Как амперметр и вольтметр включается в цепь постоянного тока?

Допоможіть срочно! Дам 12 балів! Треба відповідь!!! 1) Визначте ціну поділки амперметра Са, на ділянці шкали (починаючи з поділки «20» і до поділки » … 100″), якщо повна школа амперметра відповідає 2,5 А. Са —?А А. 0,25 А Б. 0,0025 A В. 0,025 А 2) Визначте ціну поділки вольтметра Св, на ділянці шкали (починаючи з поділки «30» і до поділки «150»), якщо повна шкала вольтметра відповідає 15 В. Св — ?В А. 1 В Б. 0,1 В В. 0,01 В 3. Визначити ціну поділки електронних ваг Све. Све — ?г А. 0,1 г Б. 1 г В. 0,01 г 4. Визначте полюса електромагніту, використовуючи правило правої руки, враховуючи, що струм тече по витків котушки в напрямку на глядача. А. полюс N — праворуч Б. полюс N — ліворуч В. полюс N — від глядача Г. полюс N — на глядача 5. Визначте показання амперметра І1 І1 — ?А А. 0,1 А Б. 10 А В. 1 А 6. Визначте поняття вольтметра U1 U1 — ?В А. 2 В Б. 3 В В. 4 В 7. Дослід 1 визначимо масу склянки з піском m1 на початку досліду при силі струму І0.

m1 — ?г (до десятих) Відповідь: ____________ 8. Дослід 1. визначте масу склянки з піском m1.1, яка дозволяє подавати силу тяжіння електромагніту після збільшення сили струму в ньому до І1 = 0,1 А. m1.1 — ?г (до десятих) Відповідь: ____________ 9. Дослід 2. Визначте масу склянки з піском m2, яка дозволяє подолати село тяжіння електромагніт у з великою кількістю витків. m2 — ?г (до десятих) Відповідь: ____________ 10. Дослід 3. Визначити значення маси склянки з піском m3, яка дозволяє подолати силу тяжіння електромагніту після введення в нього залізного сердечника. m3 — ?г (до цілих) Відповідь: ____________ 11. Дослід 4. Визначте масу склянки з піском m4, яка дозволяє подолати служіння подковоподібного електромагніту. m4 — ?г (до десятих) Відповідь: ____________

помогите пожалуйста.​

 Два автомобиля движутся равномерно первый течение 6 минут проходит 9 км а второй в течение 6 секунд проходит 147 м определите скорость каждого автом … обиля в метров в секунду и сравните их СРОЧНО ПОЖАЛУЙСТА!!!!!!!!

рівняння координати тіла, рівняння проекції переміщення пожалуйста помогитееее​

які знаки (<,>,=) необхідно поставити на місці крапок у співвідношенні: t1=3год40хв. ..t2=200хв …t3=12000с?7 клас ПОЖАЛУСТА СПРОЧНО!!!!!!!!​

Какую роль в сохранении тепла земли играют облака?

помогите пожалуйста!​

виразіть у кубічних метрах значення об’єму води в озері -2 км у 3 степені​

836. Воду налили в формочку и заморозили. Изменились ли при этом молекулы? А их форма и объём? Изменилось ли их число?

даю много баллов, помогите срочно пожалуйста

Подключение амперметров в сети постоянного и переменного тока. Как подключить амперметр, чтобы снять показания

Люди часто задаются вопросом, как подключить амперметр в цепь. Чтобы полностью понять, как правильно это делать, стоит остановиться на физических законах протекания тока в электрической цепи. А также — рассмотреть принципы, по которым воздавался такой прибор, как амперметр. Тогда будет полностью ясно, как действовать, когда нужно измерить силу тока.

Физические основы

В методе подключения амперметра и вольтметра к электрической сети лежит закон Ома. Не будем приводить трактовку для полной цепи, где учитывается электродвижущая сила и внутреннее сопротивление источника питания. Чтобы понять, как подключить амперметр в цепь, достаточно будет упрощенного изложения для параллельного и последовательного соединения.

1. При последовательном соединении нагрузки в сети через каждый элемент протекает ток одинаковой силы. При этом падения напряжения на каждом участке пропорциональны его сопротивлению и в сумме равны напряжению на концах цепи.

2. При параллельном соединении на каждом элементе присутствует напряжение, равное приложенному ко всей цепи. Сила тока, протекающая на каждом из параллельных участков, прямо пропорциональна его сопротивлению.

Из этого краткого изложения закона Ома ясно, что правильный ответ на вопрос «как подключить амперметр в цепь» — методом последовательного включения.

Амперметр и последствия неправильного использования

Для четкого измерения силы тока в цепи, главное качество амперметра должно состоять в том, чтобы оказывать минимальное воздействие на схему в целом. Поэтому прибор делают с минимальным внутренним сопротивлением. Для измерения параметров, которые выходят за пределы устройства, можно использовать трансформаторы тока, снижающие выходные показатели.

Опасность неправильного включения состоит в том, что амперметр просто сгорит. Как подключить амперметр в цепь — имеет значение. Если просто вставить щупы в розетку или касаться точек на плате — скорее всего, результатом будет немного дыма «с запахом гуманитарного образования». Из-за того, что на прибор будет поступать высокое напряжение по закону Ома для параллельного соединения — он просто сгорит. Включайте прибор только последовательно.

Некоторые методы

В быту можно создать измерительную розетку. Для этого она, грубо, должна прерывать один из проводов, ведущих к устройству. Можно установить ее рядом с уже подключенной. Для этого отсоединяется один провод, присоединяется к измерительной розетке. Второй ее контакт соединяется перемычкой со свободной точкой подключения рабочей розетки.

Теперь, включая прибор, можно вставить щупы амперметра в измерительную розетку и посмотреть результат.

В этом, собственно, заключается ответ на вопрос, как подключить амперметр в цепь. Нужно прервать один из проводников в цепи и в этом месте производить измерения. Аналогично работает методика измерения тока в лампочке, например. Если очень нужно сделать быстро — перекусите один провод кусачками и можно производить замер.

Альтернативные методы

Бывают ситуации, когда цепь невозможно разорвать и «вмонтировать» в нее амперметр последовательным включением. В таких случаях используются бесконтактные клещи. Они замеряют величину электромагнитного поля, которое возникает вокруг проводника. На основании этой оценки делается вывод о величине проходящего тока.

Амперметр. Измерение силы тока — видео

Амперметр это измерительный прибор для определения силы тока, измеряемой в амперах. В соответствии с возможностями прибора, его шкала имеет градуировку, обозначающую микроамперы, миллиамперы, амперы или килоамперы.

Для проведения измерений, производится последовательное включение амперметра в с тем участком, где необходимо измерить силу тока. Чтобы увеличить пределы измерений, производится включение амперметра через шунт или трансформатор.

Наиболее распространенной является схема амперметра, где движущаяся стрелка совершает поворот на такой угол наклона, который пропорционален величине измеряемой силы.

Виды амперметров

По своему действию все амперметры разделяются на электромагнитные, магнитоэлектрические, тепловые, электродинамические, детекторные, индукционные, фото- и термоэлектрические. Все они предназначены для измерения силы постоянного или переменного тока. Среди них, наиболее чувствительными и точными, являются электродинамические и магнитоэлектрические амперметры.

Во время работы магнитоэлектрического амперметра, создается крутящий момент, через взаимодействие между полем в и током, проходящим через обмотку рамки. С этой рамкой и соединяется стрелка, движущаяся по шкале. Поворот стрелки осуществляется на величину угла, пропорциональную силе тока.

Устройство амперметра

В состав электродинамического амперметра входят подвижная и неподвижная катушки, соединенные последовательно или параллельно. Токи, проходящие через катушки, взаимодействуют между собой, в результате чего происходит отклонение подвижной катушки, с которой соединяется стрелка. При включении в электрический контур, осуществляется последовательное соединение амперметра с нагрузкой. В случае большой силы тока или высокого напряжения, соединение производится через трансформатор.

Принцип работы

Упрощенная классическая схема амперметра работает следующим образом. Параллельно с постоянным магнитом на оси кронштейна устанавливается стальной якорь со стрелкой. Постоянный магнит, воздействуя на якорь, придает ему магнитные свойства. При этом, расположение якоря проходит вдоль силовых линий, которые также проходят вдоль магнита. Такое положения якоря соответствует нулевому положению стрелки на шкале прибора.

При прохождении тока батареи или генератора по шине, вокруг нее происходит возникновение магнитного потока. Его силовые линии в месте нахождения якоря, перпендикулярны с силовыми линиями в постоянном магните. Создаваемый электрическим током магнитный поток, воздействует на якорь, стремящийся к повороту на 90 градусов. Повернуться относительно исходного положения ему мешает поток, образующийся в постоянном магните.

От того, какой величины и направления электрический ток, проходящий по шине, зависит степень взаимодействия двух магнитных потоков. На такую же величину происходит и отклонение стрелки по шкале, от нулевого деления.

Амперметр: как измерять ток

Всякий вольтметр включается параллельно тому участку цепи, напряжение на котором мы хотим измерить (рис. 89), и поэтому на него ответвляется некоторый ток от основной цепи. При его включении и ток и напряжение в основной цепи несколько изменяются, так как теперь мы имеем уже другую цепь проводников, состоящую из прежних проводников и вольтметра. Присоединив, например, вольтметр с сопротивлением параллельно лампочке, сопротивление которой равно , мы найдем по формуле (50.5) их общее сопротивление :

. (54.1)

Чем больше сопротивление вольтметра по сравнению с сопротивлением лампочки , тем меньше отличается общее их сопротивление от и тем меньше искажение, вносимое вольтметром. Мы видим, что вольтметр должен иметь большое сопротивление. Для этого последовательно с его измерительной частью (рамкой, нагревающейся нитью и т. д.) нередко включают дополнительный резистор, имеющий сопротивление несколько тысяч Ом (рис. 90).

Рис. 90. К вольтметру присоединяется последовательно дополнительное сопротивление

В противоположность вольтметру, амперметр всегда включают в цепь последовательно (§ 44). Если сопротивление амперметра равно , а сопротивление цепи равно , то при включении амперметра сопротивление цепи становится равным

. (54.2)

Для того чтобы амперметр не изменял заметно общего сопротивления цепи, собственное его сопротивление, как следует из формулы (54. 2), должно быть малым по сравнению с сопротивлением цепи. Поэтому амперметры делают с очень малым сопротивлением (несколько десятых или сотых долей Ома).

54.1. Сопротивление амперметра равно 0,1 Ом. Чему равно напряжение на амперметре, если он показывает силу тока 10 А?

54.2. Сопротивление вольтметра равно 12 кОм. Какой ток проходит через вольтметр, если он показывает напряжение 120 В?

54.3. Вольтметр со шкалой 0-120 В имеет сопротивление 12 кОм. Какое сопротивление и каким способом нужно подключить к этому вольтметру, чтобы им можно было измерять напряжение до 240 В? Начертите схему включения. Изменится ли чувствительность вольтметра в предыдущей задаче, если указанное сопротивление включить параллельно вольтметру?

54.4. Вольтметр, присоединенный к горящей лампочке накаливания, показывает 220 В, а амперметр, измеряющий силу тока в лампочке, -0,5 А. Чему равно сопротивление лампочки? Начертите схему включения вольтметра и амперметра.

С измерением силы тока мы сталкиваемся очень часто. Для того чтобы узнать мощность устройства, сечения кабеля для его питания, нагрев проводов и прочих элементов – это все зависит от силы тока. Для того чтобы непосредственно измерять эту силу, придумали устройство именуемое амперметром. Амперметр подключается в измеряемую цепь только последовательно. Почему? Разберем чуть ниже.

