Загрузка...
Каким образом включают в электрическую цепь вольтметр
Как подключить вольтметр
Как и любую физическую величину, напряжение можно измерить, для этого используется вольтметр. Но чтобы получить достоверные данные, его необходимо правильно подключить.
Принцип действия
Все устройства, которыми производятся измерения в электрических сетях, делятся на две группы: электромеханические и электронные.
Электромеханические аппараты
Это стрелочные приборы. Стрелка в них закреплена на рамке, на которую намотан провод. Эта катушка находится на одной оси с постоянным магнитом в приборах, используемых в сети постоянного тока, или с другой катушкой – в устройствах переменного напряжения.
Справка. Аппарат переменного тока в сети постоянного работать не будет, но устройство для измерения постоянного напряжения, если включить его через диодный мост, можно подключить в сеть переменного тока с потерей точности.
При прохождении тока по обмотке в ней наводится электромагнитное поле, взаимодействующее с магнитом или другой обмоткой, и рамка поворачивается. Вращению катушки со стрелкой препятствует пружина, поэтому угол поворота рамки соответствует току через неё и потенциалу на клеммах.
Для уменьшения колебаний стрелки устанавливается демпфер электромагнитный из алюминиевой пластины или пневматический, из поршня и цилиндра.
Для повышения точности стрелка снабжена противовесами, исключающими влияние силы тяжести, а сам механизм выполняется из легированной стали для уменьшения износа.
Электронные приборы
В электронных аппаратах чувствительным элементом является электронная плата, преобразующая входной сигнал в показания прибора. Питание такое устройство может получать от измеряемого напряжения или другого источника – внутренних батарей или внешнего питания.
Электронные вольтметры есть двух типов:
- Аналоговые. В них находится преобразователь входного сигнала в угол поворота стрелки, показывающий на шкале величину измеряемого напряжения. Недостаток аналоговых схем – в необходимости пересчитывать показания шкалы при изменении предела измерения;
- Цифровые. В таких приборах есть цифровой дисплей и преобразователь, отображающий входной сигнал в цифровом виде. При подключении устройства в сеть постоянного тока на табло показывается полярность подключения. Эти конструкции отличаются компактностью, а точность такого аппарата зависит от качества встроенного контроллера.
Подключение вольтметра
Напряжение на источнике питания или элементе цепи измеряется аппаратом, который подключается параллельно устройству.
Катушка прибора имеет низкое сопротивление, и при непосредственном включении в сеть ток будет большим. Для уменьшения потребляемого тока и влияния на электрическую сеть в цепь последовательно с аппаратом включаются добавочные сопротивления.
Важно! При включении вольтметра последовательно с нагрузкой он покажет напряжение источника питания с погрешностью из-за сопротивления нагрузки. Последовательно подсоединяют амперметр.
Постоянное напряжение
Способы измерения постоянного напряжения зависят от его величины:
- до 1 милливольта – цифровыми и аналоговыми аппаратами со встроенным усилителем;
- до 1000 вольт используют обычные аппараты различных систем;
- свыше 1 кВ измерения производятся электростатическими приборами, предназначенными для работы в высоковольтных сетях или обычными, включёнными через делитель.
Увеличение предела измерения производится включёнием последовательно с прибором добавочного сопротивления Rдоб. Для увеличения предела в n раз общее сопротивление также необходимо увеличить в n раз и, учитывая сопротивление прибора Rпр, Rдоб=Rпр*(n-1). Показания шкалы также умножаются на n.
Переменное напряжение
Методы и типы устройств для измерения в сетях переменного тока зависят от величины напряжения и частоты сети:
- до 1 вольта – цифровые и аналоговые устройства с усилителями;
- до 1кВ и частотой до десятков кГц – выпрямительные системы, электромагнитные, электродинамические приборы;
- при частоте до десятков мегагерц – термоэлектрические и электростатические аппараты.
Важно! Вольтметр переменного тока показывает действующее значение напряжения. При синусоидальной форме его величина в √3 (1,7) меньше амплитудного.
Расширение пределов измерения производится включением через разделительный или автотрансформатор, а также использованием добавочного сопротивления. Его величина рассчитывается аналогично измерениям в сети постоянного тока.
При использовании разделительного трансформатора показания прибора умножаются на коэффициент трансформации n=U1/U2.
Подключение вольтметра необходимо производить по определённым схемам. Это делается для того, чтобы показания прибора соответствовали параметрам сети.
