Курахтина Г.С. Общая электротехника: Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

перметров – около 0,2 мкА при падении напряжения около 1 мкА. По габаритам

тельный прибор не отличается от обычного магнитоэлектрического прибора. Эти прибо-

ры пр

4.13. Приборы электростатической системы

В электростатическом приборе имеются два металличе-

ни

ку

вижных электро

напряжения в цепях малой мощности. При-

оры этой системы нечувствительны к колебаниям частоты, а также к внешним магнит-

ным полям и температуре.

Электростатические вольтметры применяют для измерения (в цепях с маломощ-

ными источниками) и при лабораторных исследованиях (в цепях высокого напряжения).

4.14. Вибрационные приборы

В приборах этой системы подвижная часть выполняется в виде набора упругих

стальных пластин, которые под действием переменного поля колеблются с частотой,

равной час еряемого переменног

Вибрационные приборы бывают двух типов: с непосредст-

венны

0. Электромагнит состоит из магнитопровода и

обмотки, которая питается переменным током. Частота колебаний

именяются для измерения в цепях переменного тока частотою до 1,5 Мгц.

ских электрода сравнительно большой поверхности, хорошо

изолированные друг от друга. Один из электродов укреплен

неподвижно, другой посажен на ось или повешен на упругой

подвеске. С подвижным электродом скрепляются стрелка и

успокоитель. При включении напряжения на зажимы пр бора

электроды разноименно заряжаются и взаимно притягивают-

ся, чем и создается вращающий момент. Противодействую-

щий момент образуется благодаря упругости подвески или

спиральной пружины. На рис. 4.19 показано схематически

устройство электростатического прибора. На основа и прибора укреплена стойка

1, к

которой подвешен подвижный электрод

2, представляющий собой тонкую металлическую

пластин размерами примерно 25 × 90 мм. Кроме подвижного, имеются еще два непод-

да

3 и 4. Электрод 4 изолирован от электрода 3, а электроды 3 и 2 элек-

трически соединены между собой. При наличии напряжения на зажимах прибора электрод

2 отталкивается от одноименно заряженного электрода 3 и притягивается к электроду 4.

Нить

5, свободно проходящая через отверстие в электроде 3, соединяет подвижный элек-

трод

2 с поводком на оси стрелки прибора. Таким путем механическая сила взаимодейст-

вия заряженных электродов преобразуется во вращающий момент. Противодействующий

момент создается спиральной пружиной или упругой подвеской. Успокоитель магнито-

индукционный состоит из алюминиевого сектора

6 и постоянного магнита 7.

Отличительное свойство и главное преимущество электростатических вольтметров –

это ничтожное собственное потребление энергии в цепях переменного тока и отсутствие

потребления в цепях постоянного тока. Данная особенность обеспечивает возможность

измерять электростатическим вольтметром

Рис. 4.19

тоте изм о тока.

м и косвенным возбуждением. В приборах первого типа пе-

ременное магнитное поле воздействует непосредственно на каж-

дую из стальных пластин прибора. В приборах с косвенным

возбуждением магнитное поле воздействует на якорь, колебания

которого механически передаются пластинам, укрепленным на

упругом основании. Принципиальная схема такого прибора пока-

зана на рис. 4.2

Рис. 4.20

131

основания

3 и якоря 2, ук жинах 5, определяется

частотой этого переменного тока и соответствует ей. Одна из пластин

4, у которой частота

собственных колебаний равна частоте к

туду колебаний.

Пок

белый ц

рина кот

плитуде

в единиц

можно

полюсными наконечниками и сердечником дела-

то достигается либо фор-

б), либо формой не-

подв

из рамок п

то на подвижну будут

репленных на упругих пластинчатых пру

олебаний якоря, будет иметь наибольшую ампли-

расив загнутый под прямым углом конец пластины в

вет, мы увидим при ее колебании белую полоску, ши-

орой равна ширине пластинки, а длина – двойной ам-

колебаний. Такое устройство можно проградуировать

ах измеряемой частоты и по шкале (рис. 4.21), а также

тсчитывать значения частоты.

