Измерительные приборы.

Вольтметры и амперметры.

Вольтметры и амперметры можно найти в группе Indicators.

• Какие варианты вольтметров имеются в вашем распоряжении? Чем они отличаются? Существует 4 варианта вольтметров, отличающиеся способом подключения вольтметра в цепь: горизонтально, вертикально, а также в зависимости от знака на зажиме вольтметра есть +-, а есть -+.Для амперметра - аналогично.

• Какие манипуляции можно выполнять с вольтметром (далее – и с другими измерительными приборами).

Разворачивать по горизонтали, вертикали, поворачивать на 90°.

• Каковы пределы измерения вольтметра. Пределы измерения вольтметра нет. Все ограничено источником питания.

• Какова погрешность измерения вольтметра.

Погрешность измерения вольтметра и амперметра порядка 10^-3.

• Какие электрические параметры вольтметра вы можете изменять, а какие определены заранее и не могут быть изменены.

Выбирать режим AC или DC, изменять входное сопротивление у вольтметра, а для амперметра менять внутреннее сопротивление.

• Какое значение показывает вольтметр (амперметр) в режиме измерения переменного напряжения(тока).

• Вольтметр переменного напряжения показывает среднеквадратичное значение напряжения U. Его еще называют эффективным или действующим. Амперметр показывает действующее значение силы тока, а чтобы найти амплитудное нужно действующее умножить на √2.

• Какие характеристики вольтметра могут изменить режим электрической цепи, и тем самым внести погрешность в проводимые измерения?

Реальный вольтметр:

а) имеет ненулевую проводимость,

б) ненулевую входную емкость,

в) ненулевую индуктивность.

Реальный амперметр:

а) имеет ненулевое сопротивление,

б) ненулевую емкость между выводами,

в) ненулевую индуктивность.

• Как можно уменьшить такие погрешности, либо учесть их и впоследствии скомпенсировать.

Для исключения погрешностей, вызываемых влиянием паразитных емкостей, клеммы вольтметра и объекта измерения, соединенные с корпусом должны быть соединены вместе и закреплены. По пределам измерения напряжений вольтметр выбирают так, чтобы нижний предел обеспечивал достаточно высокую чувствительность, а верхний позволял по возможности обходиться без всяких усилителей напряжения. 

Способ подключения вольтметра(параллельно) – между двумя узлами, между которыми требуется измерить напряжение. Это приводит к тому, что в цепи появляется новая ветвь.

Можно ли аналогично вольтметру, подключить к источнику питания амперметр, чтобы измерить ток источника? Что покажет модель? Нет, амперметр подключается последовательно к нагрузке, если подключить напрямую к клеммам это вызовет короткое замыкание.

Способ подключения амперметра(последовательно) – в разрыв одной из ветвей (в которой требуется измерить ток). Это приводит к тому, что в ветви появляется новый элемент-двухполюсник.

Постоянные резисторы.

Поместите на лист и изучите свойства элемента Resistor Rated Virtual

Place→ Components→ Basic→ RESISTOR→RESISTOR_RATED

Какие свойства можно задавать (изменять) для виртуального резистора.

Сопротивление, допуск в %.

На какие свойства цепи могут влиять эти свойства?

С помощью резистора, меняя сопротивление, мы можем регулировать ток в цепи.

Подключите резистор к источнику питания, чтобы через резистор протекал ток (величину резистора задаст преподаватель). Теперь подключите к цепи вольтметр и амперметр и измерьте напряжение на резисторе и ток, протекающий через резистор. Включите моделирование, зафиксируйте наблюдаемый результат. Соответствует ли измеренное значение тока через резистор величине, которую можно рассчитать, используя законы теории цепей. Как следует подключить вольтметр и амперметр, чтобы можно было определить напряжение на источнике питания и ток, протекающий через источник?

В ходе выполнения задания подтвердилось, что измеренное значение силы тока через резистор, соответствует тому значению, которое можно рассчитать и из закона Ома для замкнутой цепи по формуле : I=U/R. Для того, чтобы определить напряжение на источнике питания, необходимо подсоединить вольтметр к нему параллельно ,а амперметр- последовательно.