Видео
Амперметр — измеряем ток: назначение, схемы подключения, типы
Амперметр – это электроизмерительный прибор, предназначенный для фиксации силы постоянного либо переменного тока, протекающего в цепи — то есть устройство для измерения тока. Амперметр подключается последовательно, с тем участком электроцепи, где предполагается измерять ток. Так как ток, который он измеряет зависит от сопротивления элементов цепи, то сопротивление амперметра должно быть максимально низким (очень маленьким). Это позволяет уменьшить влияние устройства для измерения тока на измеряемую цепь и повысить их точность.
Шкалу прибора градуируют в мкА, мА, А и кА, и в зависимости от требуемой точности и пределов измерения выбирают подходящий прибор. Увеличение измеряемой силы тока добиваются путем включения в цепь шунтов, трансформаторов тока, магнитных усилителей. Это позволяет увеличить предел измеряемой величины тока.
Схемы подключения амперметра
Рисунок — Схема прямого включения амперметра
Рисунок — Схема косвенного включения амперметра через шунт и трансформатор тока
Сфера применения амперметров
Приборы для измерения тока нашли применение в различных сферах. Их активно используют на крупных предприятиях, связанных с генерацией и распределением электрической, тепловой энергии. Также их используют в:
Но не только средние и крупные предприятия используют этот прибор: они востребованы и среди обычных людей. Практически любой опытный автоэлектрик имеет в арсенале подобное устройство, позволяющее проводить замеры показателей электропотребления приборов, узлов автомобилей и пр.
Типы амперметров
Исходя из вида отсчетного устройства амперметры делятся на приборы с:
— со стрелочным указателем;
— со световым указателем;
— с пишущим устройством;
По принципу действия амперметры разделяются на:
1. Электромагнитные – предназначены для использования в цепях постоянного, переменного тока. Обычно используются в привычных электроустановках переменного тока с частотой 50 Гц.
2. Магнитоэлектрические — предназначены для фиксации силы тока малых значений постоянного тока. Они имеют магнитоэлектрическое измерительное устройство и шкалу с проградуированными делениями.
3. Термоэлектрические приборы предназначены для измерения силы тока в цепях высоких частот. В состав таких приборов входят магнитоэлектрический механизм, выполненный в виде проводника, к которому приваривается термопара. Протекающий по проводку ток вызывает его нагрев, который фиксируется термопарой. Формирующееся излучение своим влиянием вызывает отклонение рамки на угол, который пропорционален силе тока.
4. Ферродинамические приборы — состоят из замкнутого магнитопровода, выполненного из ферромагнитного материала, сердечника и неподвижной катушки. Характеризуются высокой точностью измерения, надёжностью конструкции и низкой чувствительностью к воздействию электромагнитных полей.
5. Электродинамические устройства предназначены для замеров величины силы тока в цепях постоянного / переменного токов повышенных частот (до 200 Гц). Они чувствительны к перегрузкам и внешним электромагнитным полям. Но из-за высокой точности замеров их используют в роли контрольных приборов для поверки действующих амперметров.
6. Цифровые амперметры – современная модель приборов, сочетающая преимущества аналоговых приборов. На сегодня такие устройства завоевывали лидирующие позиции. Это объясняется удобством в работе, легкостью использования, небольшими размерами и высокой точностью получаемых результатов измерений. Кроме того, цифровые приборы можно использовать в разнообразных условиях: он не боится тряски, вибрации и пр. воздействий.
Рассмотрим несколько амперметров разных производителей и разных типов:
1. Амперметры Ам-2 DigiTOP
— Количество входов 1
— Измеряемый переменный ток 1 …50 А
— Погрешность измерения 1%
— Дискретность индикации 0,1 А
— напряжение питания -100…-400 В, 50 (+1) Гц Габаритные размеры 90x51x64 мм
Работоспособность и долговечность бытовой электротехники зависят от качества получаемой электроэнергии. Как правило, к выходу из строя электронной техники, будь то холодильники, телевизоры или стиральные машины, приводит повышение напряжения выше допустимых пределов. Наиболее опасно длительное повышение напряжения выше допустимой отметки. При этом выходят из строя блоки питания электронной техники, перегреваются обмотки электродвигателей, нередко происходит возгорание.