Как известно сила тока это отношение количества зарядов ∆Q, которые прошли через некоторую поверхность за время ∆t. В системе СИ измеряется в амперах А (1 А = 1 Кл/с). Для того чтобы измерять количество прошедших зарядов, амперметр нужно включить в цепь последовательно.

Чтобы минимизировать влияние измерительного сопротивления амперметра и соответственно уменьшить мощность потерь при измерении его делают как можно меньше. Если амперметр с таким внутренним сопротивлением подключить параллельно, то в цепи произойдет короткое замыкание. Пример схемы включения:

Постоянный ток измеряют приборами в диапазоне 10 -3 – 10 2 А, электронными аналоговыми, цифровыми, магнито-электрическими, электромагнитными, электродинамическими приборами — миллиамперметрами и амперметрами. Если ток свыше 100 А применяют шунт:

Шунты как правило, изготавливают на разные токи. Шунт – это медная пластина, имеющая определенное сопротивление. При протекании тока через пластину, на ней, согласно закону Ома U=I*R падает какое-то напряжение, то есть между точками 1 и 2 возникает напряжение, которое будет воздействовать на катушку прибора.

Сопротивление шунта, как правило, подбирают из соотношений:

Где R и – сопротивление измерительной обмотки прибора, — коэффициент шунтирования, I – измеряемый, а I и – максимально допустимый ток измерительного механизма.

Если измеряют переменный ток, то важно знать какое его значение измеряется (амплитудное, среднее, действующее). Это важно, так как все шкалы градуируются обычно в значениях действующих.

Переменные значения выше 100 мкА измеряют обычно выпрямительными микроамперметрами, а ниже 100 мкА – цифровыми микроамперметрами. Для измерений в диапазоне от 10 мА до 100 А используют выпрямительные, электродинамические, электромагнитные приборы, которые работают в диапазоне частот до нескольких десятков килогерц, а также термоэлектрические, частотный диапазон которых — до сотен мегагерц.

Для измерения переменных величин от 100 А и выше используют приборы, но с использованием трансформаторов тока:

Трансформатор тока – это устройство, в котором первичная обмотка подключена к источнику тока (или как видно с рисунка ниже, первичная обмотка «одевается» на шину или кабель), а вторичная на измерительную обмотку какого-либо измерительного устройства (обмотка измерительного устройства или датчика должна иметь малое сопротивление).

Для измерения различного рода токов используют различные методы и средства. Чтобы правильно измерять необходимую величину и не нанести при этом никакого вреда, нужно правильно применять каждый метод измерения.

Измерение тока. Для измерения тока в цепи амперметр 2 (рис. 332, а) или миллиамперметр включают в электрическую цепь последовательно с приемником 3 электрической энергии.

Для того чтобы включение амперметра не оказывало влияния на работу электрических установок и он не создавал больших потерь энергии, амперметры выполняют с малым внутренним сопротивлением. Поэтому практически сопротивление его можно считать равным нулю и пренебрегать вызываемым им падением напряжения. Амперметр можно включать в цепь только последовательно с нагрузкой. Если амперметр подключить непосредственно к источнику 1, то через катушку прибора пойдет очень большой ток (сопротивление амперметра мало) и она сгорит.

Для расширения пределов измерения амперметров, предназначенных для работы в цепях постоянного тока, их включают в цепь параллельно шунту 4 (рис. 332,б). При этом через прибор проходит только часть I А измеряемого тока I, обратно пропорциональная его сопротивлению R А. Бо льшая часть I ш этого тока проходит через шунт. Прибор измеряет падение напряжения на шунте, зависящее от проходящего через шунт тока, т. е. используется в качестве милливольтметра. Шкала прибора градуируется в амперах. Зная сопротивления прибора R A и шунта R ш можно по току I А, фиксируемому прибором, определить измеряемый ток:

I = I А (R А +R ш)/R ш = I А n (105)

где n = I/I А = (R A + R ш)/R ш — коэффициент шунтирования. Его обычно выбирают равным или кратным 10. Сопротивление шунта, необходимое для измерения тока I, в n раз большего, чем ток прибора I А,

R ш = R A /(n-1) (106)

Конструктивно шунты либо монтируют в корпус прибора (шунты на токи до 50 А), либо устанавливают вне его и соединяют с прибором проводами. Если прибор предназначен для постоянной работы с шунтом, то шкала его градуируется сразу в значениях измеряемого тока с учетом коэффициента шунтирования и никаких расчетов для определения тока выполнять не требуется. В случае применения наружных (отдельных от приборов) шунтов на них указывают номинальный ток, на который они рассчитаны, и номинальное напряжение на зажимах (калиброванные шунты). Согласно стандартам это напряжение может быть равно 45, 75, 100 и 150 мВ. Шунты подбирают к приборам так, чтобы при номинальном напряжении на зажимах шунта стрелка прибора отклонялась на всю шкалу. Следовательно, номинальные напряжения прибора и шунта должны быть одинаковыми. Имеются также индивидуальные шунты, предназначенные для работы с определенным прибором. Шунты делят на пять классов точности (0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5). Обозначение класса соответствует допустимой погрешности в процентах.

Для того чтобы повышение температуры шунта при прохождении по нему тока не оказывало влияния на показания прибора, шунты изготовляют из материалов с большим удельным сопротивлением и малым температурным коэффициентом (константан, манганин, никелин и пр.). Для уменьшения влияния температуры на показания амперметра последовательно с катушкой прибора в некоторых случаях включают добавочный резистор из констан-тана или другого подобного материала.

Измерение напряжения. Для измерения напряжения U, действующего между какими-либо двумя точками электрической цепи, вольтметр 2 (рис. 332, в) присоединяют к этим точкам, т. е. параллельно источнику 1 электрической энергии или приемнику 3.

Для того чтобы включение вольтметра не оказывало влияния на работу электрических установок и он не создавал больших потерь энергии, вольтметры выполняют с большим сопротивлением. Поэтому практически можно пренебрегать проходящим по вольтметру током.

Для расширения пределов измерения вольтметров последовательно с обмоткой прибора включают добавочный резистор 4 (R д) (рис. 332,г). При этом на прибор приходится лишь часть U v измеряемого напряжения U, пропорциональная сопротивлению прибора R v .

Зная сопротивление добавочного резистора и вольтметра, можно по значению напряжения U v , фиксируемого вольтметром, определить напряжение, действующее в цепи:

U = (R v +R д )/R v * U v = nU v (107)

Величина n = U/U v =(R v +R д)/R v показывает, во сколько раз измеряемое напряжение U больше напряжения U v , приходящегося на прибор, т. е. во сколько раз увеличивается предел измерения напряжения вольтметром при применении добавочного резистора.

Сопротивление добавочного резистора, необходимое для измерения напряжения U, в п раз большего напряжения прибора Uv, определяется по формуле R д =(n- 1) R v .

Добавочный резистор может встраиваться в прибор и одновременно использоваться для уменьшения влияния температуры окружающей среды на показания прибора. Для этой цели резистор выполняется из материала, имеющего малый температурный коэффициент, и его сопротивление значительно превышает сопротивление катушки, вследствие чего общее сопротивление прибора становится почти независимым от изменения температуры. По точности добавочные резисторы подразделяются на те же классы точности, что и шунты.

Делители напряжения. Для расширения пределов измерения вольтметров применяют также делители напряжения. Они позволяют уменьшить подлежащее измерению напряжение до значения, соответствующего номинальному напряжению данного вольтметра (предельного напряжения на его шкале). Отношение входного напряжения делителя U 1 к выходному U 2 (рис. 333, а) называется коэффициентом деления . При холостом ходе U 1 /U 2 = (R 1 +R 2)/R2 = 1 + R 1 /R 2 . В делителях напряжения это отношение может быть выбрано равным 10, 100, 500 и т. д. в зависимости от того, к каким

выводам делителя подключен вольтметр (рис. 333,б). Делитель напряжения вносит малую погрешность в измерения только в том случае, если сопротивление вольтметра R v достаточно велико (ток, проходящий через делитель, мал), а сопротивление источника, к которому подключен делитель, мало.

Измерительные трансформаторы. Для включения электроизмерительных приборов в цепи переменного тока служат измерительные трансформаторы, обеспечивающие безопасность обслуживающего персонала при выполнении электрических измерений в цепях высокого напряжения. Включение электроизмерительных приборов в эти цепи без таких трансформаторов запрещается правилами техники безопасности. Кроме того, измерительные трансформаторы расширяют пределы измерения приборов, т. е. позволяют измерять большие токи и напряжения с помощью несложных приборов, рассчитанных для измерения малых токов и напряжений.

Измерительные трансформаторы подразделяют на трансформаторы напряжения и трансформаторы тока. Трансформатор напряжения 1 (рис. 334, а) служит для подключения вольтметров и других приборов, которые должны реагировать на напряжение. Его выполняют, как обычный двухобмоточный понижающий трансформатор: первичную обмотку подключают к двум точкам, между которыми требуется измерить напряжение, а вторичную — к вольтметру 2.

На схемах измерительный трансформатор напряжения изображают как обычный трансформатор (на рис. 334, а показано в круге).

Так как сопротивление обмотки вольтметра, подключаемого к трансформатору напряжения, велико, трансформатор практически работает в режиме холостого хода, и можно с достаточной степенью точности считать, что напряжения U 1 и U 2 на первичной и вторичной обмотках будут прямо пропорциональны числу витков? 1 и? 2 обеих обмоток трансформатора, т. е.

U 1 /U 2 = ? 1 /? 2 = n (108)

Таким образом, подобрав соответствующее число витков? 1 и? 2 обмоток трансформатора, можно измерять высокие напряжения, подавая на электроизмерительный прибор небольшие напряжения.

Напряжение U 1 может быть определено умножением измеренного вторичного напряжения U 2 на коэффициент трансформации трансформатора n.

Вольтметры, предназначенные для постоянной работы с трансформаторами напряжения, градуируют на заводе с учетом коэффициента трансформации, и значения измеряемого напряжения могут быть непосредственно отсчитаны по шкале прибора.

Для предотвращения опасности поражения обслуживающего персонала электрическим током в случае повреждения изоляции трансформатора один выэод его вторичной обмотки и стальной кожух трансформатора должны быть заземлены.

Трансформатор тока 3 (рис. 334,б) служит для подключения амперметров и других приборов, которые должны реагировать на протекающий по цепи переменный ток. Его выполняют в виде

обычного двухобмоточного повышающего трансформатора; первичную обмотку включают последовательно в цепь измеряемого тока, к вторичной обмотке подключают амперметр 4.

Схемное обозначение измерительных трансформаторов тока показано на рис. 334, б в круге.

Так как сопротивление обмотки амперметра, подключаемого к трансформатору тока, обычно мало, трансформатор практически работает в режиме короткого замыкания, и с достаточной степенью точности можно считать, что токи I 1 и I 2 , проходящие по его обмоткам, будут обратно пропорциональны числу витков? 1 и? 2 этих обмоток, т.е.

I 1 /I 2 = ? 1 /? 2 = n (109)

Следовательно, подобрав соответствующим образом число витков? 1 и? 2 обмоток трансформатора, можно измерять большие токи I 1 , пропуская через электроизмерительный прибор малые токи I 2 . Ток I 1 может быть при этом определен умножением измеренного вторичного тока I 2 на величину n.

Амперметры, предназначенные для постоянной работы совместно с трансформаторами тока, градуируют на заводе с учетом коэффициента трансформации, и значения измеряемого тока I 1 могут быть непосредственно отсчитаны по шкале прибора.

Для предотвращения опасности поражения обслуживающего персонала электрическим током в случае повреждения изоляции трансформатора один из зажимов вторичной обмотки и кожух трансформатора заземляют.

