Измерение силы тока и напряжения

Устройство амперметра, магнитоэлектрический и электромагнитный способы измерения силы тока. Условное обозначение амперметра и вольтметра на электрической схеме. Измерения в цепях переменного трехфазного тока и линиях электропередачи с пофазным управлением.

Выслать свою неплохую работу в базу познаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, юные Исследователи, использующие базу познаний в собственной учебе и работе, будут для вас очень признательны.

Расположено на http://www.allbest.ru/

Кыргызский государственный институт им. Ж. Баласагына

Самостоятельная работа

на тему: Измерение силы тока и напряжения

Проверил: Токтогонов С.

Выполнила: Токтосунова Кумуш

По закону Ома, сила тока для участка цепи прямо пропорциональна приложенному напряжению к участку цепи и назад пропорциональна сопротивлению проводника этого участка цепи:

Носителями заряда, движение которых, приводит к появлению тока, являются заряженные частички, в роли которых обычно выступают электроны, ионы либо дырки. Сила тока находится в зависимости от заряда этих частиц, их концентрации, средней скорости упорядоченного движения частиц, также площади и формы поверхности, через которую течёт ток.

Для измерения силы тока существует измерительный устройство — амперметр (для устройств, созданных для измерения малых токов, также применяются наименования миллиамперметр, микроамперметр, гальванометр). Его включают в разрыв цепи в том месте, где необходимо измерить силу тока. Дабы ток в цепи при включении амперметра не поменялся, нужно сопротивление его обмотки делать очень малым. Для этого обмотку амперметра делают из маленького числа витков толстой проволоки. Дабы расширить пределы измерения амперметра, используют шунты. Шунты представляют собой манганиновые пластинки либо стержни, впаянные в медные либо латунные наконечники. Шунт врубается в цепь последовательно. Параллельно ему врубается амперметр.

Главные способы измерения силы тока:

2) электромагнитный и косвенный (путём измерения вольтметром напряжения на известном сопротивлении).

В случае переменного тока различают секундную силу тока, амплитудную (пиковую) силу тока и эффективную силу тока (равную силе неизменного тока, который выделяет такую же мощность).

Условное обозначение амперметра на электрической схеме:

1. Амперметр врубается в электрическую цепь последовательно с тем элементом цепи, силу тока в каком нужно измерить.

2. При подключении нужно соблюдать полярность: "+" амперметра подключается к "+" источника тока, а "минус" амперметра — к "минусу" источника тока.

Для измерения напряжения есть особый измерительный устройство — вольтметр. Дабы устройство не потреблял большой ток и не влиял на величину напряжения цепи, обмотка его обязана иметь огромное сопротивление. Чем больше внутреннее сопротивление вольтметра, тем поточнее он будет определять величину напряжения. Для этого обмотка вольтметра изготовляется из огромного числа витков узкой проволоки.

Для расширения пределов измерения вольтметров употребляются дополнительные сопротивления, включаемые последовательно с вольтметрами. В данном случае напряжение сети распределяется между вольтметром и дополнительным сопротивлением.

Условное обозначение вольтметра на электрической схеме:

При включении вольтметра в электрическую цепь нужно соблюдать два правила:

1. Вольтметр подключается параллельно участку цепи, на котором будет измеряться напряжение;

2. Соблюдаем полярность: "+" вольтметра подключается к "+" источника тока, а "минус" вольтметра — к "минусу" источника тока.

Для измерения напряжения источника питания вольтметр присоединяют конкретно к его зажимам.

Измерение силы тока и напряжения бывают 2-ух видов:

1) Неизменные измерения

2) Оперативные измерения

Неизменные измерения это когда измерительные приборы установлены в электрическом оборудовании на неизменной базе. Амперметры обычно подключают через трансформаторы тока, так как ток может быть очень большой для подключения устройства на прямую. Трансформаторы тока такие же, как и при подключении электросчетчика. При измерении неизменного тока, Амперметр подключают параллельно сопротивлению.

Для измерения напряжения вольтметры в сетях ниже 1000 Вольт подключают впрямую. А выше 1000 Вольт через трансформаторы напряжения. амперметр вольтметр магнитоэлектрический

При ремонте и наладке электрического оборудования нередко появляется необходимость в оперативном измерении силы тока и напряжения. Для этих целей используют:

1) Токоизмерительные клещи

Измерение тока. Где нужен постоянный контроль технологического процесса либо оборудования, измерение тока должно выполняться устройствами установленными стационарно.