2. Амперметр лабораторный Э537
Данный прибор (амперметр Э537) предназначается для точного измерения силы тока в цепях переменного и постоянного тока.
Класс точности 0,5.
Диапазоны измерения 0,5 / 1 A;
Технические характеристики амперметра Э537:
Конечное значение диапазона измерений 0,5 А/1 А
Класс точности 0,5
Область нормальных частот (Гц) 45 — 100 Гц
Область рабочих частот (Гц) 100 — 1500 Гц
Габаритные размеры 140 х 195 х 105 мм
3. Амперметр СА3020
Цифровое устройство амперметр базовой модели выпускается в нескольких типовых модификациях в зависимости от базового значения параметров замеряемого тока. При заказе данной модели цифрового амперметра, требуется заявить, с каким базовым параметром силы тока Вам придётся работать: 1 А, 2 А или 5 А.
Базовые параметры замеряемого тока, Iн-1 Ампер (СА3020-1), 2 Ампер (СА3020-2) или 5 Ампер (СА3020-5);
Границы замеряемых токов от 0,01 Iн до 1,5 Iн;
Диапазон частот по замеряемым токам от 45 до 850 Герц;
Границы базовой допускаемой существующей погрешности ±0,2% к оптимальному значению параметров замеряемой силы тока;
напряжение по питанию — сеть переменного тока напряжением (85-260) Вольт и частотой (47-65) Герц или постоянное напряжение (120 — 300) Вольт;
Потребляемая устройством мощность не больше чем 4 ВА;
Размерные габариты 144x72x190 мм;
Масса не больше чем 0,55 кг;
Мощность, потребляемая измерительной цепью амперметров серии 3020, не превышает: для СА3020-1 – 0,12 ВA; для СА3020-2 – 0,25 ВA; для СА3020-5 – 0,6 ВA.
Как подключается вольтметр в электрическую цепь. Большая энциклопедия нефти и газа
Подключение измерительных приборов к точке, в которой проводится измерение, в машинах небольшого объема осуществляется вручную, путем вставления штеккера с входным проводом измерительного прибора в соответствующее гнездо наборного поля.
Подключение измерительного прибора к отрезку линии практически создает короткое замыкание. Входное сопротивление линейного вольтметра оказывается очень большим, и он не оказывает заметного влияния на цепь, в которой измеряется напряжение.
Подключение измерительных приборов к точке, в которой производится измерение, в машинах небольшого объема осуществляется вручную включением штеккера с входным проводом-измерительного прибора в соответствующее гнездо наборного поля.
Подключение измерительного прибора к электронной цепи может нарушить процессы, происходящие в измеряемой цепи, а неправильный выбор прибора может быть причиной ошибочных измерений. Степень вносимых измерительными приборами искажений надо оценивать; для этого нужно знать параметры входных цепей используемых приборов.
Подключение измерительного прибора к электронной цепи может нарушить процессы, происходящие в измеряемой цепи, а неправильный выбор прибора может быть причиной ошибочных измерений. Степень вносимых измерительными приборами искажений надо оценивать, поэтому нужно знать параметры входных цепей используемых приборов.
Подключение измерительного прибора к электронной цепи может нарушить происходящие в ней процессы, а неправильный выбор прибора стать причиной ошибочных результатов измерений. Степень вносимых измерительными приборами искажений необходимо оценивать, поэтому следует знать параметры входных цепей используемых приборов. Так, влияние входной цепи прибора уменьшается с уменьшением его входной емкости и увеличением входного активного сопротивления. При каждом измерении появляется некоторая ошибка — погрешность, определяемая как отклонение измеренного значения от истинного.
При выполнении электротехнических работ, монтаже электрических цепей, ремонте электротехнических устройств возникает необходимость использовать электроизмерительные приборы .
Самый простой из таких приборов — электрический пробник для проверки целостности электрических проводников, участков электрических цепей.
Простейший пробник состоит из источника питания постоянного тока G — гальванического элемента или батареи гальванических элементов, светового индикатора HL — лампочки накаливания для карманного фонаря или светодиода, соединительных проводов со щупами-контактами (Х1 и Х2) на концах. Из этих элементов собирают цепь (рис. 20).
Необходимо учесть, что напряжение гальванического элемента должно соответствовать рабочему напряжению лампочки или светодиода. Причем светодиод всегда подключают с соблюдением полярности, которую определяют по справочнику или опытным путем. Также по справочнику можно определить напряжение питания светодиода.