На э. п. с. применяют так называемые проходные трансформаторы тока (рис. 335). В таком трансформаторе магнитопровод 3 и вторичная обмотка 2 смонтированы на проходном изоляторе 4, служащем для ввода высокого напряжения в кузов, а роль первичной обмотки трансформатора выполняет медный стержень 1, проходящий внутри изолятора.

Условия работы трансформаторов тока отличаются от обычных. Например, размыкание вторичной обмотки трансформатора тока при включенной первичной обмотке недопустимо, так как это вызовет значительное увеличение магнитного потока и, как следствие, температуры сердечника и обмотки трансформатора, т. е. выход его из строя. Кроме того, в разомкнутой вторичной обмотке трансформатора может индуцироваться большая э. д. с, опасная для персонала, производящего измерения.

При включении приборов посредством измерительных трансформаторов возникают погрешности двух видов: погрешность в коэффициенте трансформации и угловая погрешность (при изменениях напряжения или тока отношенияU 1 /U 2 и I 1 /I 2 несколько изменяются и угол сдвига фаз между первичным и вторичным напряжениями и токами отклоняется от 180°). Эти погрешности возрастают при нагрузке трансформатора свыше номинальной. Угловая погрешность оказывает влияние на результаты измере-

ний приборами, показания которых зависят от угла сдвига фаз между напряжением и током (например, ваттметров, счетчиков электрической энергии и пр.). В зависимости от допускаемых погрешностей измерительные трансформаторы подразделяют по классам точности. Класс точности (0,2; 0,5; 1 и т. д.) соответствует наибольшей допускаемой погрешности в коэффициенте трансформации в процентах от его номинального значения.

Амперметры — Включение — Схема

Измерение величины тока производится амперметрами по одной из схем фиг. 67. Включение амперметра по схеме фиг. 67, а производится при постоянном токе небольшой величины и переменном токе также небольшой величины и низкого напряжения схема фиг. 67, 6 (вклю-  [c.373]

Ремонт стартера. Если есть сомнения в эффективности работы стартера, необходимо проверить его на стенде с включением по схеме согласно рис. 161. При проверке используются хорошо заряженная аккумуляторная батарея, вольтметр постоянного тока со шкалой 0—30 В, амперметр с шунтом до 100 А, тахометр и динамометр. Температура стартера должна быть 25 3 °С, а щетки хорошо притерты к коллектору.  [c.223]

На рис. 22 изображена схема первичной цепи аппарата батарейного зажигания, состоящей из аккумуляторной батареи 1, амперметра, первичной обмотки со сталЬным сердечником 2 и прерывателя 3 (конденсатор не включен в схему).  [c.37]

В последние годы стали отказываться от применения показывающего прибора, включенного по схеме амперметра, и не-  [c.286]

Читая схему, можно убедиться, что трехфазный асинхронный двигатель М питается от сети. Он соединен с источником питания через плавкие предохранители Р1, Р2, РЗ трехполюсным выключателем 81. Двигатель М соединен механической связью с генератором постоянного тока С, вырабатывающим ток, необходимый для проведения сварочных работ. Амперметр РА, включенный в цепь через шунт Я1, и вольтметр РУ позволяют производить контроль тока и напряжения в цепи сварочного аппарата.  [c.258]

Мультиметр — это прибор, предназначенный для измерения постоянных токов и напряжений, переменных напряжений и, часто, токов, а также сопротивлений. Устаревший и сравнительно простой мультиметр, по существу, представляет собой амперметр, который выполняет требуемые измерения при включении в схему, содержащую резисторы и источники электропитания. Во всех случаях в конце концов измеряется постоянный ток, приводящий в движение индукционные катушки амперметра. Типичный прибор содержит амперметр со шкалой 50 мкА, который часто характеризуется чувствительностью 20 000 Ом/В. Поэтому на шкале 3 В суммарное сопротивление в схеме с учетом сопротивления самого амперметра будет 60 000 Ом.  [c.83]

Дуговой разряд возбуждается с помощью генератора активизированной дуги переменного тока. Принципиальная электрическая схема генератора приведена на рис. 1. При включении кнопки /(9 напряжение на концах вторичной обмотки высоковольтного трансформатора 1 (3 кВ) оказывается больше пробивного напряжения вспомогательного разрядника 3. В результате его пробоя конденсатор 7 ( i 0,003 мкФ) разряжается на первичную катушку высокочастотного трансформатора 2. Со вторичной катушки этого трансформатора напряжение (30 кВ) высокой частоты попадает на электроды дуги. Промежуток 4 между ними периодически (с частотой 50—100 с ) пробивается — активизируется к прохождению через него переменного тока электрической сети. Сила тока в дуге регулируется реостатом 6 и контролируется амперметром 9. При выполнении задачи она устанавливается равной 4— 5 А.  [c.34]
Так как при сборке приборов используется недостаточно стабилизированный манганин, то в процессе работы показания приборов могут измениться. Особое значение это имеет в тех случаях, когда применяемое в приборе манганиновое сопротивление, включенное в последовательной схеме, велико по сравнению с общим сопротивлением прибора. В некоторых вольтметрах, где общее сопротивление прибора равно 3255 ом, сопротивление манганина 3250 ом, нестабильность вольтметров больше на 30 нестабильности аналогичной конструкции амперметров.  [c.105] Амперметры — Включение — Схема 373 Амплидины 388  [c.533]

Электрическая схема включения котла (рис. 18,а) имеет автоматический выключатель, служащий для защиты от перегрузок и коротких замыканий контактор для коммутации цепи подключения электродного котла трансформаторы тока и амперметры, предназначенные для контроля токов нагрузки электродного котла вольтметры для контроля напряжения питания.  [c.89]

Измерение тока и напряжения. Схемы непосредственного включения и через измерительные трансформаторы тока и напряжения. Амперметры и вольтметры различных систем.  [c.326]

Рис. 94. Принципиальная схема поляризованного дренажа (а), электрическая схема дренажа ПГД-200 (б) схема переключений реостата дренажа ПГД-200 (в) Вг — рубильник для включения дренажа Sj — тумблер аля включения амперметра Яр— предохранитель на 100 а А — амперметр М-42 на величину тока 300 а Pi — сигнальное реле типа У-1719380 Д1—Д20 — германиевые диоды Д-305 1—/ 1о — сопротивления по 0,05 ом fiu—Rao — сопротивление по 0,1 ом

Амперметры, включенные в цепь тяговых двигателей (схема справа внизу на стр. 147), позволяют осуществлять контроль тока в этой цепи (недопустимы токи, при которых сработают реле перегрузки) тока, при котором переходят в режим рекуперации тока в обмотках возбуждения тяговых двигателей при рекуперации. Необходимо поддерживать установленное соотношение между током реку-  [c.146]

Обычно на заряд от регулируемого источника подключается группа последовательно соединенных батарей (рис. 1.14, а) одной или близкой по величине емкости. Если зарядный агрегат обеспечивает большие токи, к нему можно подключить параллельно несколько групп батарей (рис. 1.14, б) с включенными последовательно в каждой группе реостатом и амперметром. Аналогичная схема включения применяется и при нерегулярном источнике тока.  [c.28]

Для проверки регулятора напряжения необходимо иметь следующие приборы вольтметр постоянного тока со щкалой до 20—30 б и ценой деления 0,1— 0,2 в амперметр постоянного тока со щкалой до 30 а (шкала двусторонняя с нулевым делением посредине) и ценой деления I а. Схема включения приборов для проверки регулятора напряжения приведена на рис. 167.  [c.252]

Приборы и приспособления контрольный стенд или (при отсутствии стенда) тиски амперметр с шунтом вольтметр тахометр. Электрическая схема включения стартера для проверки приведена на рис. 171.  [c.257]

Амперметр проверяют путем сравнения его показаний с показаниями эталонного амперметра. Схема включения приборов при проверке амперметра приведена на рис. 181.  [c.276]

Схема поста термической обработки с переносным пультом управления показана на рис. 5-19. Пульт управления включает 1) тумблер для включения в сеть и отключения источника питания 2) кнопки дистанционного регулирования рабочего тока вторичной цепи 3) амперметр для измерения величины рабочего тока вторичной цепи 4) милливольтметр для регистрации температуры нагреваемых стыков от центральной термопары печи.  [c.241]

На рис. 31 показана схема включения приборов и вспомогательных устройств при общей проверке и регулировке установки. Вольтметр постоянного тока Fi со шкалой О—3 в служит для контроля сигнального напряжения на входе блока управления. Амперметр Ai со шкалой О—1 а необходим для измерения тока в цепи  [c.81]

Для проверки реле защиты с реле-регулятора снимают крышку. Плюс 12-вольтовой аккумуляторной батареи через реостат и амперметр присоединяют к выводу реле-регулятора Ш, а минус батареи— к коллектору (корпусу) транзистора, как показано на рис. 85. Реостат должен быть при этом полностью введен. При этой схеме соединений ток батареи идет через основную обмотку реле защиты. Постепенно выводя реостат, увеличивают ток в основной обмотке реле защиты, пока последнее не включится. Момент включения реле защиты определяется на глаз. Включение реле должно происходить при силе тока 3,2—3,6 А.  [c.172]

Рис. 24. Схема включения амперметра и вольтметра

Проверка ограничителя тока производится при 3000 об/мин якоря генератора по той же схеме, что и регулятора напряжения, путем включения потребителей или уменьшения сопротивления реостата до тех пор, пока увеличение показаний амперметра не прекратится. Если предельное показание амперметра будет ниже 17 а или выше 19 а, необходимо довести ток до 18 а путем регулировки ограничиваемый ток повышается при усилении натяжения пружины якорька, понижается при ее ослаблении.  [c.112]

Сопротивление контактов в местах присоединения отрицательных питающих линий измеряется вольтметром с внутренним сопротивлением не менее 10 ком на 1 в и амперметром, включенным по схеме рис. 15. Сопротивление контакта определяется как разность между сопротивлением, вычисленным по показанию приборов, и расчетным сопротивлением соответствующего проводника, соединяющего отрицательную питающута линию с рельсовой нитью.  [c.98]

Измерительные приборы Ар2-г-Ар7, Ур2, УрЗ и сигнальные лампы реле перехода Лр1, Лр2 подключают к электрическим цепям тепловоза при помощи специального штепсельного разъема РзР, а остальные — непосредственно. Включение в схему амперметров Ар8—Ар12 не является обязательным, но в них может возникнуть необходимость (см. ниже настройку реле РП1, РП2 и РМТ). Амперметры для измерения токов тяговых электродвигателей и резисторов ослабления возбуждения (см. табл. 13) должны быть смонтированы на переносном щитке, который устанавливают на тепловозе перед обкаточными испытаниями в удобном для считывания показаний месте. Шунты включают в соответствующие силовые цепи.  [c.172]

Главная рукоятка контроллера машиниста ставится на нулевую позицию, пос.ле чего при помощи селективной рукоятки (наэлектровозах серии С — реверсивной рукоятки) устанавливается желаемое соединение тяговых двигателей, определяемое весом состава, величиной спуска и скоростью движения поезда. Затем главная рукоятка контроллера ставится на 1-ю позицию и после указания амперметров о включении на моторный режим тормозная рукоятка переводится на 1-ю тормозную позицию, где задерживается 3—4 сек., чтобы дать возможность сработать аппаратам. На время переключения схемы с моторного на тормозной режим гаснет индикаторная лампа, указывающая, что есть напряжение на зажимах тяговых двигателей. После этого тормозная рукоятка переводится на следующие позиции до тех пор, пока величина тока в цепи якорей не будет равна нулю. Величина гока в обмотках возбуждения двигателей при этом растёт. Далее главная рукоятка контроллера переводится на 16-ю позицию. Если при передвижении главной рукоятки в сторону 16-й по-  [c.541]