4.15. Логометры

Во всех рассмотренных приборах различных систем имеется механический проти-

водействующий момент, обычно создаваемый спиральной пружиной, а вращающий мо-

мент зависит от величины тока, протекающего через прибор. Ток, в свою очередь, зави-

сит от величины напряжения, следовательно, показания прибора изменяются с

изменением величины напряжения. В ряде случаев необходимо иметь приборы, пока-

зания которых мало бы зависели от напряжения источника. К таким приборам и отно-

сятся логометры, в которых противодействующий момент создается, подобно вра-

щающ

Рис. 4.21

ему моменту, электрическим путем. Следовательно, для логометра характерно

отсутствие механического противодействующего момента. Наибольшее распростране-

ние получили логометры магнитоэлектрической, электродинамической и ферродина-

мической систем. Схема устройства магнитоэлектрического логометра приведена на

рис. 4.22. Неподвижной частью логометра служит постоянный магнит с полюсными

наконечниками и сердечником из мягкой стали. Подвижная часть состоит из двух рамок,

жестко скрепленных между собой под углом в 60 или 90° и насаженных на одну ось с

указательной стрелкой. Ток к обмоткам рамок подводится через серебряные спирали, не

создающие механического момента.

Взаимодействие токов, протекающих по обмоткам рамок, с магнитным полем по-

стоянного магнита создает два вращающих момента. Если направление токов в рамках

будет противоположным, то и вращающие моменты будут противоположно направлены.

Магнитное поле в воздушном зазоре межд

ется неравномерным, ч

мой наконечников (рис. 4.22,

ижного сердечника (рис. 4.22,

а).

Из-за неравномерности зазора вращающие

моменты оказываются зависимыми от положения

подвижной части.

ротекает ток

I , а по обмотке второй рамки – ток

I ,

действовать два вращающих момента

2222211111

, IWSBMIWSBM

а б

Рис. 4.22

Если по обмотке одной

ю часть логометра

= ,

где

B ,

B – индукции в зазоре;

S ,

S – площадь рамок;

W ,

W – число витков рамок.

Под воздействием этих противоположно направленных моментов подвижная часть

будет поворачиваться в сторону большего момента. При повороте одна рамка из более

узкого зазора с большей индукцией начнет перемещаться в более широкий зазор с

меньшей индукцией, а вторая рамка – наоборот. Вследствие этого момент одной рамки

начнет увеличиваться, а момент второй рамки – уменьшаться. Поворот будет продол-

жаться до установившегося отклонения подвижной части, когда вращающие моменты

132

уравновесятся, т. е.

МM = , или

22221111

IWSBIWSB

. Отсюда

111

222

WSB

. Так как

S ,

W и для , то

W данного прибора – величины постоянные

, где

C =

Отношение

определяется

можн

воздуш зазоре. Поэтому из

авнения

положением рамок в ном по-

следнего ур о заключить, что каждому отношению токов

соответствует

одвижной части. Следовательно, шкала прибора может быть

ах величины, определяющей отношение токов в рамках.

тствующих измерительных схем можно обеспечить зависи-

самых разнообразных физических величин, что дает возмож-

логометры.

е логометры применяют наиболее часто в качестве приборов для

ния сопротивлений, а именно в виде омметров и мегомметров.

Устройства логометров электродинамической и ферродинамической систем анало-

гичны устройству магнитоэлектрических логометров. Однако в этих приборах про-

исходит взаимодействие токов подвижных катушек не с магнитным полем постоянного

магнита, а с магнитным полем неподвижной катушки. В логометрах данных систем под-

вижная часть состоит из двух рамок, жестко скрепленных между собой под определен-

ным углом и насаженных на одну ось с указательной стрелкой. При протекании токов по

подвижным и неподвижной катушкам создаются два противоположно направленных

вращающих момента, поворачивающих подвижную часть до их уравнивания. Устано-

вившееся отклонение, как и в магнитоэлектрических логометрах, определяется от-

ношением токов подвижных катушек.