Рис. 20. Электрические схемы пробников для проверки целостности проводников: а — с лампой накаливания; б — со светодиодом
Последовательно с ним обязательно включают резистор R с сопротивлением 150-300 Ом (Ом — единица сопротивления), который ограничивает ток в светодиоде, предотвращая его выход из строя.
Когда щупами-контактами касаются концов исследуемого провода, через него проходит небольшой ток от гальванического элемента пробника. Если в проводе нет обрыва, лампочка (или светодиод) пробника загорится. Таким образом, чтобы проверить исправность проводов питающего шнура лампы с помощью пробника, необходимо отключить лампу от сети и проверить целостность каждой жилы шнура. На рисунке 21 показана схема подключения пробника к проверяемым участкам.
Рис. 21. Схема подключения электрического пробника при проверке питающего шнура
Для проверки выключателя щупами пробника касаются его контактов или концов провода, подключенного к выключателю. При включении исправного выключателя лампочка пробника должна гореть, а при выключении — гаснуть. Если этого не происходит, то выключатель неисправен.
Принцип действия омметра как простейшего пробника основан на пропускании небольшого тока от источника питания омметра через исследуемый проводник. Но вместо лампочки в цепь омметра включен измеритель тока (амперметр), шкала которого проградуирована в омах. В случае проверки целостности проводников значение их сопротивления не играет никакой роли, — любое отклонение стрелки омметра будет говорить об отсутствии обрыва в проводнике, о его исправности. При исследованиях омметр подключается к проверяемым участкам так же, как и простейший пробник.
Обычно электромонтеры-ремонтники, как и другие специалисты в области электротехники и электроники, используют в своей практике комбинированный электроизмерительный прибор — авометр (ампервольтомметр), который позволяет измерять три параметра: силу тока (А), напряжение (В), сопротивление (Ом). В зависимости от положения ручек управления и подключения проводов прибора он может использоваться соответственно как амперметр, вольтметр и омметр.
Используя электроизмерительные приборы — амперметр, вольтметр, авометр, необходимо знать: на измерение каких предельных значений силы тока или напряжения рассчитан прибор.
Внимание! При измерениях электроизмерительными приборами электрических величин нельзя прикасаться к оголенным участкам проводников, иначе может быть поражение электрическим током!
Чтобы проводить измерения c амперметрами и вольтметрами (рис. 22), необходимо знать правила их включения в электрическую цепь.
Электроизмерительные приборы включают в цепь следующим образом :
1. Амперметр А подключают последовательно с тем потребителем R, в котором измеряют силу тока / (рис. 23, а).
2. Вольтметр V подключают параллельно с тем потребителем R, на участке которого измеряют напряжение (рис. 23, б).
3. Авометр подключают так же, как амперметр, если измеряют силу тока, и как вольтметр — если измеряют напряжение.
Рис. 22. Электроизмерительные приборы: а — авометр; б — амперметр; в — вольтметр
Рис. 23. Схемы подключения электроизмерительных приборов: а — амперметра; б — вольтметра
При эксплуатации электроизмерительных приборов следует обращать внимание на то, для какого тока (переменного или постоянного) они предназначены. Это можно узнать по символам, изображенным на шкалах приборов. Если возле шкалы стоит знак «-», это означает, что прибор предназначен для измерения в цепях постоянного тока, а если знак «
», — то в цепях переменного тока. Кроме того, при всех измерениях необходимо знать цену деления шкалы прибора.
При измерениях силы тока амперметром следует быть особенно осторожным, так как этот прибор обладает малым внутренним электрическим сопротивлением, поэтому при неправильном подключении он может стать причиной короткого замыкания. Вольтметр в этом отношении не опасен — он обладает большим внутренним сопротивлением.
В электротехнике много внимания уделяется вопросам безопасности использования электроэнергии, автоматизации процессов управления электрическими цепями. Для этого разрабатываются различные чувствительные элементы — датчики, которые способны реагировать на изменения в электрических цепях. Одним из таких замечательных элементов является биметаллическая пластина. Ее изготовляют из тонких (толщиной несколько десятых долей миллиметра) и узких (шириной несколько миллиметров) полосок двух разных металлов — например, стали и меди, стали и алюминия, стали и латуни, склепанных или сваренных между собой. Если один конец такой пластины жестко закрепить, а второй оставить свободным, то при нагревании пластина изгибается. Это объясняется просто. При нагревании разные металлы расширяются неодинаково — сталь расширяется меньше, чем, скажем, медь или другие металлы. Поэтому медная полоска будет удлиняться больше, чем стальная. А так как полоски скреплены, то произойдет изгиб биметаллической пластины в сторону стальной полоски. Этот изгиб используют для замыкания и размыкания контактов в электрических цепях.