Принципиальная схема высокочастотной электромагнитной машины Lehr фирмы S hen k приведена на рис. 40. Колебательная система машины представляет собой якорь 7 (рис. 40, а), укрепленный на трубчатом упругом элементе 11, жестко соединенном со станиной 10. Испытуемый образец 5 закрепляют в захвате, расположенном на якоре и в захвате 3, находящемся на упруго.м элементе 2 динамометра. Динамометр жестко соединяют с колоколообразной инерционной массой /, которая опирается на пружины 13. Статическую нагрузку на испытуемый образец создают путем сжатия пружин 13 червячно-винтовыми механизмами 12. Параллельно пружинам 13 устанавливают несколько дополнительных пружин (не показаны на рис. 40, а), которые уравновешивают собственный вес массы 1. Переменная нагрузка возбуждается электромагнитной системой S, содержащей катушки / (рис. 40, б), питаемые переменным током от высокочастотного генератора 3, который приводится во вращение электродвигателем 4, и катушки 2, питаемые постоянным током. Последовательно с катушками 2 включен дроссель Др, увеличивающий сопротивление цепи переменному току и таким образом снижающий шунтирующее действие цепи подмагии-чивания на цепь возбуждения с катушками 1. Ток подмагничивания устанавливают реостатом R2 и измеряют амперметром А. Последовательно с ка-  [c.117]

Питание мотора / осуществляется по схеме Леонарда от специального генератора постоянного тока ДУ/ Г (динамо, управляющая работой головки), объединённого с мотором трёхфазного тока во вспомогательный моторгене-раторный агрегат. Независимая обмотка возбуждения генератора питается через ку-проксные выпрямители НКС-2 от напряжения на дуге. Возбуждение мотора I также зависит от напряжения на дуге. Такая схема включения обеспечивает плавное изменение скорости подачи электродной проволоки в зависимости от напряжения дуги. Мотор 2 — асинхронный, с постоянным числом оборотов — служит для возбуждения дуги в начале сварки и создания необходимого числа оборотов на выходном валу диференциала. Контроль за режимом сварки осуществляется по амперметру А и вольтметру V.  [c.339]

При расчете количества тепла, подводимого от калориметрического нагре1вателя, следует учесть, что при схеме включения измерительных приборов, показанной на рис. 9-3, амперметр измеряет суммарную силу тока, протекающего в цепи нагревателя и вольтметра. Поэтому сила тока, протекающего в цепи нагревателя, определяется как  [c.266]

Прибор имеет настольное оформление. Внутри его корпуса, на двух выдвижных панелях, смонтированы узлы электроизмерительной схемы, регулятор напряжения питания нагревателя и распределительная система водяного охлаждения. На лицевую панель прибора вынесены рукоятки управления, кнопки включения и выключения прибора, тумблер включения нагревателя, переключатели масштаба записи сигналов термопар и режима работы, контрольный манометр системы охлаждения и контрольные амперметр и вольтметр нагревательной цепи. В комплект прибора входит шеститочечный электронный потенциометр типа ЭПП-09.  [c.63]

Измерение силы тока в высокочастотных электрических цепях затруднено из-за токов утечек через паразитные емкости и изменений в режиме работы электроцепей, связанных с собствеиной индуктивиостью амперметра. На рис. 38 показаны два варианта включения амперметра в схему генератор — нагрузка .  [c.121]

Ответ. Обозначим на схеме паразитные [c.121]

Ваттметрический метод определения полных потерь на гистерезис и вихревые токи [36]. Ваттметрический метод основан на измерении потерь мощности в трансформаторе с разомкнутой вторичной цепью (т. е. не потребляющий мощности), причем в качестве сердечника трансформатора используется испытуемый материала (аппарат Эпштейна). Принципиальная схема установки представлена на рис. 17.68. В четыре секции трансформатора П], Пг набирается образец из пластин, которые образуют магнитную цепь. В цепь первичной намагничивающей катушки щ включен амперметр А и токовая обмотка ваттметра в цепь вторичной обмотки трансформатора включены вольтметр V и обмотка напряжения ваттметра —1 2. Полные потери на гистерезис и вихревые токи Рт. в равны Р . в = ( — E 2lR2]wl w2, где Р — показания ваттметра  [c.317]

Крутящий момент преобразуется в пропорциональный ему электрический сигнал. Тензодатчики включены в уравновешенный мост, питаемый от источника постоянного напряжения 15 в. К мосту может подключаться схема калибровки тен-зодатчиков с вольтметром и источником питания. Электрический хиг-нал от тензодатчиков подается на клеммы X самописца. На клеммы У самописца подается напряжение от тахогенератора постоянного тока, откалиброванного с точностью 0,5%. Тахогенератор дает напряжение 25 в при 1000 об1мин (режим холостого хода). Для снижения подаваемого на клеммы У самописца выходного сигнала до 10 мв включен набор сопротивлений. Величина тока в цепи контролируется амперметром.  [c.195]

На участках, где применяется рекуперативное торможение, перед выездом из депо под поезд машинист на электровозе, имеющем рекуперативное оборудование, должен проверить его работу. Для этой цели при поднятом токоприемнике и включенном быстродействующем выключателе на электровозе ВЛ22 пускается возбудитель, селективная рукоятка устанавливается в одно из поло жений соединения тяговых электродвигателей (последовательное, последовательно-параллельное или параллельное) и краном вспомогательного тормоза повышается давление в тормозных цилиндрах электровоза до 1,5 KPf M . После этого главную рукоятку контроллера переводят из нулевого положения на 1-ю позицию, в которой должна собраться схема моторного режима. Затем тормозную рукоятку переводят на 1-ю позицию, при которой схема моторного режима должна разобраться, а схема тормозного режима собраться. При этом амперметры цепи якоря и цепи обмоток возбуждения тяговых двигателей доллсны показывать величину тока около 100 а в цепи якоря и 70 а в цепи возбуждения.  [c.33]

В нижней части рисунка показана последовательность преобразования подводимой энергии напряжением /л промышленной частоты 50 Гц в частоту 10 000 Гц в машинном преобразователе. Высокое напряжение С/1 с помощью понижающего трансформатора трансформируется в напряжение С/г, не превышающее нескольких десятков вольт. Контроль электрических параметров процесса нагрева детали осуществляется по приборам, схема включения которых изображена на рис. 61. В схему включаются пять приборов вольтметр В, амперметр А, киловаттметр КВ для измерения соответственно напряжения, тока и мощности генератора фазометр Ф для измерения коэффициента мощности на-  [c.108]

Затем, замкнув общий пакетный вьгключатель ПВ и тумблер питания блока управления, проверяют наличие тока на выходе УПТ силового выпрямителя установки (амперметры и Лг). Выходной ток исправного УПТ может достигать 0,7—0,8 а величину тока на выходе установки определяют параметрами дренажной цепи (или нагрузочным сопротивлением / н) и схемой включения вторичных обмоток ТРг (6 или 12 в).  [c.82]

---

5. Воздействие амперметра на измеряемую цепь | 7. Измерительные приборы | Часть1

5. Воздействие амперметра на измеряемую цепь

Воздействие амперметра на измеряемую цепь

Амперметр, как впрочем и вольтметр, оказывает определенное влияние на тестируемую цепь, к которой он подключается в процессе измерения. Когда мы с вами рассматривали воздействие вольтметра на измеряемую цепь , то пришли к выводу, что никакого влияния на тестируемую цепь не оказывает только идеальный вольтметр. Это утверждение справедливо и для идеального амперметра. Отличие идеального амперметра от идеального вольтметра состоит в том, что первый имеет нулевое внутреннее сопротивление, которое не позволяет ему «забирать» напряжение у тестируемой схемы, а второй, наоборот, имеет бесконечное сопротивление, которое не позволяет ему «забирать» ток у схемы при проведении измерения.

Ниже представлен яркий пример влияния амперметра (не идеального, которого в принципе не существует) на тестируемую цепь:

 

 

Пока амперметр не подключен к схеме, ток через резистор величиной 3 Ома составляет 666,7 миллиампер, а ток через резистор величиной 1,5 Ом составляет 1,333 ампер. Если к одной из ветвей  данной схемы подключить амперметр с внутренним сопротивлением 0,5 Ом, то он серьезно повлияет на измеряемый ток соответствующей ветви:

 

 

При подключении амперметра к левой ветви схемы, ее эквивалентное последовательное сопротивление будет равно 3,5 Ома (R₁+R_внутр), а это значит, что прибор вам покажет 571,43 мА вместо 666,7 мА. Подключение амперметра к правой ветви схемы еще больше повлияет на измеряемый ток:

 

 

Теперь, из-за увеличения эквивалентного сопротивления правой ветви схемы, вызванного подключением амперметра, ток в ней составит 1 А вместо 1,333 А.

Использование стандартного амперметра, который подключается последовательно измеряемой цепи, не всегда практично, так как его входное сопротивление невозможно изменить. Более практичным для измерения силы тока будет использование шунтирующего резистора и вольтметра, потому что в этом случае мы можем варьировать сопротивлением шунта, и выбирать его настолько низким, насколько это необходимо. Если сопротивление шунта будет больше чем нужно, то оно может отрицательно воздействовать на измеряемую цепь, добавляя чрезмерное сопротивление потоку электронов.

Одним из способов уменьшения влияния амперметра на тестируемую цепь состоит в том, чтобы сделать провод этой цепи частью измерительного прибора. Любой находящийся под напряжением провод производит магнитное поле, напряженность которого находится в прямой зависимости от силы тока. На базе инструмента, измеряющего напряженность магнитного поля, можно сделать «бесконтактный» амперметр. Такой прибор позволяет измерять силу проходящего через проводник тока, не вступая в физический контакт с тестируемой цепью.

Амперметры такой конструкции называются «токовые клещи«, поскольку у них есть специальные зажимы, при помощи которых можно зафиксировать прибор на проводе схемы. Токовые клещи позволяют быстро и безопасно произвести замер силы тока, особенно на мощных промышленных сетях энергоснабжения. Такие приборы исключают ошибку при измерении, поскольку не создают доплнительного сопротивления в тестируемой цепи.

Таким образом, механизмы зажимов токовых клещей подобны механизмам электромагнитных индикаторов, с той лишь разницей, что у них нет внутренней катушки для создания магнитного поля. Более современные конструкции токовых клещей снабжаются датчиками Холла, которые позволяют точно определить напряженность магнитного поля. Некоторые приборы в своей конструкции содержат схему усилителя, которая создает небольшое напряжение, пропорциональное току в проводе между зажимами. Это напряжение подается на вольтметр, что облегчает считывание значений пользователем. Таким образом, токовые клещи могут быть аксессуаром к вольтметру, позволяющим измерять силу тока в цепи.

На фотографии ниже показан менее точный тип амперметра чем токовые клещи — электромагнитный, стрелочный индикатор:

Принцип действия этого амперметра совпадает с принципом действия токовых клещей: магнитное поле, окружающее проводник с током, отклоняет стрелку индикатора, которая показывет текущее значение тока на шкале. Обратите внимание, что на данном индикаторе есть два масштаба измерений: +/- 75 ампер и +/- 400 ампер.

 

Амперметр/Вольтметр ВАР-М02 на DIN рейку

 Цифровой промышленный вольтамперметр ВАР-М02 предназначен для технологического контроля величины напряжения и тока в электрических цепях переменного тока, как в промышленных зонах, так и сферах ЖКХ, бытовом секторе, прочих объектах народного хозяйства. Может применяться в составе систем автоматизированного контроля и управления технологическими процессами в качестве основного или дополнительного индикатора на передвижных и стационарных объектах. Является средством контроля. Периодической поверке не подлежит.

