Введение в практикум по курсу общей физики. Механика и молекулярная физика. Электричество и магнетизм. Либерман З.А - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

24
При перемене направления тока в обеих катушках направление
вращающего момента не меняется . Отсюда следует , что приборы этой
системы пригодны для измерений как на постоянном , так и на переменном
токе. Торможение в этих приборах, так же как и в электромагнитных,
достигается при помощи воздушного успокоителя .
В электроизмерительной практике для измерения потребляемой в цепи
мощности широко применяется электродинамический ваттметр. Он
состоит из двух катушек: неподвижной, с небольшим числом витков
толстой проволоки, включаемой последовательно с тем участком цепи, в
котором требуется измерить расходуемую
мощность, и подвижной, содержащей
большое число витков тонкой проволоки
и помещенной на оси внутри
неподвижной катушки. Подвижная
катушка включается в цепь подобно
вольтметру , т.е. параллельно
потребителю, и для увеличения ее
сопротивления R
2
последовательно с ней
вводится добавочное сопротивление r
д
(рис.3). Пусть ток в первой катушке I
1
, во
второй I
2
. По закону Ома напряжение на
зажимах нагрузки равно:
U=I
2
(R
2
+r
д
), откуда .
1
2
2
U
rR
I
д
+
=
Подставив значение I
2
в выражение (1) для α , получим:
PUIUI
rR
k
д
=≈
+
=
11
2
α
.
Таким образом, отклонение подвижной части пропорционально
мощности и поэтому шкалу прибора можно проградуировать в ваттах. Из
этого также следует , что ваттметр этой системы имеет равномерную
шкалу .
Достоинствами приборов электродинамической системы являются :
возможность измерения как на постоянном , так и на переменном токе;
достаточная точность. К недостаткам приборов этой системы относятся :
неравномерность шкалы у амперметров и вольтметров; чувствительность к
внешним магнитным полям; большая чувствительность к перегрузкам.
Электродинамические амперметры и вольтметры применяются главным
образом в качестве контрольных приборов для измерений в цепях
переменного тока .
Приборы электростатической системы
Устройство приборов этой системы основано на взаимодействии двух
или нескольких электрически заряженных проводников. Под действием
электрического поля подвижные проводники перемещаются , что позволяет
фиксировать напряжение.
R
1
R
2
R
н
r
g
U
Рис.3 
                                              24
        При перем ен е н а пра влен ия т ока в обеих ка т у шка х н а пра влен ие
 вра щ а ющ его м ом ен т а н е м ен я ет ся . От сюд а след у ет , чт о приборы эт ой
 сист ем ы пригод н ы д ля изм ерен ий ка к н а постоя н н ом , т а к и н а перем ен н ом
 т оке. Торм ож ен ие в эт их прибора х , та к ж е ка к и в элект ром а гн итн ых ,
 д ост ига ет ся при пом ощ и возд у шн ого у спокоит еля .
 В элект роизм ерит ель н ой пра кт ике д ля изм ерен ия потребля ем ой в цепи
 м ощ н ости широко прим ен я ется элект род ин а м ический ва т т м ет р. Он
 состоит из д ву х ка т у шек: н епод виж н ой, с н еболь шим числом вит ков
 т олст ой проволоки, включа ем ой послед ова тель н о с тем у ча ст ком цепи, в
                                        кот ором т ребу ет ся изм ерит ь ра сх од у ем у ю
                  R1                    м ощ н ост ь , и под виж н ой, сод ерж а щ ей
                                        боль шое число витков т он кой проволоки
                                        и       пом ещ ен н ой        на   оси      вн у т ри
           R2                           н епод виж н ой        ка т у шки.    Под виж н а я
                                        ка т у шка включа ет ся в цепь под обн о
U                              Rн       воль т м ет ру ,         т .е.       па ра ллель н о
                                        потребителю, и д ля у величен ия ее
             rg                         сопрот ивлен ия R2 послед ова тель н о с н ей
                                        ввод ит ся д оба вочн ое сопрот ивлен ие rд
                                        (рис.3). Пу ст ь т ок в первой ка т у шке I1, во
                                        вт орой I2. По за кон у Ом а н а пря ж ен ие н а
               Рис.3                    за ж им а х н а гру зки ра вн о:
                                                                                    1
                                            U=I2(R2+rд ),      от ку д а I 2 =           U.
                                                                                 R2 + rд
  Под ст а вив зн а чен ие I2 в выра ж ен ие (1) д ля α , полу чим :
                                       k
                              α=            I1U ≈ I1U = P .
                                    R2 + rд
           Та ким обра зом , от клон ен ие под виж н ой ча ст и пропорцион а ль н о
  м ощ н ости и поэтом у шка лу прибора м ож н о програ д у ирова т ь в ва т т а х . И з
  эт ого т а кж е след у ет , что ва т т м ет р эт ой сист ем ы им еет ра вн ом ерн у ю
  шка лу .
           Достоин ст ва м и приборов элект род ин а м ической сист ем ы я вля ют ся :
  возм ож н ост ь изм ерен ия ка к н а пост оя н н ом , т а к и н а перем ен н ом т оке;
  д ост а т очн а я т очн ость . К н ед оста т ка м приборов этой систем ы отн ося т ся :
  н ера вн ом ерн ост ь шка лы у а м перм етров и воль т м етров; чу вст витель н ост ь к
  вн ешн им м а гн ит н ым поля м ; боль ша я чу вст вит ель н ост ь к перегру зка м .
  Э лект род ин а м ические а м перм етры и воль т м ет ры прим ен я ют ся гла вн ым
  обра зом в ка чест ве кон т роль н ых приборов д ля изм ерен ий в цепя х
  перем ен н ого тока .
                           П р иб о р ы эл ектр о с татичес ко й с ис тем ы
          У ст ройст во приборов эт ой сист ем ы осн ова н о н а вза им од ейст вии д ву х
  или н есколь ких элект рически за ря ж ен н ых провод н иков. Под д ейст вием
  элект рического поля под виж н ые провод н ики перем ещ а ют ся , что позволя ет
  ф иксирова т ь н а пря ж ен ие.

Страницы