Circuit de comutare ampermetrului și voltmetrului
În ampermetre, curentul care curge prin dispozitiv creează un cuplu care face ca partea în mișcare să se devieze la un unghi care depinde de acel curent. Acest unghi de deviere este utilizat pentru a determina valoarea curentă a ampermetrului.
Pentru a măsura curentul într-un anumit tip de receptor de energie cu un ampermetru, este necesar să conectați ampermetrul în serie cu receptorul, astfel încât curentul receptorului și ampermetrul să fie același. Rezistența ampermetrului ar trebui să fie mică în comparație cu rezistența receptorului de energie cu care este conectat în serie, astfel încât includerea acestuia să nu aibă practic niciun efect asupra mărimii curentului receptorului (asupra modului de funcționare al circuit). Astfel, rezistența ampermetrului trebuie să fie mică, iar cu cât este mai mică, cu atât este mai mare curentul nominal. De exemplu, la un curent nominal de 5 A, rezistența ampermetrului este ra = (0,008 — 0,4) ohm. Cu o rezistență scăzută a ampermetrului, pierderile de putere din acesta sunt, de asemenea, mici.
Orez. 1. Schema de conectare a ampermetrului și voltmetrului
La un curent nominal al ampermetrului de 5 A, puterea de disipare Pa = Aza2r = (0,2 — 10) VA... Tensiunea aplicată la bornele voltmetrului provoacă un curent în circuitul acestuia. La curent continuu depinde doar de tensiune, adica. Iv = F (Uv). Acest curent care trece prin voltmetru, precum și în ampermetru, face ca partea sa mobilă să se devieze la un unghi care depinde de curent. În acest fel, fiecare valoare a tensiunii la bornele unui voltmetru va fi valori bine definite ale curentului și unghiului de rotație al părții mobile.
Pentru a determina tensiunea la bornele receptorului sau generatorului de energie în funcție de citirile voltmetrului, este necesar să se conecteze bornele acestuia la bornele voltmetrului, astfel încât tensiunea receptorului (generatorului) să fie egală cu tensiunea de voltmetrul (Fig. 1) .
Rezistența voltmetrului ar trebui să fie mare în comparație cu rezistența receptorului (sau generatorului) de energie, astfel încât includerea acestuia să nu afecteze tensiunea măsurată (pe modul de funcționare al circuitului).
Un exemplu. La bornele circuitului se aplică o tensiune U= 120 V cu două receptoare conectate în serie (Fig. 2) având rezistența r1=2000 ohmi și r2=1000 ohmi.
Orez. 2. Schema de pornire a voltmetrului
În acest caz, la primul receptor tensiunea U1= 80 V, iar la al doilea U2 = 40 V.
Dacă conectați un voltmetru cu o rezistență în paralel cu primul receptor rv =2000 ohmi pentru a măsura tensiunea la bornele acestuia, atunci tensiunea primului și celui de-al doilea receptor va avea valoarea U'1=U'2= 60 V.
Astfel, pornirea voltmetrului a determinat schimbarea tensiunii primului receptor cu U1 =80 V la U'1= 60 V, eroarea de măsurare a tensiunii din cauza pornirii voltmetrului este egală cu ((60V — 80V) / 80V) x 100% = - 25%
Astfel, rezistența voltmetrului trebuie să fie mai mare și, cu cât este mai mare, cu atât este mai mare tensiunea nominală a acestuia. La o tensiune nominală de 100 V, rezistența voltmetrului rv = (2000 — 50.000) ohmi. Datorită rezistenței mari a voltmetrului, pierderile de putere din acesta sunt scăzute.
La o tensiune nominală a voltmetrului de 100 V puterea de disipare Rv = (Uv2/ rv) Ce.
Din cele de mai sus rezultă că ampermetrul și voltmetrul pot avea mecanisme de măsurare pe același dispozitiv, diferind doar prin parametrii lor. Dar ampermetrul și voltmetrul sunt incluse în circuitul măsurat în moduri diferite și au circuite interne (de măsurare) diferite.