 Вольтамперметр выпускается в пластмассовом корпусе с передним присоединением проводов питания и коммутируемых электрических цепей. Крепление осуществляется на монтажную рейку-DIN шириной 35 мм (ГОСТ Р МЭК 60715-2003). Конструкция клемм обеспечивает зажим проводов сечением до 2,5мм². На лицевой панели прибора расположены цифровые индикаторы отображающие величину  напряжения и тока, кнопка. Индикаторы имеют высокую ярость свечения, обеспечивающую считывание информации при любой освещённости.

 Вольтамперметр не требует оперативного питания и подключаются непосредственно к измеряемой цепи (клеммы А1 и А2).

 Ток измеряется контактным и бесконтактным способами. Бесконтактным способом при помощи встроенного или внешнего трансформатора тока.

 Для измерения тока в диапазоне от 0,1 до 1А, необходимо цепь с измеряемым током подключить к клемме Е и к клемме Е2. Для согласования показаний амперметра необходимо с помощью кнопки установить шкалу 1А.

 Для измерения тока в диапазоне от 0,5 до 5А, необходимо цепь с измеряемым током подключить к клемме Е и к клемме Е1. Для согласования показаний амперметра необходимо с помощью кнопки установить шкалу 5А (установлен по умолчанию).

 Для измерения тока в диапазоне от 3 до 30А, необходимо цепь с измеряемым током пропустить сквозь отверстие в корпусе. Для согласования показаний амперметра необходимо с помощью кнопки установить шкалу 30А.

 Для измерения тока в диапазоне от 0 до 1000А, необходимо использовать внешний трансформатор тока. контакты трансформатора тока подключить к клеммам Е и Е1. Для согласования используемого трансформатора тока и показаний амперметра, необходимо с помощью кнопки установить необходимый коэффициент трансформации (удерживать кнопку в течении 15с, потом кратковременным нажатием выбрать необходимый коэффициент).

 При бесконтактном измерении тока, проводник с измеряемым током пропускается сквозь отверстие в корпусе. Схемы подключения изображены на рисунке ниже и на корпусе прибора.

 

ВНИМАНИЕ: При измерении тока индикация разрядов измерений организована следующим образом:

•  при измерении тока в диапазоне 0,1…1А (к примеру 0,5А) цифра 5 будет мигать

•  при измерении тока в диапазоне 0,5…5А (к примеру 2,7А) цифра 2 горит постоянно, цифра 7 мигает

•  двойное кратковременное нажатие на кнопку переводит вольтамперметр из режима измерения тока (А) в режим измерения мощности (в кВт)

 Использование кнопки для просмотра дополнительной информации:

 1-е нажатие — Umax с момента последнего сброса

 2-е нажатие — Umin с момента последнего сброса

 3-е нажатие — количество отключений сетевого напряжения с момента последнего сброса

 Удержание кнопки в течении 5 секунд — сброс.

 

Как соединить вместе амперметр и вольтметр

Вольтметр — это устройство, измеряющее электродвижущую силу, также известную как напряжение. Он позволяет измерять напряжение в цепи.

Амперметр, напротив, измеряет электрический ток в амперах. Вольтметры и амперметры подключаются по-разному. Вы не можете просто подключить амперметр в то же место, что и вольтметр, потому что это вызовет только сильный выброс тока, который может нанести большой ущерб автоматическому выключателю.Вы должны понимать, что у амперметра очень низкое сопротивление, а у вольтметров очень высокое сопротивление. Амперметр имеет катушку с большим проводом с несколькими витками, в то время как вольтметр имеет катушку с тысячами витков. При этом амперметры подключаются последовательно, а вольтметры — параллельно. Итак, действительно нужны знания и навыки, чтобы объединить или соединить их вместе. Если вы хотите узнать, как соединить вместе амперметр и вольтметр, продолжайте читать ниже.

Шаг 1. Определитесь с нагрузкой

Какое устройство вы хотите протестировать? Это лампа, резистор, радио или телевизор? Лучше всего начать с небольшого и простого предмета, например, резистора. Всегда помните, что при измерении не держитесь за клеммы резистора, потому что сопротивление из рук в руки может прервать измерение.

Шаг 2 — Подключите амперметр и источник питания

Теперь возьмите источник питания, например аккумулятор, и подключите положительный полюс к одному концу клеммной колодки или нагрузки, например резистору.Теперь подключите отрицательную клемму аккумулятора к клемме заземления амперметра, обозначенной как «com». Затем подключите положительный вывод амперметра, который обычно представляет собой красный провод, к другому концу клеммной колодки или другому концу нагрузки, в данном случае другому концу резистора. Теперь у вас есть амперметр, включенный последовательно в цепь.

Шаг 4 — Подключите вольтметр

Теперь пора подключить вольтметр к амперметру и остальным объектам в цепи.Возьмите черный провод или отрицательную клемму вольтметра и подключите ее к отрицательной клемме ленты или резистора. Возьмите красный провод или положительную клемму вольтметра и подключите его к положительной клемме клеммной колодки или положительному полюсу резистора, к которому также подключена положительная клемма аккумулятора.

Теперь ваш вольтметр и амперметр подключены. Убедитесь, что настройки амперметра и вольтметра совпадают при их подключении. Это означает, что если вы используете источник постоянного тока (DC), такой как аккумулятор, настройки и в вашем вольтметре, и в амперметре должны быть в настройке DC.Если вы подключаете его к источнику питания в вилке, то есть к источнику переменного тока, настройки в измерителях также должны быть на переменном токе.

Подключение амперметра и вольтметра | Последовательное и параллельное соединение

Подключение амперметра и вольтметра
Амперметр подключается последовательно для измерения тока, а вольтметр подключается параллельно для измерения напряжения.

Сегодня мы узнаем, как правильно подключить амперметр и вольтметр .Также мы обсудим Почему амперметр всегда подключается последовательно, а вольтметр — параллельно?

Вольтметр — это измерительное устройство, с помощью которого мы можем измерять электрическое давление, разность потенциалов или напряжение в электрической цепи.
Амперметр — это измерительное устройство, с помощью которого мы можем измерить силу тока в электрической цепи.

Почему амперметр всегда подключается последовательно?

Мы всегда спрашиваем, почему амперметр подключается последовательно? но чья серия?
Собственно, смысл этого вопроса в том, почему амперметр подключается последовательно с нагрузкой?
Мы знаем, что ток всегда течет от источника к нагрузке, поэтому, если мы хотим измерить значение тока, потребляемого нагрузкой с помощью амперметра, нам нужно пропустить этот ток через амперметр.Это возможно только при последовательном подключении амперметра между источником и нагрузкой.


нажмите на изображение для увеличения

Когда мы последовательно подключаем амперметр между источником и нагрузкой, ток течет от источника к нагрузке через амперметр. Таким образом, через амперметр будет протекать тот же ток, что и через нагрузку, и амперметр может измерять значение протекающего тока.

Что будет, если параллельно подключить амперметр?

Теперь у вас может возникнуть вопрос, что произошло бы, если бы мы подключили амперметр параллельно? Если мы подключили амперметр параллельно нагрузке,

1. Ток, протекающий через нагрузку, не может протекать через амперметр, поэтому амперметр не может измерить значение тока, протекающего через нагрузку.
2. Подключение амперметра параллельно нагрузке означает, что амперметр также подключен к источнику напряжения. Теперь амперметр действует как нагрузка. Поскольку амперметр имеет очень низкое сопротивление, через амперметр будет протекать большой ток, поэтому амперметр будет поврежден. По этой причине амперметр не следует подключать параллельно без умножителя.

Как подключить параллельно амперметр?

Амперметр может быть подключен параллельно нагрузке для измерения напряжения на нагрузке.Внешнее высокое сопротивление, которое также называется умножителем, должно быть подключено последовательно с амперметром, а затем амперметр может быть подключен параллельно нагрузке для измерения напряжения.

Почему вольтметр всегда подключается параллельно?

Если мы подаем какое-либо напряжение на вольтметр, то вольтметр измеряет приложенное к нему напряжение и показывает нам значение. Поэтому, если мы хотим измерить напряжение на нагрузке в электрической цепи, то на вольтметр должно подаваться то же напряжение, что и на нагрузку.Это возможно только тогда, когда мы подключим вольтметр параллельно нагрузке.





Когда мы подключаем вольтметр параллельно нагрузке, то на вольтметре будет то же напряжение, что и на нагрузке. Поэтому вольтметр измеряет напряжение и показывает нам значение.

Что будет, если последовательно подключить вольтметр?

1. При последовательном подключении вольтметра к нагрузке на вольтметре не будет напряжения, поэтому вольтметр не сможет измерить напряжение.
2. Вольтметр имеет очень высокое сопротивление, поэтому, когда мы подключаем вольтметр последовательно, внутреннее сопротивление вольтметра будет препятствовать прохождению тока, поэтому ток не будет течь от источника к нагрузке.

Как подключить вольтметр последовательно?

Вольтметр можно подключить последовательно с нагрузкой для измерения тока. Внешнее низкое сопротивление, которое также называется шунтом, должно быть подключено параллельно вольтметру, а затем вольтметр может быть подключен последовательно с нагрузкой для измерения тока.

Читайте также:

Спасибо, что посетили сайт. продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений.

Измерение тока и разности потенциалов — Электрический ток и разность потенциалов — KS3 Physics Revision

Вы можете измерять ток и разность потенциалов в цепях. Это разные вещи, и поэтому они измеряются по-разному.

Ток

Ток — это мера того, сколько электрического заряда проходит через цепь.Чем больше заряда течет, тем больше ток.

Ток измеряется в амперах. Обозначение ампера — A. Например, 20 A — это больший ток, чем 5 A. Слово «ампер» часто сокращается до «amp», поэтому люди говорят о том, сколько ампер протекает.

Измерение тока

Устройство, называемое амперметром, используется для измерения тока. У некоторых типов амперметров есть стрелка на циферблате, но у большинства есть цифровой дисплей. Чтобы измерить ток, протекающий через компонент в цепи, вы должны подключить амперметр последовательно с ним.

Цепь с амперметром, подключенным в двух разных местах, как последовательно с ячейкой, так и с лампой

Когда два компонента подключены последовательно, вы можете проследить путь через оба компонента, не отрывая пальца и не возвращаясь по пути, который вы уже проложили взятый.

Разница потенциалов

Разница потенциалов — это мера разницы в энергии между двумя частями цепи. Чем больше разница в энергии, тем больше разность потенциалов.

Разность потенциалов измеряется в вольтах.Символ для вольт — V. Например, 230 В — это большая разность потенциалов, чем 12 В. Вместо того, чтобы говорить о разности потенциалов, люди часто говорят о напряжении, поэтому вы можете услышать или увидеть «напряжение» вместо «разности потенциалов».

Измерение разности потенциалов

Разность потенциалов измеряется с помощью устройства, называемого вольтметром. Как и амперметры, у некоторых типов есть указатель на циферблате, но у большинства есть цифровой дисплей. Однако, в отличие от амперметра, вы должны подключить вольтметр параллельно, чтобы измерить разность потенциалов на компоненте в цепи.

Принципиальная схема, показывающая вольтметр параллельно с лампой

Когда два компонента соединены параллельно, вы не можете проследить цепь через оба компонента от одной стороны к другой, не поднимая пальца или не возвращаясь по уже пройденному пути.

Элементы

Можно измерить разность потенциалов элемента или аккумулятора. Если две или более ячеек указывают в одном направлении, чем больше ячеек, тем больше разность потенциалов.