только одно положение п

проградуирована в единиц

При помощи соотве

мость токов в рамках от

ность весьма широко использовать

Ма ктрически

непосредственного измере

Сопротивление амперметра должно быт на-

столько малым, чтобы в нем

ко-нибудь заметная потеря н

чаях,

шунту (рис. 4.23).

гнитоэле

4.16. Измерение токов и напряжений

Приборы, служащие для измерения тока (амперметры) и напряжения (вольтметры),

устроены по существу совершенно одинаково и отличаются друг от друга способом

включения в сеть, а также относительн й величиной своего сопротивления.

Амперметр должен всегда включаться последовательно с потребителем, чтобы по

нему проходил ток потребителя, подлежащий измерению.

не происходила сколь-

апряжения. В тех слу-

когда затруднительно или нецелесообразно

пропускать через амперметр весь измеряемый ток,

для расширения предела измерения амперметра

применяют дополнительную проводимость – шунт.

Его включают последовательно с потребителем, в

котором хотят измерить ток, а амперметр подключают параллельно

Пусть требуется измерить ток

, который в n раз больше доп

ра

I , т. е. nII

= , при этом

шa

III

Рис. 4.23

устимого тока прибо-

= (рис. 4.23). Распределение

и амперметром обратно пропорционально их сопротивлениям

токов между шунтом

. Отсюда

−

133

Так как

nII

, то

1)1(

−

, т. е.

−n

, где n – шунтирующий множитель

⎟

⎠

⎜

⎝

Шунты изготовливаются по ГОСТ, при этом калибро-

ванные шунты – на напряжения 45, 75, 100 150 мВ.

Конструкции некоторых шунтов показаны на рис. 4.24.

перметры магнитоэлектрической системы. Для электромагнит-

их и индукционных амперметров приме

⎟⎜

Шунтами снабжаются м

ных, эле мическ нение шунтов нецелесо-

образно: точность измерения весьма низка из-за температурных и частотных влияний.

ля переносных приборов вы ем применяется секционирование

катушек, т. е. катушки подразделяю секций, которые в зависимости от

требу

измеряемое на

добавочным со

жение в

m ра

. Из

⎞⎛

ктродина

Д шеуказанных сист

тся на несколько

емого предела и измерения могут быть параллельно, последовательно

или смешанно.

При измерении переменного тока для расширения пределов измерения амперметры

включают через измерительные трансформаторы.

Вольтметр – это, в сущности, амперметр с большим внутренним сопротивлением,

шкала которого проградуирована в вольтах, так как при постоянном сопротивлении

вольтметра теряемое в нем напряжение пропорционально силе тока, проходящего через

вольтметр:

ввв

RIU = .

Умножая силу тока, протекающего через вольтметр, на сопротивление вольтметра,

получим напряжение на его зажимах, которое и откладывают на шкале прибора. Таким

образом, вольтметр показывает напряжение, теряемое в нем самом. Следовательно, для

измерения напряжения на каком-либо участке вольтметр необходимо включать парал-

лельно данному участку, так как при параллельном соединении напряжения на всех уча-

стках одинаковы.

Чтобы включение вольтметра не оказывало заметного влияния на сопротивление

участка цепи между точками, когда к ним присоединяется вольтметр, а также для

умень

соединены

шения расхода энергии в вольтметре сопротивление его должно быть по возмож-

ности большим, а в идеальном случае – равным бесконечности.

Для расширения предела измерения вольтметра включают

последовательно с н

Рис. 4.24

Рис. 4.25

им добавочное сопротивление. В этом случае

пряжение распределяется между вольтметром и

противлением. Пусть требуется измерить напря-

з больше того, на которое рассчитан вольтметр:

рис. 4.25 видно, что

UUU +U = mU

. Поскольку

ввв

RIU =

, то

RIRIU

ввв

. Так как mUU

= , то

, откуда )1(RImRI

вв

в в

−

mRR

. Последняя формула

позво т

то-

вл я го-

товливаются на токи 0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 7,5; 15; 30 и 60 мА.

