Лабораторная работа № 3.1 ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ. Лаба 3.1. Отчет принят (дата, подпись преподавателя) Работа зачтена (оценка, дата, подпись преподавателя) Новосибирск 2021
 Скачать 1.05 Mb.
|
|
Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (СибГУТИ) Кафедра физики Лабораторная работа № 3.1 ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ. Выполнил: студент группы АБ-109 Петров Е. А. Проверил преподаватель: Двуреческая Н. А. Измерения сняты (дата, подпись преподавателя) Отчет принят (дата, подпись преподавателя) Работа зачтена (оценка, дата, подпись преподавателя) Новосибирск 2021 1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ 1. Изучить основные электроизмерительные приборы, определить их основные характеристики, освоить методику измерения с помощью этих приборов. 2. Исследовать зависимость силы тока от напряжения на резисторе. 3. Используя амперметр и вольтметр, определить величину неизвестного сопротивления. 2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ Электроизмерительные приборы широко применяются при различных измерениях в электрических цепях. Приборы различаются по назначению: амперметры, вольтметры, ваттметры и др. Мы рассмотрим лишь аналоговые (стрелочные) вольтметры и амперметры. Амперметр служит для измерения силы тока и включается в цепь последовательно. Вольтметр предназначен для измерения напряжения на участке цепи и включается параллельно этому участку. При включении приборы не должны вносить заметных изменений в цепь, чтобы не изменять токи и напряжения. Это значит, что амперметр должен обладать малым сопротивлением, а вольтметр большим по сравнению с сопротивлением цепи. Основными характеристиками электроизмерительных приборов являются: система, класс точности, пределы измерения и цена деления, которые обычно обозначены на шкале условными знаками. Электроизмерительный прибор состоит из подвижной и неподвижной частей. По величине перемещения подвижной части (рамки со стрелкой) судят о величине измеряемого тока или напряжения. Наиболее распространенными являются системы: магнитоэлектрическая (обозначение на шкале ∩ ) и электромагнитная . Работа приборов магнитоэлектрической системы основана на взаимодействии поля постоянного магнита и подвижной катушки, по которой течет измеряемый ток. Достоинством приборов такого типа являются: высокая чувствительность и точность, равномерная шкала, малое потребление мощности, но применять их можно только в цепях постоянного тока. В приборах электромагнитной системы измеряемый ток протекает по неподвижной катушке и создает магнитное поле, в которое втягивается ферромагнитный сердечник, намагниченный этим полем. Достоинства этого типа: простота и надежность, возможность измерения как постоянных, так и переменных токов. Недостатки – невысокая чувствительность, неравномерная шкала. В связи с неравномерной шкалой, измерения в начале шкалы имеют очень высокую погрешность, и начальная часть шкалы прибора считается нерабочей. Рассмотрим некоторые характеристики электроизмерительных приборов.           Таблица 1. Характеристики электроизмерительных приборов
Таблица 2. Вольтамперная характеристика резистора.
Результаты расчета сопротивления резистора.                        Результаты вычисления погрешностей.    6. Контрольные вопросы. 1. Нарисуйте схемы подключения к измерительной цепи амперметра и вольтметра.  2. Каким условием должны удовлетворять внутренние сопротивления амперметра и вольтметра? Для того, чтобы при своем включении в цепь эти приборы имели минимальное влияние на ее работу, вольтметр должен иметь как можно большее, а амперметр - как можно меньшее сопротивление. 3. Вольтметром на 15 В (класс точности 1,0) измерено напряжение 6,0В. Каковы абсолютная и относительная погрешности измерения? Абсолютная погрешность:  Относительная погрешность:  4. Определите цену деления и чувствительность амперметра на 30 мА, шкала которого имеет 500 делений. Чувствительность:  Цена деления:  5. Можно ли использовать миллиамперметр на 10 мА для измерения силы тока 10 А? Внутреннее сопротивление прибора 50 (Ом). Можно, но потребуется правильный шунт. Найдём ток который должен идти по шунту.  Чтобы по шунту шёл нужный нам ток, его сопротивление должно быть в n раз меньше, чем сопротивление прибора.  Находим сопротивление шунта по формуле:  Ответ: Можно, при использовании шунта с сопротивлением 0.0501 Ом 6. Проанализируйте возможные погрешности при измерении сопротивления по схеме рис. 4. Измерение сопротивления в данном случае является косвенным измерением, поэтому относительная погрешность измерения сопротивления складывается из относительной погрешности измерения напряжения и относительной погрешности измерения тока. 7. ЗАДАЧИ Задача № 4, Пункт 1
ВЫВОД На лабораторной работе определена зависимость силы тока от напряжения на резисторе (прямо пропорционально), освоены основные электроизмерительные приборы (амперметр и вольтметр), определены их основные характеристики (класс точности, цену деления, чувствительность, число делений шкалы, предел измерений и абсолютную погрешность). В итоге найдено экспериментальное среднее значение сопротивления Построив график зависимость I=g(U) – установил, что сила тока прямо пропорциональна напряжению | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.5