Каждая ячейка имеет разность потенциалов, равную 1.5 В, поэтому три ячейки дают 4,5 В

Checkpoint

Вольтметры и амперметры

Вольтметры и амперметры измеряют соответственно напряжение и ток в цепи. Некоторые измерители в автомобильных приборных панелях, цифровых камерах, сотовых телефонах и тюнерах-усилителях являются вольтметрами или амперметрами.

Вольтметры

Вольтметр — это прибор, который измеряет разность электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи. Аналоговый вольтметр перемещает указатель по шкале пропорционально напряжению в цепи; цифровой вольтметр обеспечивает числовой дисплей.Любое измерение, которое можно преобразовать в напряжение, можно отобразить на правильно откалиброванном измерителе; такие измерения включают давление, температуру и расход.

Вольтметр

Вольтметр демонстрационный из класса физики

Чтобы вольтметр мог измерять напряжение устройства, он должен быть подключен параллельно этому устройству. Это необходимо, потому что параллельные объекты испытывают одинаковую разность потенциалов.

Вольтметр параллельно

(a) Для измерения разности потенциалов в этой последовательной цепи вольтметр (V) помещают параллельно источнику напряжения или одному из резисторов.Обратите внимание, что напряжение на клеммах измеряется между точками a и b. Невозможно подключить вольтметр напрямую к ЭДС без учета его внутреннего сопротивления r. (б) Используемый цифровой вольтметр

Амперметры

Амперметр измеряет электрический ток в цепи. Название происходит от названия единицы измерения электрического тока в системе СИ, ампер (А).

Чтобы амперметр мог измерять ток устройства, он должен быть последовательно подключен к этому устройству.Это необходимо, потому что последовательно соединенные объекты испытывают одинаковый ток. Их нельзя подключать к источнику напряжения — амперметры предназначены для работы с минимальной нагрузкой (которая относится к падению напряжения на амперметре, обычно составляющему небольшую долю вольта).

Амперметр серии

Амперметр (A) включен последовательно для измерения тока. Весь ток в этой цепи протекает через счетчик. Амперметр будет иметь такие же показания, если он расположен между точками d и e или между точками f и a, как и в показанном положении.(Обратите внимание, что заглавная буква E обозначает ЭДС, а r обозначает внутреннее сопротивление источника разности потенциалов.)

Гальванометры (аналоговые счетчики)

Аналоговые счетчики имеют иглы, которые поворачиваются, чтобы указывать на числа на шкале, в отличие от цифровых счетчиков, которые имеют числовые показания. Сердцем большинства аналоговых счетчиков является устройство, называемое гальванометром, обозначенное цифрой G. . Ток через гальванометр I _G вызывает пропорциональное движение или отклонение стрелки.

Двумя важнейшими характеристиками любого гальванометра являются его сопротивление и чувствительность по току. Чувствительность по току — это ток, который дает полное отклонение стрелки гальванометра, другими словами, максимальный ток, который может измерить прибор. Например, гальванометр с токовой чувствительностью 50 мкА имеет максимальное отклонение стрелки при протекании через него 50 мкА, находится на полпути шкалы, когда через него протекает 25 мкА, и так далее.

Если такой гальванометр имеет сопротивление 25 Ом, то напряжение всего В = IR = (50 мкА) (25 Ом) = 1.25 мВ дает показания полной шкалы. Подключив резисторы к этому гальванометру различными способами, вы можете использовать его как вольтметр или амперметр для измерения широкого диапазона напряжений или токов.

Гальванометры как вольтметры

Гальванометр может работать как вольтметр, если он подключен последовательно с большим сопротивлением R . Значение R определяется максимальным измеряемым напряжением. Предположим, вам нужно 10 В для полного отклонения вольтметра, содержащего гальванометр с сопротивлением 25 Ом и чувствительностью 50 мкА.Тогда приложенное к измерителю напряжение 10 В должно давать ток 50 мкА. Общее сопротивление должно быть:

$ R_ {tot} = R + r = \ frac {V} {I} = \ frac {10V} {50 \ mu A} = 200 k \ Omega,

$

или:

$ R = R_ {tot} — r = 200 k \ Omega — 25 \ Omega \ приблизительно 200 k \ Omega. $

(R настолько велико, что сопротивление гальванометра, r, почти ничтожно.) Обратите внимание, что приложено 5 В. Этот вольтметр производит отклонение на половину шкалы, пропуская через измеритель ток 25 мкА, и поэтому показания вольтметра пропорциональны напряжению, если это необходимо.Этот вольтметр не будет полезен для напряжений менее примерно половины вольта, потому что отклонение измерителя будет слишком маленьким для точного считывания. Для других диапазонов напряжения другие сопротивления устанавливаются последовательно с гальванометром. Многие измерители позволяют выбирать шкалы, которые включают последовательное включение соответствующего сопротивления с гальванометром.

Гальванометры как амперметры

Тот же гальванометр может также работать как амперметр, если он размещен параллельно с небольшим сопротивлением R , часто называемым шунтирующим сопротивлением.Поскольку сопротивление шунта невелико, большая часть тока проходит через него, что позволяет амперметру измерять токи, намного превышающие те, которые вызывают полное отклонение гальванометра.

Предположим, например, что нам нужен амперметр, который дает полную шкалу отклонения для 1,0 А и который содержит тот же гальванометр 25 Ом с чувствительностью 50 мкА. Поскольку R и R параллельны, напряжение на них одинаковое.

Эти ИК-капли следующие: IR = I _G r

, так что: $ IR = \ frac {I_G} {I} = \ frac {R} {r}.{-3} \ Omega. $

Почему амперметр должен быть подключен последовательно?

Амперметр — это , соединенный последовательно со схемой, потому что целью амперметра является измерение тока в цепи. Поскольку амперметр является устройством с низким импедансом, соединение его параллельно со схемой вызовет короткое замыкание, повредив амперметр и / или цепь.

Нажмите, чтобы увидеть полный ответ

Тогда что будет, если вольтметр подключить последовательно?

Вольтметр имеет очень высокое сопротивление, чтобы гарантировать, что его соединение не изменит протекание тока в цепи.Теперь , если это , соединенное последовательно , тогда в цепи не будет тока из-за высокого сопротивления. Следовательно, он подключен параллельно к нагрузке, на которой должна измеряться разность потенциалов.

Кроме того, почему гальванометр включен в цепь последовательно? Амперметр всегда подключен последовательно к цепи . Поскольку гальванометр является очень чувствительным прибором, он не может измерять большие токи.Чтобы преобразовать гальванометр в амперметр, очень низкое сопротивление, известное как «шунтирующее» сопротивление, представляет собой , подключенное параллельно к гальванометру .

В связи с этим зачем вольтметр подключать параллельно?

Вольтметр — это , подключенный параллельно с элементами схемы, потому что он используется для измерения напряжения устройства. Если это , подключенный последовательно , то он изменит значение разности потенциалов, что минимизирует ток в цепи, поскольку она имеет очень большое сопротивление, и вы получите ошибочные показания.

Почему амперметр подключается последовательно?

Цель использования амперметра — измерить скорость тока, протекающего через него. Следовательно, чтобы сделать измерение возможным, весь ток должен протекать через катушку амперметра . Поэтому амперметр подключается последовательно . Амперметр Катушка спроектирована таким образом, чтобы оказывать меньшее сопротивление протеканию тока.

Как правильно подключить амперметр и вольтметр?

Показания вольтметра и амперметра?

Каковы показания вольтметра или амперметра? Выразите свой ответ в терминах и.

В чем разница между мультиметром, вольтметром и амперметром?

Схемы и показания амперметра, вольтметра

На рисунке вольтметр сопротивления и амперметр сопротивления используются для измерения сопротивления в цепи, которая также содержит сопротивление и идеальную батарею ЭДС. Сопротивление выражается как, где — показания вольтметра, а — ток в сопротивлении. , показания амперметра нет, но это плюс ток через вольтметр.Таким образом, соотношение двух показаний измерителя — это не соотношение, а только кажущееся сопротивление. Если что такое (а) показания амперметра, (б) показания вольтметра и (в)? (Г) …

Какие ожидаемые показания амперметра и вольтметра для схема на рисунке …

Какие ожидаемые показания амперметра и вольтметра для схема на рисунке ниже? (R = 6,70 Ом, ΔV = 5,80 В) Какие ожидаемые показания амперметра и вольтметра для схемы на рисунке ниже? (R = 6.70 12, AV = 5,80 В) амперметр 1 = вольтметр v = 10,02 + 5,00 12 R 4,50 В M

Вольтметр и амперметр используются для контроля соответственно напряжения и тока …

Вольтметр и амперметр используются для контроля соответственно напряжения и тока через резистор, подключенный к источнику переменного тока. Если резистор имеет значение 13,00, а амперметр показывает 7,08 А, определите следующее: (a) среднеквадратичное напряжение (в В) на резисторе v (b) пиковое напряжение (в В) источника V (c) максимальный ток в A) в резисторе A (d) средняя мощность в Вт), подаваемая на…

Вольтметр и амперметр используются соответственно для контроля напряжение поперек и ток …

Вольтметр и амперметр используются, соответственно, для контроля напряжение и ток через резистор, подключенный к Источник переменного тока. Если сопротивление резистора составляет 14,0 Ом, а амперметр показывает 8,04 А, определите следующее. а) среднеквадратичное значение напряжения (в В) на резисторе V (б) пиковое напряжение (в В) источника V (c) максимальный ток (в А) в резисторе А (г) средняя передаваемая мощность (в Вт)…

На рисунке вольтметр сопротивления Rv = 480 с2 и амперметр сопротивления …

На рисунке вольтметр с сопротивлением Rv = 480 с2 и амперметр с сопротивлением RA = 2,03 12 используются для измерения сопротивления R в цепи, которая также содержит Ro = 100 1 и идеальную батарею с ЭДС ε = 12,0 В. Сопротивление. R определяется как Vli, где V — потенциал на R, а i — показание амперметра. Показания вольтметра равны V ‘, что равно V плюс разность потенциалов…

Каков будет эффект, если подключить аккумулятор попутно?

3. Схема показана ниже. Если предположить, что амперметр и вольтметр идеальны, значит …

3. Схема показана ниже. Предположение, что амперметр и вольтметр идеальны, означает, что они не влияют на ток в цепи, поэтому идеальный вольтметр имеет очень высокое сопротивление, а идеальный амперметр имеет незначительное сопротивление. Вольтметр www 9.0 v 24 (а) Какие показания амперметра и вольтметра при разомкнутом переключателе (0.15 А и 3,6 В (б) Какие показания амперметра и вольтметра при замкнутом переключателе? (0,38 A и 9,0 В) (e) …

и Принцип работы амперметра и вольтметра, как они подключены к цепи (способ крепления …

и Принцип работы амперметра и вольтметра, как они подключены к цепи (метод подключения, причина будет объяснена), объясните на примере схемы. Ток Кирхгофа в цепи, которую вы проводите и объясняете законы напряжения.(T Схема должна соответствовать этим законам)

21.4 Вольтметры и амперметры постоянного тока — Физика колледжа, главы 1-17

Сводка

• Объясните, почему вольтметр необходимо подключать параллельно цепи.
• Нарисуйте схему, показывающую правильно подключенный амперметр в цепь.
• Опишите, как гальванометр можно использовать как вольтметр или амперметр.
• Найдите сопротивление, которое необходимо подключить последовательно с гальванометром, чтобы его можно было использовать в качестве вольтметра с заданными показаниями.
• Объясните, почему измерение напряжения или тока в цепи никогда не может быть точным.

Вольтметры измеряют напряжение, а амперметры измеряют ток. Некоторые измерители в автомобильных приборных панелях, цифровых камерах, сотовых телефонах и тюнерах-усилителях являются вольтметрами или амперметрами. (См. Рис. 1.) Внутренняя конструкция простейшего из этих счетчиков и то, как они подключены к системе, которую они контролируют, позволяют лучше понять применение последовательного и параллельного подключения.