4.17

ляет рассчитать требуемое добавочное сопротивление. Его необходимо включи ь

последовательно с вольтметром для измерения напряжения, которое в

m раз больше

го, на которое рассчитан вольтметр. Калиброванные добавочные сопроти ени из

. Измерение мощности в цепях постоянного и однофазного переменного токов

Мощность в цепи постоянного тока подсчитывается по формуле UIP = . Следова-

тельно, измеряя ток амперметром и напряжение вольтметром, можно легко определить

мощность в данной цепи.

134

Измерить мощность в цепи постоянного тока можно од-

элект прибором намическ

одвижная ючается по-

катушка с добавочным сопротивление ется параллель-

21в

IkIM = . Если сопротивление R будет постоянным, то

ним родинамическим (электроди им

ваттметром). Для этого неп катушка вкл

следовательно с потребителем, т. е. как амперметр. Подвижная

м включа

но потребителю, т. е. как вольтметр (рис. 4.26). Вращающий

момент, создаваемый в приборе, находится по формуле

I =

, где

RRR

. Следовательно,

PkUIk

kIM

1111в

===

. Так как угол отклоне-

сти. По углу поворота судят о величине мощности цепи постоянного тока. Шкала ватт-

ния прямо момент, то он прямо пропорционален мощно-

метра

пропорционален вращающему

равномерна, так как

УдПР

PkM

1Уд

, откуда

Уд

=α

Активная мощность в цепи переменного тока определяется формулой

= cosUIP

Для и

змерения мощности применяют электродинамический или индукционный прибор,

включаемый по схеме (рис. 4.27). Для мгновенных значений можно написать, что

Pkuik

kiikiM

111

121МГН

, т. е. мгновенный момент вращения

[]

ϕ=ϕ+ω−ϕ=ϕ+ω⋅ω

=ϕ+ω⋅⋅ω===

∫∫

∫∫∫

cos)2cos(cos

1Im

)sin(sin

)sin(sinIm

111

11мгнcp

UlKdtt

UmK

dttt

UmK

dttUmtK

udtiK

dtM

iiI

прямо пропорционален мгновенной мощности. Если мгновенный момент вращения про-

порционален мгновенной мощности, то средний вращающий момент также пропорцио-

нален ней мощности.

определяется как

сред

Противодействующий момент

УдПР

и при установившемся отклонении

Уд1

cos MUIk

, откуда

UIk

Уд

cos

=α

, т. е. угол

поворота пропорционален активной мощности и шкала

р отличается от ранее рас-

нного прибора только тем, что одна

ледовательная, а вторая – как парал-

ности ток в параллельной обмотке

трах реактивной мощности он сов-

ок ваттметра вызывает отклонени

у. Поэтому пр нии ваттмет-

ов.

диняе

параллел

ным знаком (рис. 4.28). Большинство выпускаемых ваттмет-

ров рассчитаны на токи 5 и 10 А.

.26

Рис. 4

ваттметра равномерна.

Индукционный ваттмет

смотренного индукцио

из обмоток электромагнита изготовливается как пос

лельная. Кроме того, в ваттметрах активной мощ

сдвигается по фазе от напряжения на 90°, а в ваттме

падает по фазе с напряжением.

Изменение направления тока в одной из обмот

его подвижной системы в противоположную сторон

ра следует обратить внимание на разметку его зажим

Зажим последовательной обмотки ваттметра, присое-

Рис. 4.27

и включе

мый к генератору, носит название генераторного и от-

мечается звездочкой. Зажим ьной обмотки ватт-

метра, соединяемый с последовательной обмоткой, также

носит название генераторного и отмечается тем же услов-

Рис. 4.28

135

4.18. Измерение мощности в цепях трехфазного тока

Мощность трехфазной системы равна сумме мощностей отдельных фаз, т. е.

cIIIUPPPP UU

= coscos

ССВВВАAAcВA

cos

мощности необходимо включить в и

ял мощность отдельной фазы. После -

авномерной нагрузке можно измерить мощность одним

умножить на три.

ой системе мощность можно измерить двумя ваттмет-

рами. Мгновенная мощность в цепи трехфазного тока вычисляется по формуле

CCBBAACBA

iuiuiuPPPP

Из этого следует, что для измерения цепь тр

ваттметра так, чтобы каждый из них измер этого на

до сложить их показания. При р

ваттметром, затем его показание

В трехпроводной трехфазн

+= .

