Регулиране на напрежението с потенциометър

Избира се източник на ток с напрежение, което не надвишава номиналното напрежение на товара. Според избраната стойностU0 и

трябва да изберете амперметър и волтметър (или да използвате устройствата, избрани по време на първата задача). Съответно действителната стойност на съпротивлението на натоварване ще бъде равна на:

.

Потенциометърът ви позволява да променяте напрежението на товара в диапазона от нула (плъзгач на потенциометъра в крайно ляво положение) доU0 (плъзгач в крайно дясно положение) независимо от неговото съпротивление. За използване като потенциометър изберете два реостата въз основа на условията , и се уверете, че и за двата токът във веригата на потенциометъра не надвишава техния номинален ток.

Сглобете схемата (фиг. 4) и премахнете зависимостите и , или, подобно на първата задача, и за двата потенциометъра. Начертайте графики въз основа на резултатите.

Анализирайте графиките, получени по време на първата и втората задача, и направете заключение за рационалността на използването на един или друг метод за регулиране на тока и напрежението при товара.

Въпроси за кредит на работа.

- Как да определите номиналния ток и напрежение от известните стойности на номиналната мощност и съпротивление?

Какво е общото съпротивление на последователните или паралелните проводници?

– Как да изчислим общото съпротивление на смесена проводникова връзка?

– Теоретично обосновете необходимостта от изпълнение на условията и при избор на реостат и потенциометър.

Лаборатория #2

Методи за разширяване на границите на измерване на електрически измервателни уреди

Целта на работата.

Научете методи за разширяване на границите на измерванеамперметър и волтметър.

Знания, необходими за допускане до работа.

– Схеми на електроизмервателни уреди;

– закон на Ом за участъка от DC веригата;

– Схеми на последователно и паралелно свързване на съпротивления.

Обобщение на теорията.

За разширяване на границите на измерване на електрически измервателни уреди се използват методи за последователно или паралелно свързване към съпротивителни инструменти, които променят силата на тока във веригата или напрежението на клемите на инструмента.

Ако токът, протичащ във верига, надвишава ограничението на тока на амперметъра, методът на байпас се използва, за да може амперметърът да се използва в тази верига (фиг. 1). Състои се в свързване на шунтово съпротивлениеRshпаралелно на амперметъра. В този случай част от тока ще премине през амперметъра, а част - през съпротивлението на шунт, а съотношението на токовете, протичащи през съпротивлението на шунт и през амперметъра, е обратно пропорционално на съотношението на съпротивленията на амперметъра и шунта:

,

и сумата от токовете, протичащи през амперметъра и през шунта, е равна на общия ток в електрическата верига:

.

От тук следва методът за изчисляване на съпротивлението на шунта:

,

,

където , коефициент, показващ колко пъти токът във веригата надвишава ограничението на тока на амперметъра.

За разширяване на границите на измерване на волтметъра се използва последователно свързване към него на допълнително съпротивление, което заедно със съпротивлението на волтметъра образува неподвижен делител на напрежение (фиг. 2). Коефициентът на разделяне трябва да съответства на съотношението на напрежението, което трябва да се измери, и границата на напрежението на волтметъра. Общото напрежение е равно на сумата от напрежениятаволтметър и допълнително съпротивление

,

и напреженията на съпротивлението на волтметъра и на допълнителното съпротивление са пропорционални на стойностите на техните съпротивления:

.

Едно просто заключение ви позволява да определите необходимото количество допълнителна устойчивост:

.

Шунтовият амперметър и волтметърът с допълнително съпротивление трябва да се разглеждат като нови устройства с разширени граници на измерване.

Практически задачи

1. Разширение на обхвата на амперметъра до

Съгласно номиналните стойности на текущата цена на разделениетоCIи вътрешното съпротивлениеrG на училищния демонстрационен галванометър, посочени на галванометричната скала, можете да определите ограничаващия ток на галванометъра, къдетоkе броят на скалните деления, и като знаете силата на тока, която трябва да се измериI0, изчислете съпротивлението на шунта:

.

След като се избере напрежението на източника на токU0, е необходимо да се изчисли съпротивлението, което е включено във веригата за създаване на токI0: . След това трябва да изберете контролен амперметър с граница ³I0.

Сглобете веригата (фиг. 3), използвайте контролния амперметър, за да зададете силата на тока, зададена от учителя, и се уверете, че галванометърът с изчисления шунт показва общо отклонение, т.е. има граница на измерване, съответстваща наI0. Ако при този ток отклонението на иглата на галванометъра не е максимално (крайно деление) или надхвърля скалата, тогава е необходимо експериментално да се коригира стойността на съпротивлението на шунта.

Градуирайте галванометъра според контролния амперметър, променяйки силата на тока във веригата, изградете графика на съотношението , къдетоNе делението на скалата на галванометъра.

2. Разширение на обхвата на волтметъра до

Познавайки номиналните стойности на вътрешното съпротивлениеrG и текущата гранична стойност на галванометъраIG, определете границата на измерване на напрежението на галванометъра. След като получите стойносттаU0 от учителя, изчислете стойността на допълнителното съпротивление:

.

ПознавайкиU0, е необходимо да изберете контролен волтметър с граница на измерване ³U0.

Сглобете веригата (фиг. 4), задайте необходимото напрежениеU0 на контролния волтметър и, ако е необходимо, коригирайте стойността на допълнителното съпротивление, така че стрелката на галванометъра да се отклони с последното деление.

Градуирайте получения волтметър според контролното устройство, променяйки напрежението в източника, и начертайте съответствието на напрежението с деленията на галванометъра.

Анализирайте получените графики и направете заключение за работата на получените електрически измервателни уреди с разширени граници на измерване.

Въпроси за кредит на работа.

– Обяснете устройството и принципа на действие на електрически измервателни уреди на магнитоелектрични, електромагнитни и електродинамични системи.

- Защо последователното или паралелното свързване на съпротивление променя границите на измерване на електрически измервателни уреди?

– Теоретично изведете формули за изчисляване на стойността на съпротивлението на шунт и допълнителното съпротивление.

Лаборатория #3

Методи за експериментално определяне на електрическо съпротивление

Целта на работата.

Научете метода на амперметъра и волтметъра и метода на моста за определяне на съпротивлението.

---