Нагревание биметаллической пластины может осуществляться электрическим током, проходящим через нее, или специальным электронагревательным элементом, расположенным рядом с пластиной.
Такие биметаллические пластины применяют в автоматических выключателях для разрыва электрических цепей при недопустимо больших токах в них. В электронагревательных приборах (например, электроутюгах, электрорадиаторах, чайниках) биметаллические пластины используют для автоматического отключения или регулирования температуры. При достижении определенной температуры пластина изгибается и отключает электропитание нагревательного элемента, находящегося в управляемой цепи. После остывания пластина возвращается в первоначальное положение и вновь включает его (рис. 24).
Рис. 24. Устройство терморегулятора (термореле) на биметаллической пластине: 1 — биметаллическая пластина; 2 — неподвижный контакт; 3 — нагревательный элемент
Тема: ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
1. Общие сведения об электроизмерительных приборах
Электроизмерительные приборы предназначены для измерения различных величин и параметров электрической цепи: напряжения, силы тока, мощности, частоты, сопротивления, индуктивности, емкости и других.
На схемах электроизмерительные приборы изображаются условными графическими обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.729-68. На рис.1.1 приведены общие обозначения показывающих и регистрирующих приборов.
Рис. 1.1 Условные графические обозначения электроизмерительных приборов.
Для указания назначения электроизмерительного прибора в его общее обозначение вписывают конкретизирующее условное обозначение, установленное в стандартах, или буквенное обозначение единиц измерения прибора согласно ГОСТ в соответствии с табл.1.1.
Подключение вольтметров к сети
Напряжение – с этим термином мы довольно часто сталкиваемся в повседневной жизни. Иногда нам нужно измерить напряжение в сети, чтобы понять, почему какое-либо устройство работает неудовлетворительно или лампа накаливания горит довольно тускло. Для данного рода измерений используют вольтметры. Вольтметр подключается к измеряемому устройству только параллельно, почему это так?
Как известно электрическое напряжение – это отношение работы, совершенной электрическим полем по перемещению заряда А, к величине заряда q, U=A/q. Также оно характеризует электрическое поле, которое возникает при прохождении электрического тока.
В системе международных обозначений СИ обозначается как U и измеряют в вольтах (1 В = 1 Дж/Кл). Для того чтобы измерять напряжение на устройстве необходимо параллельно к нему подключить вольтметр.
Для того, чтоб при параллельном включении снизить ток, потребляемый вольтметром и соответственно потери электрической энергии внутри устройства, внутреннее измерительное сопротивление выбирается как можно больше 
. Если включить вольтметр в цепь последовательно, то в связи с большим внутренним сопротивлением получим фактически разрыв цепи. То есть потери при измерении напряжения будет слишком большими, что неприемлемо, а также измерения будут некорректными. Поэтому вольтметр подключают только параллельно:
Если измеряется постоянное напряжение от 1 до 1000 мкВ могут использовать компенсаторами постоянного тока, но чаше пользуются цифровыми вольтметрами . Значения от десятков милливольт до сотен вольт измеряют приборами таких систем как: электромагнитной, электродинамической, магнитоэлектрической. Также не брезгуют и электронными аналоговыми и цифровыми вольтметрами. Также при измерении могут использовать добавочные сопротивления:
Где Rv – это внутреннее сопротивление вольтметра, Rдоб1…3 – добавочные сопротивления, UmV – максимальное которое может измерять сам вольтметр, а U1…3 – которые он может измерять с добавочными сопротивлениями.
Сопротивления добавочных резисторов определяется по формуле:
Где m – масштабный коэффициент.
Если проводят измерения постоянных напряжений в несколько киловольт, то в большинстве случаев используют вольтметры электростатические, реже используют измерительные устройства других систем подключаемых через делитель:
Где резисторы R1, R2 — резисторы выполняющие роль делителя, Rизм. – измерительное сопротивление, с которого снимается напряжение.