В трехпроводной сети всегда 0

CBA

iii , откуда

BAC

iii

−

. Подставив это зна-

чение тока в выражение мощности, получим:

)( iiuiuiuP

BACBBAA

−

= ,

или

BCBACA

)()( iuuiuuP

−

= .

Так как разность фазных напряжений равна линейному напряжению:

ACCA

uuu

−

BCCB

uuu

−

и ,

то

21CBCAAC

PPiuiuP

= ,

т. е. мгновенная мощность цепи трехфазного тока может быть представлена суммой сла-

гаемых

PP + .

Активная мощность цепи трехфазного тока также может быть представлена сум-

мой двух слагаемых:

2BBC1

ACBBCAAС

coscos)(

ϕ+ϕ=+==

∫∫

IUIUdtjUjU

pdt

Тi

где

ϕ – угол между векторами

U и

I ;

– угол между век-

торами

U и

I . Измеряя мощность двумя ваттметрами и

складывая их показания, получим мощность трехфазной систе-

мы. На рис. 4.29 показана схема включения двух ваттметров для

ния мощности в трехпроводной сети.

и в цепях ока

Электрическая энергия потребляется главным образом из сетей переменного тока.

Постоянный ток получают преимущественно путем преобразований переменного тока в

постоянный ток. Учет израсходованной энергии произво

измере трехфазной

4.19. Измерение энерги переменного т

дится, как правило, на стороне

переменного тока.

Электрическая энергия измеряется приборами, называемыми счетчиками. Исполь-

рассмотренного индукционного прибора: отсу ствует спиральная пружина, а противо-

дейст ного п

Рис. 4.29

уются счетчики индукционной системы, которые имеют следующие отличия от ранее

вующий (тормозной) момент создается взаимодействием магнит оля посто-

136

янного магнита с индукционными токами, наводимыми этим полем в алюминиевом дис-

ке; ось прибора соединена со счетным механизмом, измеряющим число оборотов диска;

электромагниты размещают п

вид такого счетчика, у к

устройство прибора – н

тельно, его вращающий

од прямым углом по отношению друг к другу. Внешний

оторого снята крышка, показан на рис. 4.30, а принципиальное

а рис. 4.31. Счетчик включается в сеть как ваттметр, следова-

момент прямо пропорционален мощности:

PkM

= .

Рис. 4.30 Рис. 4.31

Этот вращающий момент вызывает вращение диска счетчика. При вращении диска

в поле постоянного магнита в диске будут возникать индукционные токи, взаимодейст-

вие которых с полем того же магнита создает тормозной момент, пропорциональный

скорости вращения диска:

При постоянной нагрузке скорость вращения диска счетчика будет постоянной, что

соответствует равенству вращающего и тормозного моментов: т. е

= .

MM = , . nkPk

откуда

knn

P ==

. Умножая обе части последнего уравнения на время t , получим

kNkntPtA

где А – израсходованная энергия; ntN

– число боро в диска счетчика за время t. о то

Величина

k =

– постоянная счетчика, р ичеству электрическо

израсходованной за один обо

величине израсходованной эн

ют малым сопротивлением.

ждения электрических

ими сопротивлениями. Со-

авная кол й энергии,

рот диска счетчика. По числу оборотов счетчика судят о

ергии.

4.20. Измерение сопротивлений

Электрические сопротивления можно разделить на три группы:

малые сопротивления (до 1 Ом);

средние сопротивления (от 1 Ом до 100 кОм);

большие сопротивления (больше 100 кОм).

Последовательные обмотки измерительных приборов и аппаратов, якорные обмот-

ки электрических машин, короткие провода и шины облада

Обмотки напряжения измерительных приборов, обмотки возбу

машин и аппаратов, линии передач характеризуются средн

противления изоляции относятся к большим сопротивлениям.

