Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

CATEGORII DOCUMENTE





AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


Masurarea curentului, tensiunii si a tensiunii electromotoare

Electronica electricitate

+ Font mai mare | - Font mai mic




Masurarea curentului, tensiunii si a tensiunii electromotoare

Scopul lucrarii consta in cunoasterea metodelor si aparatelor utilizate pentru masurarea intensitatii curentului dintr-o latura de circuit, a tensiunii intre doua puncte ale unui circuit si a tensiunii elec-tromotoare.




1. Consideratii teoretice

Masurarea curentului electric

Aparatul cu care se masoara curentul intr-o latura a unui circuit electric se numeste ampermetru si se conecteaza ca in figura 1.01.

Intensitatea curentului    masurat cu acest aparat intr-o latura de circuit se exprima printr-o relatie de forma:

    1.01

unde:

C = constanta ampermetrului

n = nr. de diviziuni indicat de aparat.

In afara de constanta C, ampermetrul este caracte-rizat si de o alta marime numita rezistenta interna (interioara) si notata de regula RA (rA).

Datorita valorii finite a acesteia, introdu-cerea ampermetrului intr-o latura de circuit modifica curentul prin acea latura.

Fie circuitul simplu din figura 1.02, fara amper-metru (a) si cu ampermetrul conectat (b).

Valoarea reala a curen-tului este:

1.02

Valoarea masurata a curentului este:

1.03

In aceste conditii, eroarea relativa procentuala cu care se masoara curentul este:

1.04

Prin urmare, eroarea ce afecteaza masurarea este cu atat mai mica cu cat rezistenta interna a ampermetrului - RA - este mai mica.

Ampermetrul se alege astfel incat curentul ce se masoara sa fie mai mic decat curentul maxim admis de acesta, Im.

Daca este necesara masurarea unui curent mai mare decat cel maxim admis prin ampermetru este necesara utilizarea unor sunturi conectate ca in figura 1.03.

Folosind un sunt adecvat, caracterizat prin rezistenta sa - RS, se poate largi practic oricat domeniul de masurare al unui ampermetru.

Daca Im este curentul maxim admis prin ampermetru si IM este valoarea maxima esti-mata a curentului ce trebuie masurat, intre ele existand o relatie de forma:

, 1.05

rezistenta suntului se calculeaza astfel:

1.06

adica:

1.07

Daca constanta aparatului fara sunt este C, atunci prin conectarea suntului determinat conform relatiei 1.07, se obtine un ampermetru cu constanta CS, data de

relatia:

1.08

1.2 Masurarea tensiunii

Aparatul utilizat pentru masurarea tensiunii la bornele unui circuit sau element de circuit se numeste voltmetru. El se conecteaza intre punctele intre care se masoara tensiunea, ca in figura 1.04. Rezistenta R este parte a circuitului in care se efectueaza masurarea.

In principiu, voltmetrul este format dintr-un miliampermetru cu rezistenta RA inseriat cu o rezistenta cunoscuta R'V, care satisface relatia:

    1.09

Suma:

1.10

se numeste rezistenta interna si este una din caracteristicile esentiale ale voltmetrului.

Tensiunea la bornele circuitului este:

1.11

Produsul:

1.12

este constanta aparatului (voltmetrului).

Tensiunea maxima masurabila cu voltmetrul este:

1.13

Daca tensiunea ce trebuie masurata depaseste valoarea Um din relatia 1.13 este necesara largirea domeniului de masurare prin adaugarea unei rezistente aditionale Rad. Daca intre tensiunea maxima de masurat UM si valoarea maxima Um exista relatia:

, 1.14

rezistenta aditionala Rad conectata ca in figura 1.05, se calculeaza astfel:

1.15

Constanta aparatului obtinut prin conectarea rezistentei aditionale calculate conform relatiei 1.14 este:

    1.16

1.3 Masurarea tensiunii electromotoare

Sursele de tensiune continua (si alternativa)au o rezistenta interna finita, putand fi reprezentate printr-o schema echivalenta de forma celei din figura 1.06.



E = tensiunea electromotoare

Ri= rezistenta interna

Datorita existentei rezistentei interne finite Ri, tensiunea furnizata de sursa la bornele a, b (figura 1.07) este dependenta de rezistenta de sarcina - R conform relatiei:

1.17

Valoarea tensiunii electromotoare nu este masurabila direct cu voltmetrul intrucat conectandu-l la bornele a,b conform figurii 1.08. si relatiei 1.17, tensiunea masurata (indicata) de volt-metru va fi:

1.18

Ri nefiind cunoscuta.

