ціну поділки і чутливість приладу.

1.4.5 Визначення сили змінного струму

За допомогою зразкового приладу РА визначити силу змінного струму, що протікає через подільник R' + R . Для цього ввімкнути прилад РА (В7-21А) послідовно з R' + R і джерелом живлення ~ U. Визначити похибку вимірюваної величини.

13.2.3 Зміст звіту

Звіт має містити: мету роботи, схему лабораторної установки, результати вимірів у вигляді таблиць, графіки залежностей графік п{1), п(U), стислі висновки.