2. Регулировка напряжения с помощью потенциометра.

В

8

ыбирается источник тока с напряжением, не превышающим номинальное напряжение нагрузки. По выбранному значению U₀ и

необходимо выбрать амперметр и вольтметр (или воспользоваться приборами, которые были выбраны при выполнении первого задания). Соответственно, реальное значение сопротивления нагрузки будет равно:

.

Потенциометр позволяет изменять напряжение на нагрузке в пределах от нуля (движок потенциометра в крайнем левом положении) до U₀ (движок в крайнем правом положении) независимо от его сопротивления. Для использования в качестве потенциометра выбрать два реостата, исходя из условий ,, и убедиться, что для обоих ток в цепи потенциометра не превышает их номинальный ток.

Собрать схему (Рис. 4) и снять зависимости и, или, аналогично первому заданию,идля обоих потенциометров. По полученным результатам построить графики.

Проанализировать полученные при выполнении первого и второго заданий графики и сделать вывод о рациональности использования того или иного метода регулирования тока и напряжения на нагрузке.

Вопросы к зачету по работе.

• Как по известным значениям номинальной мощности и сопротивления определить номинальные силу тока и напряжение?

• Чему равны общие сопротивления последовательно или параллельно соединенных проводников?

• Как рассчитать общее сопротивление смешанного соединения проводников?

• Т

  9

  еоретически обосновать необходимость выполнения условийипри выборе реостата и потенциометра.

Лабораторная работа № 2

Методы расширения пределов измерения электроизмерительных приборов

Цель работы.

Изучить методы расширения пределов измерения амперметра и вольтметра.

Знания, необходимые для допуска к работе.

• Схемы электроизмерительных приборов;

• Закон Ома для участка цепи постоянного тока;

• Закономерности последовательного и параллельного соединения сопротивлений.

Краткие сведения из теории.

Для расширения пределов измерения электроизмерительных приборов применяют методы последовательного или параллельного подключения к приборам сопротивлений, изменяющих силу тока в цепи или напряжение на зажимах прибора.

Е

сли сила тока, протекающего в цепи, превышает предельно допустимый ток амперметра, то для того, чтобы этот амперметр можно было использовать в данной цепи, применяется метод шунтирования (Рис. 1). Он заключается в подключении параллельно амперметру шунтирующего сопротивленияR_ш. В этом случае часть тока пойдет через амперметр, а часть – по шунтирующему сопротивлению, причем соотношение токов, текущих через шунтирующее сопротивление и через амперметр, обратно пропорционально соотношению сопротивлений амперметра и шунта:

10

,

а сумма токов текущих через амперметр и через шунт равна полному току в электрической цепи:

.

Отсюда следует метод расчета шунтирующего сопротивления:

,

откуда

,

где , коэффициент, показывающий, во сколько раз ток в цепи превышает предельный ток амперметра.

Д

ля расширения пределов измерения вольтметра используется последовательное подключение к нему добавочного сопротивления, которое вместе с сопротивлением вольтметра образует фиксированный делитель напряжения (Рис. 2). Коэффициент деления должен соответствовать отношению напряжения, которое необходимо измерить, и предельному напряжению вольтметра. Полное напряжение равно сумме напряжений на вольтметре и добавочном сопротивлении

,

а напряжения на сопротивлении вольтметра и на добавочном сопротивлении пропорциональны величинам их сопротивлений:

.

Несложный вывод позволяет определить необходимую величину добавочного сопротивления:

11

.

Амперметр с шунтирующим сопротивлением и вольтметр с добавочным сопротивлением следует рассматривать как новые приборы с расширенными пределами измерения.