Ваттметры и счетчики обычно служат для измерения активных мощности и энергии. Включенные по специальным схемам, они применяются для измерения реактивных мощности и энергии. Выпускаются также специальные реактивные ваттметры и счетчики.

Карточка № 11.14 (238).

Индукционный счетчик электрической энергии. Учет энергии в однофазных и трехфазных цепях

§11.15. Измерение сопротивлений

Неизвестное сопротивление Rx можно найти, используя закон Ома, если известны ток I, проходящий через сопротивление, и напряжение U на его зажимах:

Rx=U/I.

На рис. 11.20 изображена схема для измерения сопротивлений с использованием закона

Ома.

Сопротивление Rизм, подсчитанное по показаниям приборов, будет отличаться от действительного Rx:

Rизм = U +IIRA = Rx + RA

Из этого выражения следует, что схема рис. 11.20 пригодна для измерения больших сопротивлений, когда Rx>>RA.

Для измерения малых сопротивлений измерительные приборы необходимо включать по схеме рис. 11.21. В этом случае

Из формулы следует, что измерение будет тем точнее, чем сильнее неравенство Rx<<RV. Широкое применение для измерения сопротивлений находят специальные приборы —

омметры. Принципиальная схема омметра изображена на рис. 11.22. Обозначения на рисунке: Е — батарея гальванических элементов; И — измеритель тока магнитоэлектрической системы; Rогр— ограничительный резистор. Резистор Rx включается между клеммами а и b. При измерениях ключ К разомкнут.

При постоянных значениях Е и Rогр ток в цепи I зависит только от сопротивления Rx,

поэтому измеритель тока может быть отградуирован непосредственно в единицах сопротивления

— омах. Шкала прибора обратная: нулевое деление расположено справа; по мере увеличения сопротивления Rx и уменьшения тока I стрелка прибора отклоняется влево. Резистор Rогр служит для предохрания измерителя от перегрузок и для установки омметра на нуль. Перед измерением следует замкнуть ключ К (установить Rx=0) и, регулируя Rогр ручкой, выведенной на переднюю панель прибора, установить стрелку измерителя на нуль. Затем ключ К следует разомкнуть. Если в схеме прибора ключ К не предусмотрен, то при установке измерителя на нуль зажимы а и b нужно замкнуть накоротко толстым проводом.

Разновидностью омметров являются мегаомметры. Они предназначены для измерения больших сопротивлений, например сопротивлений изоляции проводов. Вместо гальванической батареи в них устанавливается динамомашина с ручным приводом, вырабатывающая напряжение 500В при частоте вращения ручки около 90об/мин. Внешний вид мегаомметра показан на рис. 11.23.

Характер повреждения обесточенной электрической сети можно выявить, проверив отдельные линии сети с помощью мегаомметра. Если провод оборван, то мегаомметр покажет

очень большое сопротивление изоляции (порядка 106—107Ом). При коротком замыкании линии показания мегаомметра будут близки к нулю. В нормальной линии мегаомметр покажет сопротивление нагрузки.

Качество изоляции характеризуется ее электрическим сопротивлением и электрической прочностью. Для измерения сопротивления изоляции сети применяют мегаомметры с высоким напряжением (порядка 500В и выше), что позволяет не только измерить сопротивление изоляции, но одновременно проверить ее электрическую прочность.

Перед проверкой изоляции сети какого-либо объекта (например, корабля) необходимо полностью обесточить сеть, выключить генераторы, аккумуляторы и отключить провода и штепсельные разъемы от всех потребителей электроэнергии так, чтобы электрическая сеть была полностью изолирована от корпуса. Конденсаторы также надо отключить от сети во избежание пробоя их высоким напряжением мегомметра.

Сопротивление изоляции всей сети относительно корпуса корабля в значительной степени зависит от условий эксплуатации и влияния внешней среды (влажность, загрязнение, температура, срок службы). При всех условиях это сопротивление, измеренное мегаомметром, не должно быть ниже 3×105 Ом.

Карточка № 11.15 (322).

Измерение сопротивлений

§11.16. Измерение сопротивлений с помощью моста постоянного тока

Рис. 11.24. Мостовая схема

Для точных измерений сопротивлений в лабораторных условиях широкое применение находят мосты постоянного тока. Мостовая схема изображена на рис. 11.24. Сопротивления R1, R2, R3, R4 называются плечами моста, а ветви, включенные между точками ab и cd,— диагоналями. В диагональ ab включен источник питания с постоянным напряжением U, в диагональ cd — измерительный прибор (обычно гальванометр магнитоэлектрической системы).

Мост называется уравновешенным, если потенциалы точек с и d равны между собой при подключенном источнике питания. Равновесие моста определяется по гальванометру: при ϕс=ϕd ток в измерительной диагонали отсутствует и стрелка гальванометра стоит на нуле.

Для уравновешенного моста справедливы следующие соотношения:

Таким образом, в уравновешенном мосту произведения сопротивлений противоположных плеч равны между собой:

RlR4=R2R3.

Если плечи R1, R2, R3 образованы магазинами сопротивлений, а плечо R4=Rx—неизвестным измеряемым сопротивлением, то, получив равновесие моста за счет изменения R1, R2 или R3 и отсчитав эти сопротивления, неизвестное сопротивление подсчитывают по формуле

Rx = R2R3 R1

Уравновешенный мост позволяет измерять сопротивления с большой точностью.