Изучение приборов для измерения величины тока и напряжения. Шунты и добавочные сопротивления: Методическое пособие к лабораторной работе № 4, страница 2

Таким образом, к вольтметрам предъявляется требование : внутреннее сопротивление вольтметров должно быть доста-точно велико по сравнению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключается.

С целью повышения цены деления шкалы вольтметра (рас-ширения предела измерения), его внутреннее сопротивление по-вышают включением последовательно с ним добавочного сопротивления. Добавочные сопротивления широко использую-тся в технике для расширения у вольтметров пределов измерения разности потенциалов, изготовления многопредельных вольтмет-ров.

§ 4. Расчёт добавочного

 сопротивления к гальванометру

Проведём расчёт добавочного сопротивления к гальваномет-ру с целью расширения его предела измерения по напряжению.

Пусть предельное напря-жение, измеряемое гальвано-метром,  U_g , а его внутреннее сопротивление  R_g. Включая последовательно с гальваноме-тром добавочное сопротивле-ние  R_доб  (см. РИС.3), мы расп-ределяем измеряемое напряже-ние  U  между внутренним соп-ротивлением сопротивлением гальванометра и добавочным сопротивлением так, что измеряемое напряжение равно

На основании закона Ома ток, текущий по вольтметру, равен

Из уравнения  (7) получаем формулу для расчёта добавочно-го сопротивления и падения напряжения на нём :

Решая совместно уравнения  (6)  и  (9), получим формулу для

расчёта напряжения  U , измеряемого гальванометром с добавоч-ным сопротивлением (вольтметром)

В формуле  (10) величина  m  называется множителем доба-вочного сопротивления :

-  множитель добавочного сопротивления показывает, на сколько следует умножить показания гальванометра по прежней его шкале, чтобы получить значение измеряемого вольтметром напряжения.

Лабораторная работа № 4

«Изучение приборов для

 измерения тока и напряжения.

Шунты и добавочные

сопротивления»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ  состоит в конструировании из гальванометра ам-перметра и вольтметра с заданными пределами измерений, градуиро-вании их шкалы и составлении технических паспортов.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ :  1) гальванометр, подлежа-щий реконструкции, с известным внутренним сопротивлением и изве-стным пределом измерения по току или напряжению; 2) эталонный амперметр класса 1.0; 3) эталонный вольтметр класса 1.0; 4)  источ-ник постоянного тока с регулируемым выходным напряжением; 5) ма-газин сопротивлений; 6) проволока с известным погонным сопротив-лением для изготовления шунта; 7) метровая линейка с сантиметро-выми делениями; 8) соединительные провода; 9) авометр Ц4323-М1.

УПРАЖНЕНИЕ  1.  Конструирование из гальванометра амперме-тра на заданный предел измерения и класс точности. Составление технического паспорта.

ЗАДАНИЕ 1.  Используя соответствующую формулу, рассчитайте и смонтируйте с реконструируемым гальванометром шунт на заданный предел измерения тока.

Длина проволоки для шунта рассчитывается  по   известному  по-   

гонному сопротивлению. При монтаже шунта проследите, чтобы не была повреждена изоляция проволоки и не произошло межвитковое замыкание. Концы проволоки должны быть тщательно очищены от изоляционного лака тонкой наждачной бумагой и припаяны к клеммам монтажной платы.

ЗАДАНИЕ  2.  Соберите схему по РИС.4. После проверки её преподавателем проведите градуировку исследуемого амперметра, сравнивая его показания с показаниями эталонного амперметра. Градуировку шкалы амперметра начинайте с минимального значения и проведите с таким расчётом, чтобы график был построен по  8 – 10 точкам равномерно распределённым по шкале гальванометра.

Результаты измерений занесите в таблицу, форму которой предлагается разработать са-мостоятельно.

ЗАДАНИЕ  3.  По результатам измерений за-дания 2 постройте кривую показаний изго-товленного амперметра и составьте на него те-хнический паспорт, в котором укажите:

·  предельный ток;

·  внутреннее сопротивление амперметра;

·  класс точности;

·  число делений шкалы, соответствующее полученному классу точности.

УПРАЖНЕНИЕ 2.  Конструирование из гальванометра вольтмет-ра на заданный предел измерений и класса не хуже 1.5. Составление технического паспорта на изготовленный вольтметр.

ЗАДАНИЕ 1.  Используя соответствующую формулу, рассчитайте к исследуемому гальвано-метру добавочное сопротивление, расширяющее предел его измерения до… (сообщается препо-давателем). Добавочное сопротивление, равное рассчитанному, устанавливается магазином соп-ротивлений.

ЗАДАНИЕ 2. Соберите схему по рисунку 5. Пос-ле проверки её преподавателем проведите градуи-ровку исследуемого вольтметра (состоящего из гальванометра и добавочного сопротивления), сравнивая его показания с показаниями эталон-ного вольтметра. Градуировку шкалы вольтметра проведите аналогично градуировке шкалы амперметра.

ЗАДАНИЕ 3.  По результатам задания 2 постройте кривую показа-ний изготовленного вольтметра и составьте на него технический пас-порт, в котором укажите:

·  предел измерения изготовленного вольтметра;

·  внутреннее сопротивление изготовленного вольтметра;

·  класс точности изготовленного вольтметра;

·  число делений шкалы, соответствующее этому классу точности

УПРАЖНЕНИЕ 3. По результатам выполненной работы оформте письменный отчёт и защитите его у преподавателя.