Введение в практикум по курсу общей физики. Механика и молекулярная физика. Электричество и магнетизм. Либерман З.А - 21 стр.

UptoLike

Рубрика: 

21
Для этого вводится так называемая приведенная
погрешность. Приведенная относительная погрешность определяется как
отношение абсолютной погрешности х к предельному (максимальному)
значению прибора х
max
, которое может быть измерено по шкале прибора и
выражается в процентах:
Е
n
=
max
x
x
· 100%.
Приведенная относительная погрешность и лежит в основе деления
приборов на классы точности, о которых шла речь выше.
Величина абсолютной погрешности на данном пределе (х =Е
n
·
х
max
/100%) есть величина постоянная, и поэтому точность измерений
повышается с приближением измеряемой величины (х
изм
) к предельному
значению, а относительная погрешность измерения х/х
изм
. уменьшается .
Поэтому рекомендуется подбирать предел измерений так, чтобы
измеряемая величина составляла 60 - 100% от предельного значения .
В зависимости от того, какое физическое явление положено в основу
действия прибора , электрические измерительные приборы разделяются на
следующие системы:
Приборы магнитоэлектрической системы
Работа приборов этой системы основана на взаимодействии поля
постоянного магнита и измеряемого тока , проходящего по обмотке
подвижной катушки, помещенной в этом
поле. Предназначены они для измерения
силы тока и напряжения в цепях
постоянного тока . Для переменного тока
магнитоэлектрические приборы
неприменимы, так как подвижная часть
вследствие инерции не успевает
отклоняться .
На рис.1 показано схематическое
устройство наиболее распространенного
вида магнитоэлектрического прибора .
Сильный постоянный магнит из
высококоэрцитивной стали скреплен с
магнитопроводом 2 и полюсными
наконечниками из магнитомягкой стали. Между полюсными
наконечниками укреплен цилиндрический сердечник 4 тоже из
магнитомягкой стали. Подвижная катушка (рамка ) 5 из тонкого медного
или алюминиевого провода намотана на легкий алюминиевый каркас.
На оси подвижной части укреплена стрелка , конец которой
перемещается по шкале прибора . Для создания противодействующего
момента и одновременно для подвода тока в обмотку рамки служат две
спиральные пружины.
Теоретически нетрудно установить зависимость угла поворота
подвижной части α от величины тока I, протекающего по обмотке рамки
2
1
4
5
4
Рис.1
                                              21
       Для      эт ого   ввод ит ся      та к н а зыва ем а я           привед ен н а я
  погрешн ост ь . Привед ен н а я от н осит ель н а я погрешн ост ь опред еля ет ся ка к
  от н ошен ие а бсолютн ой погрешн ости ∆х к пред ель н ом у (м а ксим а ль н ом у )
  зн а чен ию прибора х max , кот орое м ож ет быт ь изм ерен о по шка ле прибора и
  выра ж а ет ся в процен т а х :
                                              ∆x
                                      Е n=           · 100%.
                                             x max
       Привед ен н а я от н осит ель н а я погрешн ост ь и леж ит в осн ове д елен ия
  приборов н а кла ссы т очн ости, о которых шла речь выше.
       В еличин а      а бсолют н ой погрешн ост и н а да н н ом пр е де ле (∆х =Е n ·
  х max/100%) ест ь величин а постоя н н а я , и поэт ом у т очн ост ь изм ерен ий
  повыша ется с приближ ен ием изм еря ем ой величин ы (х изм ) к пред ель н ом у
  зн а чен ию, а отн осит ель н а я погрешн ость изм ерен ия ∆х /х изм . у м ен ь ша ет ся .
  Поэт ом у реком ен д у ет ся под бира т ь пред ел изм ерен ий т а к, чтобы
  изм еря ем а я величин а сост а вля ла 60 - 100% от пред ель н ого зн а чен ия .
          В за висим ости от т ого, ка кое ф изическое я влен ие полож ен о в осн ову
  д ейст вия прибора , элект рические изм ерит ель н ые приборы ра зд еля ют ся н а
  след у ющ ие сист ем ы:
                        П р иб о р ы м агнито эл ектр ичес ко й с ис тем ы
       Ра бот а приборов эт ой сист ем ы осн ова н а н а вза им од ействии поля
  постоя н н ого м а гн ит а и изм еря ем ого т ока , прох од я щ его по обм от ке
                                            под виж н ой ка т у шки, пом ещ ен н ой в эт ом
                                      4     поле. Пред н а зн а чен ы он и д ля изм ерен ия
                                            силы тока и н а пря ж ен ия в цепя х
                                            постоя н н ого тока . Для перем ен н ого тока
                                            м а гн ит оэлект рические              приборы
                                            н еприм ен им ы, т а к ка к под виж н а я ча сть
                                            вслед ст вие ин ерции            н е у спева ет
          4                                 от клон я т ь ся .
                                                Н а рис.1 пока за н о сх ем а тическое
5
                                            у ст ройст во н а иболее ра спростра н ен н ого
                                    1       вид а м а гн итоэлект рического прибора .
                    2
                                            С иль н ый постоя н н ый м а гн ит            из
                  Рис.1                     высококоэ     р цитивн ой  ст а ли  скреплен   с
                                            м а гн ит опровод ом 2 и полюсн ым и
  н а кон ечн ика м и      из м а гн итом я гкой ст а ли.          М еж д у     полюсн ым и
  н а кон ечн ика м и у креплен цилин д рический серд ечн ик 4 т ож е из
  м а гн ит ом я гкой ст а ли. Под виж н а я ка т у шка (ра м ка ) 5 из тон кого м ед н ого
  или а люм ин иевого провод а н а м ота н а н а легкий а люм ин иевый ка рка с.
       Н а оси под виж н ой ча сти у креплен а стрелка , кон ец кот орой
  перем ещ а ет ся по шка ле прибора . Для созд а н ия прот ивод ейст ву ющ его
  м ом ен т а и од н оврем ен н о д ля под вод а т ока в обм от ку ра м ки слу ж а т д ве
  спира ль н ые пру ж ин ы.
       Теоретически н етру д н о у ст а н овит ь за висим ость у гла поворот а
  под виж н ой ча сти α от величин ы т ока I, прот ека ющ его по обм от ке ра м ки