Рисунок 1. Датчики топлива и температуры (крайний правый и крайний левый, соответственно) в этом Volkswagen 1996 года представляют собой вольтметры, которые регистрируют выходное напряжение «передающих» устройств, которое, как мы надеемся, пропорционально количеству бензина в баке и температура двигателя. (Фото: Christian Giersing)

Вольтметры подключаются параллельно к любому устройству, которое необходимо измерить. Параллельное соединение используется потому, что параллельные объекты испытывают одинаковую разность потенциалов.(См. Рисунок 2, где вольтметр обозначен символом V.)

Амперметры подключаются последовательно к любому измеряемому устройству. Последовательное соединение используется потому, что последовательно соединенные объекты имеют одинаковый ток, проходящий через них. (См. Рисунок 3, где амперметр обозначен символом A.)

Рисунок 2. (a) Для измерения разности потенциалов в этой последовательной цепи вольтметр (V) помещают параллельно источнику напряжения или одному из резисторов.Обратите внимание, что напряжение на клеммах измеряется между точками a и b. Невозможно подключить вольтметр напрямую к ЭДС без учета его внутреннего сопротивления, r . (b) Используемый цифровой вольтметр. (предоставлено Messtechniker, Wikimedia Commons) Рис. 3. Амперметр (A) включен последовательно для измерения тока. Весь ток в этой цепи протекает через счетчик. Амперметр будет иметь такие же показания, если он расположен между точками d и e или между точками f и a, как и в показанном положении.(Обратите внимание, что заглавная буква E обозначает ЭДС, а r обозначает внутреннее сопротивление источника разности потенциалов.)

Аналоговые счетчики имеют стрелку, которая поворачивается, чтобы указывать на числа на шкале, в отличие от цифровых счетчиков , которые имеют числовые показания, подобные портативному калькулятору. Сердцем большинства аналоговых счетчиков является устройство, называемое гальванометром , обозначенное буквой G. Ток, протекающий через гальванометр, [латекс] \ boldsymbol {I _ {\ textbf {G}}} [/ latex], производит пропорциональное отклонение стрелки. .(Это отклонение происходит из-за силы магнитного поля на провод с током.)

Двумя важнейшими характеристиками данного гальванометра являются его сопротивление и чувствительность по току. Чувствительность по току — это ток, который дает полного отклонения стрелки гальванометра. — максимальный ток, который может измерить прибор. Например, гальванометр с текущей чувствительностью [латекс] \ boldsymbol {50 \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] имеет максимальное отклонение стрелки, когда [латекс] \ boldsymbol {50 \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] проходит через него, считывает половину шкалы, когда [latex] \ boldsymbol {25 \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] проходит через него, и так далее.

Если такой гальванометр имеет сопротивление [латекс] \ boldsymbol {25 — \; \ Omega} [/ latex], то напряжение только [латекс] \ boldsymbol {V = IR = (50 \; \ mu \ textbf { A}) (25 \; \ Omega) = 1,25 \; \ textbf {mV}} [/ latex] производит показание полной шкалы. Подключив резисторы к этому гальванометру различными способами, вы можете использовать его как вольтметр или амперметр, который может измерять широкий диапазон напряжений или токов.

Гальванометр как вольтметр

На рисунке 4 показано, как гальванометр можно использовать в качестве вольтметра, подключив его последовательно с большим сопротивлением, [латекс] \ boldsymbol {R} [/ латекс].Значение сопротивления [латекс] \ boldsymbol {R} [/ латекс] определяется максимальным измеряемым напряжением. Предположим, вам нужно 10 В для полного отклонения вольтметра, содержащего [латексный] \ boldsymbol {25 — \; \ Omega} [/ latex] гальванометр с [латексным] \ boldsymbol {50 — \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] чувствительность. Затем 10 В, приложенное к измерителю, должно производить ток [латекс] \ boldsymbol {50 \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex]. Общее сопротивление должно быть

[латекс] \ boldsymbol {R _ {\ textbf {tot}} = R + r =} [/ latex] [latex] \ boldsymbol {\ frac {V} {I}} [/ latex] [latex] \ boldsymbol { =} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {10 \; \ textbf {V}} {50 \; \ mu \ textbf {A}}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {= 200 \ ; \ textbf {k} \ Omega \; \ textbf {или}} [/ latex]

[латекс] \ boldsymbol {R = R _ {\ textbf {tot}} — r = 200 \; \ textbf {k} \ Omega — 25 \; \ Omega \ приблизительно 200 \; \ textbf {k} \ Omega} [ / латекс]

([латекс] \ boldsymbol {R} [/ latex] настолько велик, что сопротивление гальванометра, [латекс] \ boldsymbol {r} [/ latex], почти ничтожно.) Обратите внимание, что 5 В, приложенное к этому вольтметру, вызывает отклонение в половину шкалы, создавая ток [латекс] \ boldsymbol {25 — \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] через измеритель, и поэтому показания вольтметра пропорционально напряжению по желанию.

Этот вольтметр не годится для напряжений менее примерно половины вольта, потому что отклонение измерителя будет небольшим и его трудно будет точно прочитать. Для других диапазонов напряжения другие сопротивления устанавливаются последовательно с гальванометром. У многих метров есть выбор шкалы.Этот выбор включает последовательное включение соответствующего сопротивления с гальванометром.

Рисунок 4. Большое сопротивление R , включенное последовательно с гальванометром G, дает вольтметр, отклонение на полную шкалу которого зависит от выбора R . Чем больше измеряемое напряжение, тем больше должно быть R . (Обратите внимание, что r представляет собой внутреннее сопротивление гальванометра.)

Гальванометр как амперметр

Тот же гальванометр можно превратить в амперметр, разместив его параллельно небольшому сопротивлению [латекс] \ boldsymbol {R} [/ latex], которое часто называют шунтирующим сопротивлением , как показано на рисунке 5. Поскольку шунт сопротивление невелико, большая часть тока проходит через него, что позволяет амперметру измерять токи, намного превышающие те, которые вызывают полное отклонение гальванометра.

Предположим, например, что необходим амперметр, который дает полное отклонение на 1.0 A, и содержит такой же гальванометр [latex] \ boldsymbol {25 — \; \ Omega} [/ latex] с его чувствительностью [latex] \ boldsymbol {50 — \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] . Поскольку [latex] \ boldsymbol {R} [/ latex] и [latex] \ boldsymbol {r} [/ latex] параллельны, напряжение на них одинаковое.

Эти [латекс] \ boldsymbol {IR} [/ latex] капли представляют собой [latex] \ boldsymbol {IR = I_Gr} [/ latex], так что [latex] \ boldsymbol {IR = \ frac {I_G} {I} = \ frac {R} {r}} [/ latex]. Решая для [latex] \ boldsymbol {R} [/ latex] и отмечая, что [latex] \ boldsymbol {I_G} [/ latex] — это [latex] \ boldsymbol {50 \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] и [latex] \ boldsymbol {I} [/ latex] равно 0.{-3} \; \ Omega}. [/ Латекс]

Рисунок 5. Небольшое шунтирующее сопротивление R , размещенное параллельно гальванометру G, дает амперметр, полное отклонение которого зависит от выбора R . Чем больше измеряемый ток, тем меньше должно быть R . Большая часть тока ( I ), протекающего через счетчик, шунтируется через R для защиты гальванометра.(Обратите внимание, что r представляет внутреннее сопротивление гальванометра.) Амперметры также могут иметь несколько шкал для большей гибкости в применении. Различные масштабы достигаются путем переключения различных шунтирующих сопротивлений параллельно гальванометру — чем больше максимальный измеряемый ток, тем меньше должно быть шунтирующее сопротивление.

Когда вы используете вольтметр или амперметр, вы подключаете другой резистор к существующей цепи и, таким образом, изменяете схему.В идеале вольтметры и амперметры не оказывают заметного влияния на схему, но полезно изучить обстоятельства, при которых они влияют или не влияют.

Сначала рассмотрим вольтметр, который всегда размещается параллельно с измеряемым устройством. Через вольтметр протекает очень небольшой ток, если его сопротивление на несколько порядков больше, чем сопротивление устройства, и поэтому на цепь это не оказывает заметного влияния. (См. Рисунок 6 (a).) (Большое сопротивление, параллельное малому, имеет суммарное сопротивление, по существу равное малому.) Если, однако, сопротивление вольтметра сопоставимо с сопротивлением измеряемого устройства, то два параллельно подключенных устройства имеют меньшее сопротивление, что существенно влияет на цепь. (См. Рис. 6 (b).) Напряжение на устройстве не такое, как при отключении вольтметра от цепи.

Рисунок 6. (a) Вольтметр, имеющий сопротивление намного больше, чем устройство ( R _Voltmeter >> R ), с которым он подключен параллельно, создает параллельное сопротивление, по существу такое же, как у устройства, и не оказывает заметного влияния измеряемая цепь.(b) Здесь вольтметр имеет такое же сопротивление, как и устройство ( R _Voltmeter ≅ R ), так что параллельное сопротивление составляет половину от того, которое есть, когда вольтметр не подключен. Это пример значительного изменения схемы, которого следует избегать.

Амперметр подключается последовательно к ветви измеряемой цепи, так что его сопротивление добавляется к этой ветви. Обычно сопротивление амперметра очень мало по сравнению с сопротивлениями устройств в цепи, поэтому дополнительное сопротивление незначительно.(См. Рисунок 7 (a).) Однако, если задействованы очень малые сопротивления нагрузки или если сопротивление амперметра не такое низкое, как должно быть, то общее последовательное сопротивление значительно больше, а ток в ветви измеряется уменьшается. (См. Рисунок 7 (b).)

Практическая проблема может возникнуть, если амперметр подключен неправильно. Если его подключить параллельно с резистором для измерения тока в нем, вы можете повредить счетчик; низкое сопротивление амперметра позволит большей части тока в цепи проходить через гальванометр, и этот ток будет больше, поскольку эффективное сопротивление меньше.

Рис. 7. (a) Амперметр обычно имеет настолько малое сопротивление, что общее последовательное сопротивление в измеряемой ветви существенно не увеличивается. Схема практически не изменилась по сравнению с отсутствием амперметра. (b) Здесь сопротивление амперметра такое же, как сопротивление ветви, так что общее сопротивление удваивается, а ток вдвое меньше, чем без амперметра. Этого существенного изменения схемы следует избегать.

Одним из решений проблемы вольтметров и амперметров, мешающих измеряемым цепям, является использование гальванометров с большей чувствительностью.Это позволяет создавать вольтметры с большим сопротивлением и амперметры с меньшим сопротивлением, чем при использовании менее чувствительных гальванометров.

Существуют практические пределы чувствительности гальванометра, но можно получить аналоговые измерители, которые делают измерения с точностью до нескольких процентов. Обратите внимание, что неточность возникает из-за изменения схемы, а не из-за неисправности измерителя.

Связи: границы знаний

Выполнение измерения изменяет измеряемую систему таким образом, что приводит к погрешности измерения.Для макроскопических систем, таких как схемы, обсуждаемые в этом модуле, изменение обычно можно сделать пренебрежимо малым, но полностью исключить его нельзя. Для субмикроскопических систем, таких как атомы, ядра и более мелкие частицы, измерение изменяет систему таким образом, что невозможно сделать сколь угодно малым. Это фактически ограничивает знание системы — даже ограничивает то, что природа может знать о самой себе. Мы увидим глубокие последствия этого, когда принцип неопределенности Гейзенберга будет обсуждаться в модулях по квантовой механике.6} [/ латекс].

