Программа работы
1. Определение типа, пределов измерения, цены деления, класса точности аналоговых измерительных приборов.
2. Измерение напряжений, токов и мощностей в цепях постоянного тока.
3. Определение сопротивлений по законам Ома и Джоуля-Ленца с помощью приборов.
Общие положения
Измерением называется процесс нахождения опытным путем значения физической величины с помощью специальных технических средств. Электроизмерительные приборы широко используются при наблюдении за работой электроустановок, при контроле за их состоянием и режимами работы, при учете расхода и качества электрической энергии, а также при ремонте и наладке электротехнического оборудования.
Наибольшее распространение получили аналоговые приборы непосредственной оценки, которые классифицируют по следующим признакам: род тока (постоянный или переменный), род измеряемой величины (ток, напряжение, мощность, сдвиг фаз), принцип действия (магнитоэлектрические, электромагнитные и ферродинамические), класс точности и условия эксплуатации.
|
|
Для расширения пределов измерения электрических приборов на постоянном токе используют шунты (для тока) и добавочные сопротивления (для напряжения). На переменном токе используют трансформаторы тока и напряжения.
Измерение напряжения выполняют вольтметром, подключаемым непосредственно на зажимы исследуемого участка электрической цепи.
Измерение тока осуществляют амперметром, включая его последовательно с элементами исследуемой цепи.
Измерение мощности и сдвига фаз в цепях переменного тока производят с помощью ваттметра и фазометра. Эти приборы имеют две обмотки: неподвижную токовую, которую включают последовательно, и подвижную обмотку напряжения, включаемую параллельно.
На лабораторных стендах напряжение, сопротивление и ток можно измерить либо мультиметром, либо с помощью преобразователя и компьютера. Мощность, сдвиг фаз, сопротивление участка электрической цепи вычисляют на компьютере по показаниям двух приборов - амперметра и вольтметра, подключенных к соответствующему участку цепи.
Цена деления прибора представляет собой значение измеряемой величины, вызывающей отклонение стрелки прибора на одно деление, и определяется зависимостями:
; .
Электрической цепью называется совокупность устройств, (источник, приемник и промежуточные звенья - провода и аппараты), предназначенных для прохождения электрического тока.
Графическое изображение цепи представляет собой электрическую схему.
Источниками электрической энергии являются устройства, в которых происходит процесс преобразования в электрическую энергию других видов энергии (химической, тепловой, механической). Мгновенные значения напряжения и тока характеризуют режим работы устройства и называются параметрами режима или характеристиками режима.
|
|
Сопротивление R (Ом), индуктивность L (Гн), ёмкость C (Ф) составляют группу пассивных элементов и являются основой всех электротехнических устройств.
Сопротивлением называется элемент электрической цепи, в котором происходит необратимый процесс преобразования электрической энергии в тепловую. Для практических расчетов в линейных электрических цепях величину R принимают постоянной, а зависимость напряжения от силы тока на сопротивлении (вольт-амперная характеристика) - линейной.
Закон Ома: , , .
Энергия, выделяемая на сопротивлении R при протекании по нему тока I, пропорциональна произведению квадрата силы тока и величины сопротивления.
Закон Джоуля-Ленца: (Дж) или (Вт×с).