22. Мост для измерения ёмкости и угла потерь конденсатора.

Если сопротивления смежных плеч моста активные,- образцовое, а- измеряемое, то из условия равновесия<=>, что возможно только только при. Отсюда следует, что образцовое и измеряемое сопротивление должны быть оба индуктивными или оба емкостными. Т. к. в качестве образцовой меры используется конденсатор, то измеряемое сопротивление также должно быть емкостным. Кроме того, в выражении дляприсутствует отношение балансных плечи, поэтому такие мосты называютмостами с отношением балансных плеч.

Угол потерь конденсатора - это угол, дополняющий угол сдвига между током и напряжением конденсатора до .

Для идеального конденсатора ток опережает напряжение на . Для реальных конденсаторов это не так.

Каждый реальный конденсатор может быть заменен схемой замещения в виде идеального конденсатора ёмкостью , соединенного с активным сопротивлением, поглощающим такую же мощность, как и реальный конденсатор с потерями. Иначе говоря, потери в конденсаторе обусловлены наличием активной составляющей сопротивления.

Ёмкости бывают

- с малыми потерями; - с большими потерями.

Соответственно, две схемы

а) для малых потерь

Величина потерь определяется из выражения для последовательного соединения элементов:

Тангенс угла потерь в таком случае будет

Мост для измерения будет выглядеть так

Условие равновесия

Приведя к общему знаменателю и приравняв действительные и мнимые части, получим

Тангенс угла потерь

При больших потерях увеличивается уменьшается=> уменьшается чувствительность моста. Поэтому применяют вторую схему:

б) для больших потерь

У нас соединение параллельное, поэтому

. Преобразуем выражение

Отсюда

Схема моста для измерения

Условие равновесия

23. Компенсатор постоянного тока.

Принцип действия основан на взаимном уравновешивании измеряемой ЭДС и известных падений напряжений на резисторах.

Достоинством данного прибора является то, что он в момент компенсации не потребляет мощность от источника измеряемой величины. Именно поэтому этот прибор можно использовать для измерения ЭДС. Кроме того - для измерения тока, напряжения, сопротивления.

Погрешность современных компенсаторов не превышает .

- нормальный элемент (эталонный источник ЭДС)

2 этапа работы компенсатора:

1) установка рабочего тока. Переключатель П устанавливается в положение 1 (на нормальный элемент). Изменяя , добиваемся нулевого отклонения гальванометра. Тогда.

2) непосредственное измерение. Переключатель устанавливают в положение 2, на . Измеряя положение движка реостата, добиваются нулевого отклонения гальванометра. Тогда.

Погрешность измерения ЭДС определяется погрешностью нормального элемента и погрешностью изготовления и(из манганина).