Министерство образования РФ
Санкт- Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова
(технический университет)
Кафедра общей и технической физики.
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ
![]() |
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2004 г.
Общие сведения об электроизмерительных приборах.
Подавляющее число электроизмерительных приборов предназначено для измерения силы тока в цепи и напряжения на участках цепи. Эти два типа приборов называются амперметрами и вольтметрами соответственно. Существуют приборы, рассчитанные на измерение различных диапазонов токов и напряжений: амперметры (на шкале их помещена буква А), вольтметры (буквы В или V), миллиамперметры (мА или mA), милливольтметры (мВ или mV). При проведении измерений необходимо обращать внимание на используемый тип прибора, в противном случае можно ошибиться в тысячи или миллионы раз.
Принцип действия электроизмерительных приборов основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита и подвижной катушки (магнитоэлектрическая система), магнитного поля катушки и подвижного сердечника (электромагнитная система), двух катушек (электродинамическая система). Общее для всех трёх систем состоит в том, что подвижная часть измерительной системы способна отклоняться при пропускании через прибор исследуемого тока.
Так например, в приборах магнитоэлектрической системы
возникает вращающий момент М1 , приложенный к
подвижной катушке и пропорциональный силе проходящего тока: . Так как противодействующий момент М2,
создаваемый спиральными пружинами, пропорционален углу закручивания j
(
), то угол отклонения катушки, а
следовательно, и скрепленной с ней стрелки также пропорционален силе
протекающего тока. Действительно, если М1=М2,
то
, где
.
Таким образом, имеется линейная зависимость между током I и
углом отклонения j, что обеспечивает равномерность шкалы прибора.
Приборы магнитоэлектрической системы можно применять для
измерения только постоянных токов и напряжений. Приборы электромагнитной и
электродинамической системы можно использовать для измерений в цепях и
постоянного, и переменного тока. Дело в том, что угол отклонения и ток,
протекающий через прибор, связаны следующим образом: .
Направление, отклонения стрелки не зависит от знака протекающего тока.
Итак, все приборы, в том числе и вольтметры, реагируют на ток, протекающий через прибор. Для вольтметра ток пересчитан по закону Ома в напряжение, в единицах которого и градуирована шкала прибора.
Амперметры и вольтметры
различаются тем, что внутреннее сопротивление амперметра обычно мало (10-100
Ом), а внутреннее сопротивление вольтметра велико ( Ом).
Амперметры включают в исследуемый участок цепи последовательно, а вольтметры -
параллельно. Ввиду малого сопротивления амперметра ток в цепи при включении
прибора в цепь почти не меняется. В случае подключения вольтметра заметного
перераспределения тока в исследуемой цепи не происходит.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.