Проверьте свое понимание

1: Цифровые измерители способны обнаруживать меньшие токи, чем аналоговые измерители, использующие гальванометры. Как это объясняет их способность измерять напряжение и ток более точно, чем аналоговые измерители?

Исследование PhET: комплект для конструирования цепей (только для постоянного тока), виртуальная лаборатория

Стимулируйте нейрон и следите за тем, что происходит. Сделайте паузу, перемотайте назад и двигайтесь вперед во времени, чтобы наблюдать за перемещением ионов через мембрану нейрона.

Рис. 8. Комплект для конструирования цепей (только для постоянного тока), виртуальная лаборатория

• Вольтметры измеряют напряжение, а амперметры измеряют ток.
• Вольтметр помещается параллельно источнику напряжения для получения полного напряжения и должен иметь большое сопротивление, чтобы ограничить его влияние на цепь.
• Амперметр подключается последовательно, чтобы получить полный ток, протекающий через ответвление, и должен иметь небольшое сопротивление, чтобы ограничить его влияние на цепь.
• Оба могут быть основаны на комбинации резистора и гальванометра, устройства, которое дает аналоговые показания тока.
• Стандартные вольтметры и амперметры изменяют измеряемую цепь и, таким образом, имеют ограниченную точность.

Концептуальные вопросы

1: Почему не следует подключать амперметр непосредственно к источнику напряжения, как показано на рисунке 9? (Обратите внимание, что скрипт E на рисунке означает ЭДС.)

Рис. 9.

2: Предположим, вы используете мультиметр (предназначенный для измерения диапазона напряжений, токов и сопротивлений) для измерения тока в цепи и случайно оставляете его в режиме вольтметра.Как измеритель повлияет на схему? Что бы произошло, если бы вы измеряли напряжение, но случайно перевели измеритель в режим амперметра?

3: Укажите точки, к которым можно подключить вольтметр для измерения следующих разностей потенциалов на Рисунке 10: (a) разность потенциалов источника напряжения; (b) разность потенциалов на [латексе] \ boldsymbol {R_1} [/ latex]; (c) через [латекс] \ boldsymbol {R_2} [/ latex]; (г) поперек [латекса] \ boldsymbol {R_3} [/ latex]; (e) через [латекс] \ boldsymbol {R_2} [/ latex] и [латекс] \ boldsymbol {R_3} [/ latex].Обратите внимание, что на каждую часть может быть несколько ответов.

Рис. 10.

4: Чтобы измерить токи на Рис. 10, вы замените провод между двумя точками на амперметр. Укажите точки, между которыми вы разместите амперметр, чтобы измерить следующее: (a) общий ток; (б) ток, протекающий через [латекс] \ boldsymbol {R_1} [/ latex]; (c) через [латекс] \ boldsymbol {R_2} [/ latex]; (г) через [латекс] \ boldsymbol {R_3} [/ латекс]. Обратите внимание, что на каждую часть может быть несколько ответов.

Проблемные упражнения

1: Какова чувствительность гальванометра (то есть, какой ток дает полное отклонение) внутри вольтметра, имеющего [латексный] \ boldsymbol {1.00 — \; \ textbf {M} \ Omega} [ / латекс] по шкале 30,0 В?

2: Какова чувствительность гальванометра (то есть, какой ток дает полное отклонение) внутри вольтметра, имеющего [латексный] \ boldsymbol {25.0 — \; \ textbf {k} \ Omega} [ / латекс] по шкале 100 В?

3: Найдите сопротивление, которое необходимо подключить последовательно с символом [латекс] \ bold {25.0 — \; \ Omega} [/ latex] гальванометр с чувствительностью [latex] \ boldsymbol {50.0 — \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] (такой же, как тот, который обсуждается в тексте), чтобы позволить его следует использовать как вольтметр с показаниями полной шкалы 0,100 В.

4: Найдите сопротивление, которое должно быть подключено последовательно с [латексным] \ boldsymbol {25.0 — \; \ Omega} [/ latex] гальванометром с [латексным] \ boldsymbol {50.0 — \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] чувствительность (такая же, как та, что обсуждается в тексте), позволяющая использовать его в качестве вольтметра с показаниями полной шкалы 3000 В.Включите принципиальную схему в свое решение.

5: Найдите сопротивление, которое необходимо разместить параллельно [латексному] \ boldsymbol {25.0 — \; \ Omega} [/ latex] гальванометру с [латексным] \ boldsymbol {50.0 — \; \ textbf {A }} [/ latex] чувствительность (такая же, как та, что обсуждается в тексте), позволяющая использовать его в качестве амперметра с показаниями полной шкалы 10,0 A. Включите принципиальную схему в свое решение.

6: Найдите сопротивление, которое необходимо разместить параллельно символу [латекса] \ bold {25.0 — \; \ Omega} [/ latex] гальванометр с чувствительностью [latex] \ boldsymbol {50.0 — \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] (такой же, как тот, который обсуждается в тексте), чтобы позволить его следует использовать как амперметр с показаниями полной шкалы 300 мА.

7: Найдите сопротивление, которое необходимо подключить последовательно с [латексным] \ boldsymbol {10.0 — \; \ Omega} [/ latex] гальванометром с [латексным] \ boldsymbol {100 — \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] чувствительность, позволяющая использовать его в качестве вольтметра при: (а) полномасштабном показании 300 В и (б) 0.Полномасштабное считывание 300 В.

8: Найдите сопротивление, которое необходимо разместить параллельно [латексному] \ boldsymbol {10.0 — \; \ Omega} [/ latex] гальванометру с [латексным] \ boldsymbol {100 — \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] чувствительность, позволяющая использовать его в качестве амперметра с: (a) показанием полной шкалы 20,0 A и b) показанием полной шкалы 100 мА.

9: Предположим, вы измеряете напряжение на клеммах щелочного элемента на 1,585 В, имеющего внутреннее сопротивление [латекс] \ boldsymbol {0.100 \; \ Omega} [/ latex], поместив вольтметр [latex] \ boldsymbol {1.00 — \; \ textbf {k} \ Omega} [/ latex] на его клеммы. (См. Рис. 11.) (а) Какой ток течет? (b) Найдите напряжение на клеммах. (c) Чтобы увидеть, насколько близко измеренное напряжение на клеммах к ЭДС, рассчитайте их отношение.

Рисунок 11.

10: Предположим, вы измеряете напряжение на клеммах литиевого элемента на 3.200 В, имеющего внутреннее сопротивление [латекс] \ boldsymbol {5.00 \; \ Omega} [/ латекс], помещая [латекс] \ boldsymbol {1.{-5} \; \ Omega} [/ latex] по шкале 3,00 A и содержит гальванометр [латекс] \ boldsymbol {10.0 — \; \ Omega} [/ latex]. Какая чувствительность у гальванометра?

12: Вольтметр [латекс] \ boldsymbol {1.00 — \; \ textbf {M} \ Omega} [/ latex] устанавливается параллельно [латексному] \ boldsymbol {75.0 — \; \ textbf {k} \ Omega} [/ latex] резистор в цепи. (а) Нарисуйте принципиальную схему подключения. б) Каково сопротивление комбинации? (c) Если напряжение на комбинации остается таким же, как и на [латексе] \ boldsymbol {75.0 — \; \ textbf {k} \ Omega} [/ latex] только резистор, каков процент увеличения тока? (d) Если ток через комбинацию остается таким же, как через резистор [latex] \ boldsymbol {75.0 — \; \ textbf {k} \ Omega} [/ latex], каково процентное снижение напряжения ? (e) Являются ли изменения, обнаруженные в частях (c) и (d), значительными? Обсуждать.

13: Амперметр [latex] \ boldsymbol {0,0200 — \; \ Omega} [/ latex] последовательно с резистором [latex] \ boldsymbol {10.00 — \; \ Omega} [/ latex] в цепи схема.(а) Нарисуйте принципиальную схему подключения. (b) Рассчитайте сопротивление комбинации. (c) Если напряжение в комбинации остается таким же, каким оно было через резистор [latex] \ boldsymbol {10.00 — \; \ Omega} [/ latex], каков процент уменьшения тока? (d) Если ток остается таким же, как через резистор [latex] \ boldsymbol {10.00 — \; \ Omega} [/ latex], то каков процент увеличения напряжения? (e) Являются ли изменения, обнаруженные в частях (c) и (d), значительными? Обсуждать.

14: Необоснованные результаты

Предположим, у вас есть гальванометр [latex] \ boldsymbol {40.0 — \; \ Omega} [/ latex] с чувствительностью [latex] \ boldsymbol {25.0 — \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex]. (a) Какое сопротивление вы бы включили последовательно, чтобы его можно было использовать в качестве вольтметра с полным отклонением на 0,500 мВ? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какие допущения ответственны?

15: Необоснованные результаты

(a) Какое сопротивление вы бы поставили параллельно с символом [латекс] \ bold {40.0 — \; \ Omega} [/ latex] гальванометр с чувствительностью
[латекс] \ boldsymbol {25.0 — \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex], позволяющий использовать его в качестве амперметра с полное отклонение для [латекса] \ boldsymbol {10.0 — \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex]? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какие допущения ответственны?

Глоссарий

вольтметр

прибор для измерения напряжения

амперметр

прибор для измерения силы тока

аналоговый счетчик

Измерительный прибор, дающий показания в виде движения стрелки над отмеченным датчиком

цифровой счетчик

Измерительный прибор, выдающий показания в цифровом виде

гальванометр

аналоговое измерительное устройство, обозначенное G, которое измеряет ток, используя отклонение стрелки, вызванное силой магнитного поля, действующей на токопроводящий провод

чувствительность по току

максимальный ток, который может показывать гальванометр

полное отклонение

максимальное отклонение стрелки гальванометра, также известное как чувствительность по току; гальванометр с полным отклонением [латекс] \ boldsymbol {50 \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] имеет максимальное отклонение стрелки, когда [латекс] \ boldsymbol {50 \; \ mu \ textbf {A}} [/ latex] проходит через него

шунтирующее сопротивление

небольшое сопротивление [латекс] \ boldsymbol {R} [/ latex], помещенное параллельно гальванометру G для получения амперметра; чем больше измеряемый ток, тем меньше должен быть [латекс] \ boldsymbol {R} [/ latex]; большая часть тока, протекающего через счетчик, шунтируется через [латекс] \ boldsymbol {R} [/ latex] для защиты гальванометра

Решения

Проверьте свое понимание

1: Поскольку цифровые счетчики требуют меньшего тока, чем аналоговые счетчики, они изменяют схему меньше, чем аналоговые счетчики.{-4} \; \ Omega} [/ латекс]

7: (a) [латекс] \ boldsymbol {3.00 \; \ textbf {M} \ Omega} [/ latex]

(b) [латекс] \ boldsymbol {2.99 \; \ textbf {k} \ Omega} [/ латекс]

9: (a) 1,58 мА
(b) 1,5848 В (необходимо четыре цифры, чтобы увидеть разницу)

(c) 0,99990 (нужно пять цифр, чтобы увидеть разницу от единицы)

11: [латекс] \ boldsymbol {15.0 \; \ mu \ textbf {A}} [/ латекс]

13: (а)

Рисунок 12.{-1}} [/ latex] процентное увеличение

(e) Не имеет значения.

15: (a) [латекс] \ boldsymbol {-66.7 \; \ Omega} [/ латекс]

(b) У вас не может быть отрицательного сопротивления.

(c) Неразумно, что [latex] \ boldsymbol {I_G} [/ latex] больше, чем [latex] \ boldsymbol {I _ {\ textbf {tot}}} [/ latex] (см. Рисунок 5). Вы не можете добиться полного отклонения, используя ток, меньший, чем чувствительность гальванометра.