2. Задание и методические указания к решению задач

2.1. Задача №1. «Принципы построения вольтметра и амперметра. Расчет шунтов и добавочных сопротивлений. Методика решения и литература»

Используя измерительный механизм (ИМ) магнитоэлектрической системы с параметрами I_um (ток полного отклонения стрелки), U_um (падение напряжения на зажимах ИМ) и измерительные цепи (ИЦ) в виде шунтов и добавочных сопротивлений:

-составить схемы амперметра и вольтметра для измерения постоянных токов и напряжений соответственно;

-используя известные электротехнические законы, вывести расчетные формулы для определения величины сопротивления шунта R_ш при измерении токов величиной до Iо и добавочного сопротивления R_g вольтметра для измерения напряжения до Uo;

-определить величину сопротивления шунта R_ш, величину добавочного сопротивления R_g, постоянные С_А амперметра и С_V вольтметра, если амперметром необходимо измерить ток Iо, а вольтметром - напряжение Uo;

-определить входные сопротивления r_a амперметра и R_V вольтметра, а также потребляемые мощности Р_A и P_V.

Числовые данные для задачи №1 приведены в таблице 1.

Таблица №1

	Последняя цифра шифра	Предпоследняя цифра шифра
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Падение напряжения Uим на зажимах ИМ, мВ		50	75	100	150	200	50	75	100	150	200
Ток полного отклонения Iим, мА		5	10	20	50	100	50	100	20	10	5
Число делений шкалы,α		50	75	100	150	200	50	75	100	150	200
Ток I0, А	1, 6	3	25	1	20	10	0,5	1,5	5	3	2
	2, 7	10	5	2	6	3	1	5	20	0,5	4
	3, 8	5	10	3	2	5	3	2	1,5	1	6
	4, 9	20	15	5	3	20	2	1	10	3	5
	5, 0	2	5	10	15	1	5	6	3	0,5	4
Напряжение U0, В	1, 6	15	150	75	25	30	300	100	200	50	250
	2, 7	30	200	50	100	60	75	80	50	30	180
	3, 8	50	100	150	50	90	200	50	150	10	50
	4, 9	10	80	200	150	100	50	30	25	20	250
	5, 0	75	40	300	250	150	100	25	80	50	75

Методические указания к решению задачи:

Шунты и добавочные сопротивления относятся к простейшим масштабирующим преобразователям и применяются для построения амперметров и вольтметров или для расширения их пределов измерения. Весь необходимый теоретический материал изложен в рекомендованной литературе /1, с. 79-80/. При выполнении работы необходимо строго соблюдать логичность и последовательность изложения материала. Например, после окончания вывода общей формулы для определения величины сопротивления R_ш, нелогично сразу же подставлять в нее числовые данные, которые на момент вывода этой формулы неизвестны. Поэтому конкретному расчету величины сопротивления R_ш должны предшествовать конкретные расчеты величин Р_um и «n», данные для расчета которых определены в задании.