Если измеряют переменные напряжения до единиц вольт, то используют аналоговыми, выпрямительными и цифровыми устройствами. От единиц до сотен вольт и частотном диапазоне до нескольких десятков килогерц применяют выпрямительные системы, электромагнитные, электродинамические приборы. Если частота достигает нескольких десятков мегагерц, то в таком случае напряжение измеряют термоэлектрическими и электростатическими приборами.
В действующих значениях, как правило градуируют шкалы приборов для измерения величин переменного тока. Поэтому при измерении необходимо это учитывать (если необходимо измерять амплитудные и средние значения, то их как правило пересчитывают по соответствующим формулам).
При проведении измерении в сетях переменного тока напряжением выше 1000 В могут использоваться как делители, так и трансформаторы напряжения или измерительные трансформаторы. Чаще используют трансформаторы, так как трансформатор не только понижает значение напряжения, но потенциально разделяет измерительную цепь от силовой. Измерения могут проводится теми же приборами, что и в выше описанных случаях. Схема включения приведена ниже:
Где FU1, FU2 – предохранители, защищающие измерительную цепь от короткого замыкания.
Внешний вид трансформатора однофазного:
Как видим, при проведении измерение различного рода напряжений могут использоваться как различного рода приборы (цифровые, аналоговые и т.д.), так и устройства (делители, трансформаторы). При проведении измерений важно учитывать каждый способ проведения измерений, для получения как можно более точного результата, а также корректного проведения измерительных работ.
Схемы включения электроизмерительных приборов
Классификация электроизмерительных приборов.
Электроизмерительные приборы классифицируют по следующим признакам:
- 1) роду измеряемой величины (амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры и т.д.);
- 2) принципу действия (магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, тепловые, электронные и т.д.);
- 3) роду тока (приборы постоянного, переменного, постоянного и переменного тока);
- 4) степени точности (классы: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0).
На шкале или на лицевой панели прибора указываются назначение, род тока, положение шкалы (горизонтальное, вертикальное, под углом), пробивное напряжение изоляции, класс точности, условия эксплуатации, год выпуска, заводской номер.
Схемы включения амперметра и вольтметра.
На рисунках 4.3 и 4.4 приведены схемы включения вольтметра и амперметра через измерительные трансформаторы напряжения (ТН) и тока (ТТ) соответственно.
Рис. 4.3. Измерительный трансформатор напряжения.
Схема включения вольтметра:
?/,, U2_ первичное и вторичное напряжения ТН; Wv W2 — первичная и вторичная обмотки ТН; V — вольтметр
Рис. 4.4. Измерительный трансформатор тока. Схема включения амперметра:
/р /2 — первичный и вторичный токи ТТ; Wv W2 — первичная и вторичная обмотки ТТ; А — амперметр
Для измерения тока в электрических цепях служат амперметры, миллиамперметры и микроамперметры различных систем. Их включают в цепь последовательно, и через них проходит весь ток, протекающий в цепи (рис. 4.4). Важно, чтобы при различных электрических измерениях амперметр как можно меньше влиял на электрический режим цепи, в которую он включен. Поэтому амперметр должен иметь малое собственное сопротивление по сравнению с сопротивлением цепи.
Присоединять амперметр к источнику тока (питания) без нагрузки нельзя, так как по его обмотке в этом случае пройдет большой ток, и она может перегореть. По той же причине нельзя включать амперметр параллельно нагрузке.
Каждый амперметр рассчитан на определенный максимальный ток, при превышении которого амперметр может перегореть. Если амперметром нужно измерить ток, превышающий допустимый для данного амперметра, то параллельно амперметру присоединяют шунт, т.е. расширяют пределы измерения амперметра.
Шунт представляет собой относительно малое, но точно известное сопротивление. Схема включения амперметра с шунтом показана на рис. 4.5, а.
Шунт должен иметь четыре зажима для устранения влияния на сопротивление шунта переходных сопротивлений контактов. Шунты изготовляют из манганина — сплава, у которого температурный коэффициент сопротивления практически равен нулю.
Рис. 4.5. Схема включения амперметра:
а — с шунтом; 6 — через трансформатор тока; для схемы а: 1 — шунт; 2 — нагрузка;
для схемы б: 1 — измерительный трансформатор тока; 2 — нагрузка
Рис. 4.6. Схема соединения трех амперметров через два трансформатора тока:
Л j и Л2 — начало и конец первичной обмотки трансформатора тока; И, и И2 — начало и конец вторичной обмотки трансформатора тока; Л — амперметры; iA, iB, ic — токи в фазах
Рис. 4.7. Схема включения вольтметра:
R — сопротивление цепи; V— вольтметр
На рисунке 4.6 приведена схема соединения трех амперметров через два трансформатора тока.