137

4.21. Измерение сопротивлений методом амперметра и вольтметра

Этот метод тоит в том, что

искомое сопротивление определяют по закону Ома согласно данным измерения напря-

жени метра:

дает результаты невысокой точности. Сущность его сос

я и тока как частное от деления показания вольтметра на показание ампер

тивления показаны на рис. 4.32. Независимо от того, как будут включены приборы, ре-

зультат, полученный по их показаниям, будет отличаться от действительного значения

измеряемого сопротивления. Это объясняется тем, что в схеме, изображенной на

рис. 4

. Возможные схемы включения амперметра и вольтметра для сопро-

тат, полученный по формуле

измерения

.32,

а, амперметр покажет ток

I , который больше, чем ток, протекающий по из-

меряемому сопротивлению

I , на величину тока вольтметра

I . Таким образом, резуль-

будет меньше значения

Вольтметр, включенный по схеме, изображенной на с. 4.32,

б, покажет напряже-

, которое больше напряжения , приложенного к измеряемому сопротивле-

нию , на величину падения напряжения в ампе етре. Таким образом, резуль-

действительного .

Рис. 4.32

ри

ние

рм

тат, полученный по формуле

, будет больше действительного значения

R .

Для получения результатов без указанных погрешностей нужно знать сопротивление

приборов и значения измеряемого сопротивления подсчитывать по формулам

−

(рис. 4.32, а) и

= . 4.32, б). Если сопротивления

неизвестны, то малые сопротивления (соизмеримые с сопротивлением амперметра) сле-

дует измерять по схеме соп ив ен

сопротивлением вольтм схе прив

грешности измерений бу льш .

4.2

мметр – эт ирована в омах.

Действительно, пр ален сопротивле-

нию

(рис приборов

, приведенной на рис. 4.32,

а, а рот л ия, соизмеримые с

етра – по ме, еденной на рис. 4.32,

б. В этих случаях по-

дут небо ими

2. Измерение сопротивлений омметром

О о, в сущности, амперметр, шкала которого програду

и неизменном напряжении ток обратно пропорцион

цепи. При всяком изменении сопротивления будет изменяться величина тока в при-

боре-измерителе, что позволяет проградуировать шкалу прибора в омах.

Омметры выпускают согласно ГОСТ следующих классов точности: 1 и 1,5; 2,5 и 4.

В качестве измерителя в омметре используют магнитоэлектрический прибор (ино-

гда с механическим противодействующим моментом), но чаще всего логометр, показа-

ния которого мало зависят от напряжения источника.

138

В зависимости от величины измеряемых сопротивлений эти приборы изготавлива-

ют либо по последовательной схеме, либо по параллельной.

На схеме, приведенной на рис. 4.33,

а, с изменением величины

R будут изменять-

ся показание измерителя. При

R , равном нулю, что равносильно замкнутому ключу k,

угол отклонения измерителя будет наибольшим, а при разомкнутом ключе и сопротив-

лении

R , равном бесконечности, никакого отклонения измерителя не произойдет. Та-

ким образом, шкалу измерителя можно проградуировать в единицах . При

этом на будет отличаться от шкал обычных приборов: нуль ука ва

сопротивления

зан спра , а макси-

мальное значение (бесконечность) – слева. Деления шкалы будут неравномерными.

На рис. 4.33,

б показана параллельная схема омметра. При разомкнутом ключе k

ток в цепи измерительного механизма

, а если ключ k замкнут, ток увеличится

по формуле

. Согласно дан-

ной формуле шкалу прибора можно програ-

дуировать в единицах измеряемого сопро-

тивления. По этой схеме прибор имеет

неравномерную шкалу, но нуль и верхний

предел измерения расположены как у быч-

ных измерительн оров – соответст-

венно слева и справа.

ким моментом его показания правильны только при постоян-

обление

изменений лу-

жит магнитный шунт, выполненный в виде стальной пластинки, расположенной около

полюсных наконечников постоянного магнита.

при помощи винта, головка которого выведена наружу на корпус прибора,

ть

велич тной

ции и в сво

параллельно измерителю в омметрах с последо-

вательной схемой или последовательно измерителю в омметрах с параллельной схемой.

для измерения больших со-

ют логометры, а источником слу-

жит г

а б

ых приб

Рис. 4.33

Последовательная схема применяется при измерении больших сопротивлений,

а параллельная – при измерении средних сопротивлений.

