Зертханалық жұмыс №7 жанама әдіспен кедергіні зерттеу

7.1. Жұмыстың мақсаты

7.1.1 Вольтметр және амперметр әдісімен кедергінің анықтау схемасың зерттеу;

7.1.2. Вольтметр мен амперметрді әртүрлі қосудағы өлшеу қателігің бағалау.

7.2 Негізгі мағлұматтар

Вольтметр және амперметр әдісінде - жұмыстын шартына байланысты элементі анықталған кедергі қоюға мүмкіндік беретін жанама тәсіл әртүрлі анықталады. Бұл әдіс Ом заңына сәйкес сымдық аумақ үшін алынған, кернеу Uх түсуімен соған байланысты Iх токтын төмендеуі Rх кедергісін аңықтайды:

Rх = Uх / Iх.

Т ок пен кеернеуді ң ұлауын анықтайтын әртүрлі тәсіл бар (сурет 7.1.)

а) б)

Сурет 7.1.

Келтірілген схемада өлшеу бөлімі кернеу Uх және Iх. токты бір уақытта өлшей алмайды. Бірінші схемада вольтметр көмегімен кернеуді өлшейді ол амперметр арқылы Iх және Iв-ға тең токтарды өлшеуге мүмкіндік адады. Бұның ішіндегі I_в вольтметр оранының тогы.

Uх Uх Uх

Rх = ------ = --------- = -----------,

Iх I - Iв Uх

I - -----

Rв

мұндағы Rв – вольтметрдің кедергісі.

Екінші схемада амперметр токты Iх өлшейді, бірақ вольтметр Uх кернеуінің Rх кедергісіне түйісуімен U_a кернеуінің амперметр тетүсуіне тең кернеуді көрсетеді:

Uх U - Uа U U Uа U

Rх = ------ = -------- = ----- = ----- - ---- = ---- - Rа,

Iх Iх Iх Iх Iх Iх

мұндағы Rа – амперметрдің кедергісі.

Сонымен, егер анықталатын кедергіні есептеу барысында құрылғының кедергісі есепке алса, онда барлық схъема бірдей.

Егер анықталатын кедергі Rх вольтметрдің кедергісімен салыстырғанда аз болса. Rв, онда Iв тогын елемеуге болады және біріші схеманы қолдану арқылы Rх кедергісін табамыз:

Uх

Rх = Rх = ------,

I

Салыстырмалы қателікті рұқсат етуі:

R’х - Rх R’х Rх

’₀ = --------- =- ---- = ----------

Rх Rв Rх + Rв

Бұл жағдайда, егер анықталатын кедергі Rх вольтметр кедергісімен Rв тең болса,онда токты елемеуге болмайды және екінші схеманы қолдануға тура келеді. Есептеу барысында Rх кедергісін анықтай отырып, кернеудің Uа амперметрге түсуін есепке алмасада болады.

Rх = R’х = U /Iх

Өлшеудің салыстырмалы қателігі:

Rх – Rх Rа Rа

’’₀ = --------- = -- ------ = ------.

Rх Rх - Rа Rх

Бірінші және екінші схеманы қолдануға лайықты шараны табу үшін салыстырмалы қателікті теңестіру керек. Содан кейін Rх кедергісінің кедергілік мәнін табу керек:

Rх Rа

--------- = ------,

Rх + Rв Rх

және де

R²х - RаRх - RвRа = 0

бұдан

Rх   Rв Rа.

Сонымен, Rх   RвRа үшін 7.1 а суреті сәйекс келеді, ол Rх   Rв Rа кедергілер үшін 7.1.б суреті сәйкес келеді. Біріншісі "кіші" кедергілерді табу схемасы деп аталады, ал екіншісі -"үлкен" кедергіні табу схемасы деп аталады.

Кедергілерді вольтметр және амперметрәдістерін қолданып табу барысында олардың көрсеткіші номинальды мәнге жақын болу үшін өлшеу шегі бар магнитоэлектрлік құралдарды таңдау керек. Бұл өлшеу қателігін аз болуға қамтамасыз етеді.