Как видно из схемы, через первый амперметр проходит ток iA, через второй — iB, следовательно, ток в третьем амперметре, равный сумме двух линейных токов iA и iB, равен третьему линейному току: ic= iA + iB.
Для измерения напряжения на участке цепи применяют вольтметры. Вольтметр включают параллельно тем точкам цепи (М, N), напряжение между которыми надо измерить (рис. 4.7).
Вольтметр не должен изменять напряжение на измеряемом участке цепи, по этой причине ток, проходящий через вольтметр, должен быть много меньше, чем ток на измеряемом участке.
Для того чтобы вольтметр не вносил заметных искажений в измеряемое напряжение, его сопротивление должно быть большим по сравнению с сопротивлением участка цепи, на котором измеряется напряжение. Любой вольтметр рассчитан на определенное предельное напряжение, но с помощью подключения последовательно с вольтметром добавочного сопротивления /?доб можно измерять большие напряжения (рис. 4.8, б).
Рис. 4.8. Схемы включения амперметра и вольтметра в электрическую цепь:
а — без расширения пределов измерения; б — с расширением пределов измерения;
Яш — сопротивление шунта; /?доб — добавочное сопротивление
На рисунке 4.9 приведена схема включения ваттметра в однофазную цепь высокого напряжения через измерительные трансформаторы тока и напряжения.
Рис. 4.9. Схема включения ваттметра в однофазную цепь высокого напряжения через измерительные трансформаторы тока и напряжения: V— вольтметр; А — амперметр; W— ваттметр
На рисунке 4.10 приведена схема включения амперметров и вольтметров в трехфазную цепь. Как видно из схемы, амперметры включены через измерительные ТТ, а вольтметры —через измерительные ТН. Такие схемы включения измерительных приборов характерны для высоковольтных сетей напряжением 6 (10) кВ и выше.
Рис. 4.10. Включение амперметров и вольтметров в трехфазную цепь с помощью измерительных трансформаторов тока и напряжения
Каким образом включают в электрическую цепь вольтметр
Азбука физики
Научные игрушки
Простые опыты
Этюды об ученых
Решение задач
Презентации
Книги по физике 
Умные книжки
Есть вопросик?
Его величество.
Музеи науки.
Достижения.
Викторина по физике
Физика в кадре
Учителю
Читатели пишут
Физика 8 класс. ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТОКА В УЧАСТКЕ ЦЕПИ
Для измерения силы тока существует измерительный прибор — амперметр.
Условное обозначение амперметра на электрической схеме:
При включении амперметра в электрическую цепь необходимо знать :
1. Амперметр включается в электрическую цепь последовательно с тем элементом цепи,
силу тока в котором необходимо измерить.
2. При подключении надо соблюдать полярность: «+» амперметра подключается к «+» источника тока,
а «минус» амперметра — к «минусу» источника тока.
ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ
НА УЧАСТКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
Для измерения напряжения существуют специальный измерительный прибор — вольтметр.
Условное обозначение вольтметра на электрической схеме:
При включении вольтметра в электрическую цепь необходимо соблюдать два правила:
1. Вольтметр подключается параллельно участку цепи, на котором будет измеряться напряжение;
2. Соблюдаем полярность : «+» вольтметра подключается к «+» источника тока,
а «минус» вольтметра — к «минусу» источника тока.
Для измерения напряжения источника питания вольтметр присоединяют непосредственно к его зажимам.
ИЗМЕРЕНИЕ РАБОТЫ И МОЩНОСТИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
Для определения работы или мощности тока можно использовать специальный измерительный прибор — ваттметр.
При отсутствии ваттметра пользуются одновременным подключением двух измерительных приборов к нужному участку цепи: амперметра и вольтметра.
Далее проводится расчет работы и мощности тока по формулам.
P = UI . и . A = UIt
1. Что изменилось на участке цепи, если включенный параллельно вольтметр
показывает уменьшение напряжения?
2. Какими способами можно определить напряжение в городской сети,
имея в своем распоряжении любые приборы, кроме вольтметра?