Как при последовательном, так и при параллельном включениях прибора с проти-

водействующим механичес

ном значении напряжения. Батарейки сухих элементов, применяемые в приборах в ка-

честве источников питания, меняют свое напряжение с течением времени.

Следовательно, приборы обязательно должны иметь приспос для устранения

влияния напряжения. Таким приспособлением в большинстве приборов с

Если

смещать магнитный шунт относительно полюсных наконечников, то можно изменя

ину магни индукции в воздушном зазоре. При изменении магнитной индук-

зменяется, ю очередь, величина вращающего момента, действующего на рам-

ку, при одном и том же токе в ее обмотке. Также выпускаются омметры, в которых регу-

лирующим моментом служит не магнитный шунт, а регулируемое сопротивление.

Регулируемое сопротивление включают

4.23. Мегомметры

Мегомметры – это омметры, предназначенные

противлений. В качестве измерителей в них использу

енератор постоянного тока, вращаемый от руки.

На рис. 4.34,

а показана схема мегомметра с последовательным включением изме-

ряемого сопротивления

R и одной из рамок логометра при измерении больших сопро-

тивлений. Токи

I и

I , протекающие по рамкам, соответственно определяютcя как

139

Rr +

I =

ие подвижкой части логометра определяется отношением токов в рамка

Rr +

2 2

логометра. Как известно,

положен х, т. е.

I =

, где r и r – сопротивления рамок

)(

RrU

. Следовательно, при постоянных значениях

r ,

r и

угол

=α

зависит только от

R . Точно так же угол

отклонения

прибора (рис. 4.34, б) не зависит

от напряжения питания, а определяется только

значением измеряемого сопротивления

R .

В качестве примера на рис. 4.35 приведена прин-

ципиальная схема весьма распространенного ме-

гомметра MIIOI. Измерителем служит магнито-

электрический логометр. Д хполюсный переключатель П о-

зволяет переключать прибор последовательной схемы (

в п

а б

Рис. 4.34

)

меха

изоляции

подключается

металлический

одним

в соче

вствительный

ряда отметок. отвода токов ут и от

низм а так исключения сопротивления

между зажи линия) и зе я), к

измеряемое ,

экран вокруг

Л, с и из

полюсов генератора. Центробежный регу -

тании с логометром обеспечивает сть показаний при-

бора от скорости вращения нерато

4.24

001%.

н иаг

друг – мерите (чу с ну

бу

е нным.

противления ток можно написать

параллельную (

Ωk ). Соответ , шкала прибора имеет два ств

З (

соединенный

ротора

ую

нов

нно

ечк

влияния

мл

приборе

у д

из

приборе

ше

Тогда

Для

для

Л (

сопротивление

зажима

из

которым

имеется

зажимом

лятор

ра.

ль

мерительного

скорости

прибор

а, же

мам

независимо

. 4.35 Рис

. Измерение сопротивлений, емкостей и индуктивностей методом Уитстона

При помощи моста Уитстона сопротивления можно изме-

рять с точностью до На рис. 4.36 приведена схема мос-

та, в о ональ которого включают источник питания,

дине шкалы). Эта схема обладает тем свойством, что при неко-

орых величинах сопротивлени плеч моста ток в измеритель-

ном дет равен нулю. Такой мост называют

урав При других же величинах сопротивлений

плеч моста через прибор будет протекать ток, который может

быть измерен прибором.

Ток через прибор не протекает, если потенциалы точек А и В будут равны. В этом

случае через сопротивления

R и

R будет протекать один и тот же ток , а через со-

а в

посре-лем

Рис. 4.36

–

RR =

Разделив

первое равенство

на второе, получим уравнение

RIRI

, отку

при равновесии

да

X 24

RR=

т. e.

моста произведения сопротивлений противоположных плеч равны меж-

ду собой. Искомое

R найдем из формулы

= . Из нее следует, что для опреде-

ления неизвестного сопротивления

R не обязательно знать величины сопротивлений

R и R – достаточно знать их отношение, что и учитывается в конструкции мостов.

140