Практикум по электричеству и магнетизму - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

8
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
ЦЕПЕЙ
Шунты . Шунты представляют собой сопротивление, включаемое
последовательно с нагрузкой и параллельно измерительному механизму
амперметра (рис.5). Пусть сопротивление самого прибора R
A
; сопротивление
шунта R
Ш
; ток через прибор I
А
; через шунт I
Ш
.
Тогда I=I
A
+I
Ш
, I
A
/I
Ш
=R
Ш
/R
A
. Отсюда I
A
=IR
Ш
/(R
Ш
+R
A
),
а R
Ш
=I
A
R
A
/(I-I
A
).
Из формулы видно, что чем меньше
сопротивление шунта, тем меньшая доля
от общего тока будет протекать через
прибор. Для того чтобы сила тока I
А
составляла 1/n долю от силы тока I (I=nI
A
),
надо положить
R
Ш
=R
A
/(n-1).
Добавочные сопротивления . Для расширения пределов измерений
вольтметров применяются добавочные сопротивления, которые включаются
последовательно с вольтметрами (рис.6). Зная,
что напряжение на участке MN определяется как
U=I(R
g
+R
B
), легко найти величину добавочного
сопротивления
R
g
=U/I-R
B
.
Если пределы измерения напряжения должны
быть в n раз больше, то получаем
R
g
=R
B
(n-1).
Реостаты , потенциометры и магазины
сопротивлений
Реостаты . В электроизмерительной
практике часто применяются реостаты. Наибольшее распространение
получили реостаты со скользящим контактом .
Они состоят из фарфорового или шиферного
цилиндра , на который намотана проволока (или
лента), изготовленная из металла с большим
удельным сопротивлением .
Над цилиндром укреплен проводник, по которому может
перемещаться контакт , позволяющий постепенно включать в цепь обмотку .
Реостат включается в сеть через
клемму а , соединенную с
ползунком , и любую из клемм (b и
с) (рис. 9).
Магазин сопротивлений .
Набор эталонных сопротивлений
составляет так называемый
магазин сопротивлений. Каждое эталонное сопротивление состоит из
катушки, изготовленной из манганина и константана. Катушки набора
V
A
R
ш
J
ш
Ja
J
Рис.
5
Рис. 9
b
a
c
c
a
b
R
R
R
А
А
А
M
N
Рис.10
R
M
Рис.6
N
R
U
V
A
                                                   8
              ВС П О М О ГА Т Е Л ЬН Ы Е               Э Л Е М Е Н ТЫ Э Л Е К ТР И Ч Е С К И Х
                                              ЦЕ П Е Й
             Ш унты . Ш у н т ы п ред ст а вля ю т собой соп рот ивлен ие, вклю ча ем ое
      п ослед ова т ель н о с н а гру зкой и п а ра ллель н о изм ерит ель н ом у м ех а н изм у
  а м п ерм ет ра (рис.5). П у сть соп рот ивлен ие са м ого п рибора RA; соп рот ивлен ие
                      шу н т а RШ ; т ок через п риборIА; через шу н т IШ .
  Т огд а I=IA+IШ , IA/IШ =RШ /RA. От сю д а                           IA=IRШ /(RШ +RA),
                                           а RШ =IARA/(I-IA).
                                                       Из ф орм у лы вид н о, что чем м ен ь ше
                     A
                     V                        соп рот ивлен ие шу н т а , т ем м ен ь ша я д оля
      Ja                                      от общ его т ока бу д ет п рот ека ть через
          J               J ш                 п рибор. Д ля т ого чт обы сила тока IА
                                              сост а вля ла 1/n д олю от силы т ока I (I=nIA),
                     Rш                       н а д о п олож ит ь
                   Рис.5                                          RШ =RA/(n-1).

         Добавоч ны есопротивления . Д ля ра сширен ия п ред елов изм ерен ий
   воль т м етров п рим ен я ю т ся д оба вочн ые соп рот ивлен ия , которые вклю ча ю т ся
                                         п ослед ова т ель н о с воль т м ет ра м и (рис.6). Зн а я ,
            U                          что н а п ря ж ен ие н а у ча ст ке MN оп ред еля ет ся ка к
                     R                  U=I(Rg+RB), легко н а йт и величин у д оба вочн ого
            V                                                 соп рот ивлен ия
                                                                Rg=U/I-RB.
   M R                       N        Е сли п ред елы изм ерен ия н а п ря ж ен ия д олж н ы
                               A быт ь в n ра з боль ше, то п олу ча ем
                                                                Rg=RB(n-1).
                                                 Р еос таты , потенциометры и магаз             ины
          Рис.6                                              с опротивл ений
                                              Р еостаты .          В      электроизм ерит ель н ой
  п ра кт ике ча сто п рим ен я ю т ся реост а т ы. Н а иболь шее ра сп рост ра н ен ие
                                        п олу чили реост а т ы со сколь зя щ им кон т а кт ом .
                a                  a Он и сост оя т из ф а рф орового или шиф ерн ого
b              c b                c цилин д ра , н а который н а м от а н а п роволока (или
                                        лен т а ), изгот овлен н а я из м ет а лла с боль шим
             Рис. 9                     у д ель н ым соп рот ивлен ием .
          Н а д цилин д ром у креп лен                п ровод н ик, п о котором у               м ож ет
  п ерем ещ а т ь ся кон т а кт , п озволя ю щ ий п остеп ен н о вклю ча ть в цеп ь обм отку .
                                                          Реост а т вклю ча ет ся в сет ь через
             А         А             А                    клем м у       а,     соед ин ен н у ю      с
M                                                    N п олзу н ком , и лю бу ю из клем м (b и
                                                          с) (рис. 9).
           R           R             R                           М агазин         сопротивлений.
                                                          Н а бор эта лон н ых соп рот ивлен ий
                  Рис.10
                                                          сост а вля ет      та к      н а зыва ем ый
  м а га зин соп рот ивлен ий. К а ж д ое эт а лон н ое соп рот ивлен ие состоит из
  ка т у шки, изгот овлен н ой из м а н га н ин а и кон ста н т а н а . К а т у шки н а бора

Страницы