Pentru masurarea tensiunii electromotoare se pot utiliza doua metode:

- metoda compensarii;

- metoda a doua masurari pe doua sarcini diferite;

a) Metoda compensarii se bazeaza pe constatarea ca:

daca 1.19

si utilizeaza schema din figura 1.09.

A - ampermetru de precizie

G - galvanometru utilizat ca indicator de nul

U - sursa exterioara;

    1.20

Prin reglarea rezistentei variabile R se modifica curentul I astfel incat diferenta (indicatia galvanome-trului):

1.21

sa fie nula.    In acest caz:

    1.22

R1 - rezistenta de precizie cunoscuta

I - curentul masurat cu ampermetrul de precizie.

b) Metoda a doua masurari pe doua sarcini diferite utilizeaza schema din figura 1.10.

R1 - rezistenta de precizie;

R2 - rezistenta de    precizie;

V - voltmetru de precizie cu rezistenta interna - RV cunoscuta.

Pentru doua pozitii ale comutato-rului k tensiunile la borne sunt respectiv:

1.23

    1.24

Rezolvand sistemul se determina valorile tensiunii electromotoare E si rezistentei interne Ri.

2. Desfasurarea lucrarii

a. Se apeleaza programul Electronic Workbench si se realizeaza montajul din fig. 1.11.

Ae - ampermetru etalon

A - ampermetru

R - rezistenta de sarcina

Rs - sunt

b. Pentru cateva valori ale curen-tului maxim de masurat - IM si ale curentului maxim permis de amper-metrul A - Im, indicate de conduca-torul lucrarii (sau alese de student), si consemnate in tabelul 1.1, se calculeaza valoarea suntului - RS, uti-lizand relatia 1.07.

c. Pentru cateva valori ale tensiunii U- furnizate de o sursa de tensiune continua S si ale rezistentei de sarcina - R se noteaza indicatiile celor doua ampermetre si cu ajutorul relatiei potrivite se calculeaza curentul masurat cu ampermetrul A prevazut cu sunt - I1. Rezultatele se trec in tabelul 1.2.

tabelul 1.1

Im [mA]

IM [mA]

RA [W

k

RS [W

tabelul 1.2

Nr.

cr.

U [V]

R [W

Ie [mA]

IA [mA]

I1 [mA]



d. Se apeleaza programul Electronic Workbench si se realizeaza montajul din figura 1.12.

Ve - voltmetru etalon

V1 - voltmetru

Rad - rezistenta aditionala

R1,R - rezistente

e. Pentru cateva valori ale tensiunii maxime de masurat - UM si ale tensiunii maxime de permise de voltmetrul V - Um, indicate de conducatorul lucrarii, si consemnate in tabelul 1.3 se calculeaza valoarea rezistentei aditionale - Rad, uti-lizand relatia 1.15.

f. Pentru zece valori ale tensiunii U se masoara tensiunea pe rezistenta R. Rezultatele se trec in tabelul 1.4.

tabelul 1.3

Um [V]

UM [V]

RV [W

k

Rad [W

tabelul 1.4

Nr.

cr.

U[V]

RV[W

Ue[V]

UV[V]

U1[V]

g. Se apeleaza programul Electronic Workbench si se realizeaza montajul din figura 1.13. Rezistentele R1 si R2, desi reprezentate distinct in montaj sunt constituite de rezistentele interne ale volt-metrelor V1 si V2, setate la valorile propuse de student, aprobate de conducatorul lucrarii si consemnate in tabelul 1.5.

tabelul 1.5

R1

W

R2

W

tabelul 1.6

U1

[V]

U2

[V]

E-set

[V]

E-cal

[V]

Ri- set

W

Ri-cal

W

Se seteaza pentru E si Ri diverse valori, indicate de conducatorul lucrarii sau alese de student si se trec in tabelul 1.6.

Pentru fiecare pereche de valori se realizeaza conexiunea b-1, se masoara cu V1 si se noteaza valoarea tensiunii la bornele rezistentei R1, apoi se realizeaza conexiunea b-2, se masoara cu V2 si se noteaza valoarea tensiunii la bornele rezistentei R2.

Se calculeaza valorile tensiunii electromotoare E si ale rezistentei interne Ri. Rezultatele citirilor si calculelor se trec in tabelul 1.6.









Politica de confidentialitate

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 934
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2020 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site