В цепях переменного трехфазного тока обычно, определяют ток одной фазы.

Измерение тока каждой фазы должно выполняться:

1) для синхронных турбогенераторов мощностью 12 МВт и поболее

2) для линий электропередачи с пофазным управлением

3) линий с продольной компенсацией

4) линий для которых предусматривается возможность долговременной работы в неполнофазном режиме

5) в некоторых случаях на линий электропередачи 330 кВ и выше с трехфазным управлением

6) для дуговых электропечей.

Измерение неизменного тока должно выполняться в цепях:

1. аккумуляторных батарей, зарядных, подзарядных и разрядных устройств;

2. генераторов неизменного тока и силовых преобразователей;

3. возбуждения синхронных генераторов, компенсаторов, также электродвигателей с регулируемым возбуждением.

Если может быть изменение полярности тока, амперметры неизменного тока обязаны иметь шкалу с нулевой отметкой в центре.

Измерение напряжения должно выполняться в цепях:

1. силовых преобразователей, аккумуляторных батарей, зарядных и подзарядных устройств.

2. генераторов неизменного и переменного тока, синхронных компенсаторов, также в отдельных случаях в цепях агрегатов специального предназначения.

3. возбуждения синхронных машин мощностью 1 МВт и поболее. В цепях возбуждения гидрогенераторов измерение не непременно;

4. на секциях сборных шин неизменного и переменного тока, которые могут работать раздельно.

5. дугогасящих реакторов.

На трансформаторных подстанциях напряжение измеряется на стороне низшего напряжения, в тех случаях, когда установка трансформаторов напряжения на стороне высшего напряжения не нужна для других целей (к примеру, для электросчетчиков).

В некоторых случаях разрешается установка 1-го устройства с переключением на несколько точек измерения.

При автоматическом пуске генераторов либо других агрегатов установка устройств для непрерывного измерения напряжения не неотклонима.

В трехфазных сетях делается измерение, обычно, 1-го междуфазного напряжения. В сетях напряжением выше 1 кВ с отлично заземленной нейтралью может быть измерение 3-х междуфазных напряжений для контроля исправности цепей напряжением одним устройством с переключением.

Должна выполняться регистрация значений 1-го междуфазного напряжения сборных шин 110 кВ и выше (или отличия напряжения от данного значения) электрических станций и подстанций, по напряжению на которых ведется режим энергосистемы.

Расположено на Allbest.ru

Подобные документы

Способ расчета характеристик измерительного механизма магнитоэлектрической системы, включенного в цепь средством шунта. Определение мощности вольтметра и амперметра. Измерение активной мощности в цепях трехфазного тока. Выбор измерительной аппаратуры.

курсовая работа [647,1 K], добавлен 26.04.2014

Расчет сопротивления наружного шунта для измерения магнитоэлектрическим амперметром силового тока. Определение тока в антенне передатчика с помощью трансформатора тока высочайшей частоты. Вольтметры для измерения напряжения с относительной погрешностью.

контрольная работа [160,4 K], добавлен 12.05.2013

Особенности измерения силы тока в цепи при помощи амперметра. Методика расчета силы тока в неразветвленной части электрической цепи по первому закону Кирхгофа, проверка его корректности. Анализ абсолютной и относительной погрешностей характеристик цепи.

лабораторная работа [155,4 K], добавлен 12.01.2010

Прямые и косвенные измерения напряжения и силы тока. Использование закона Ома. Зависимость результатов прямого и косвенного измерений от значения угла поворота регулятора. Определение абсолютной погрешности косвенного измерения величины неизменного тока.

лабораторная работа [191,6 K], добавлен 25.01.2015

Исследование процессов, происходящих в простых электрических цепях переменного тока, содержащих последовательное соединение активных и индуктивных сопротивлений. Измерение общей силы тока, активной и реактивной мощности; векторная диаграмма напряжений.

Измерение силы тока, напряжения и мощности в электрических цепях.

1. Для измерения напряжений и токов в электрических цепях неизменного тока применяются особые приборы – вольтметры и амперметры.

Рис.1.

Измерение силы тока и напряжения амперметром и вольтметром.

Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к его клеммам. Он подключается параллельно участку цепи, на котором делается измерение разности потенциалов. Хоть какой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением RV. Для того, дабы вольтметр не вносил приметного перераспределения токов при подключении к измеряемой цепи, его внутреннее сопротивление должно быть велико по сопоставлению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключен. Для цепи, изображенной на рис. 1, это условие записывается в виде:

Это условие значит, что ток: IV = , протекающий через вольтметр, много меньше тока I = , который протекает по тестируемому участку цепи.

Так как снутри вольтметра не действуют посторонние силы, разность потенциалов на его клеммах совпадает по определению с напряжением. Потому можно гласить, что вольтметр определяет напряжение.

Амперметрпредназначен для измерения силы тока в цепи. Амперметр врубается последовательно в разрыв электрической цепи, дабы через него проходил весь измеряемый ток. Амперметр также обладает некоторым внутренним сопротивлением RA. В отличие от вольтметра, внутреннее сопротивление амперметра должно быть довольно малым по сопоставлению с полным сопротивлением всей цепи. Для цепи на рис. 1. сопротивление амперметра должно удовлетворять условию RA << (r + R1 + R2),

дабы при включении амперметра ток в цепи не изменялся.

Измерительные приборы – вольтметры и амперметры – бывают 2-ух видов: стрелочные (аналоговые) и цифровые. Цифровые электроизмерительные приборы представляют собой сложные электронные устройства. Обычно цифровые приборы обеспечивают более высшую точность измерений.

Амперметр и вольтметр приборы, которые могут быть устроены на базе одно итого же устройства магнитоэлектрической системы, который именуют гальванометром:

Рис.2.Гальванометр.

Хоть какой гальванометр, имеет проволочную катушку, владеющую сопротивлением RГ. Если к гальванометру подключить последовательно дополнительное сопротивление, то его можно применять как вольтметр, подключая его, вкупе с дополнительным сопротивлением, параллельно участку цепи:

Рис.3.Подключение дополнительного сопротивления к гальванометру.

Rд = Rг(n – 1), где n = , отношение напряжения которое нужно измерить к напряжению которое приходится на катушку гальванометра.

В согласовании с законами последовательного соединения и законом Ома для участка цепи имеем:

= , = ,

U &#8210; Uг = Rд , &#8210; 1 = , n &#8210; 1 = ,

Если к гальванометру подключить параллельно сопротивление (шунт), то его можно применять как амперметр, подключая его, вкупе с шунтом, параллельно участку цепи:

Рис.4.Подключение шунта к гальванометру.

Iш&#8901; Rш= Iг &#8901; Rг , (I &#8210; Iг )&#8901; Rш= Iг &#8901; Rг, ( &#8210;1)&#8901; Rш= Iг &#8901; Rг,

Rш = , где n = , отношение cилы тока которую нужно измерить к силе тока которая идёт через катушку гальванометра.

2. Измерение мощности.

Мощность в электрической цепи можно измерить помощью амперметра и вольтметра.

Зная показания амперметра и вольтметра по формуле:

P = U&#8729;I — определяем мощность в электрической цепи.

Мощность в электрической цепи можно найти, используя ваттметр электродинамической системы.

.

Рис.6.Схема соединения катушек Рис.7.Схема включения катушек

электродинамического ваттметра. электродинамического ваттметра.

Катушка вывод (вывод её обозначается *), которой подключается последовательно к источнику тока (генератору) именуется токовой.

Катушка, которая подключается параллельно нагрузке, именуется катушкой напряжения. Один из выводов этой катушки обозначается *и соединяется с выводом токовой катушки, обозначенной звёздочкой*. Шкала такового устройства проградуирована в ваттах (Вт).

Приборы измерения силы тока напряжения мощности их предназначения

Измерение силы тока, напряжения и мощности в электрических цепях.

Д/З. Попов В.С. Общая электротехника с ОЭ.§8.4 &#8212; §8.8.

1. Для измерения напряжений и токов в электрических цепях неизменного тока применяются особые приборы – вольтметры и амперметры.

Рис.1.

Измерение силы тока и напряжения амперметром и вольтметром.

Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к его клеммам. Он подключается параллельно участку цепи, на котором делается измерение разности потенциалов. Хоть какой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением RV. Для того, дабы вольтметр не вносил приметного перераспределения токов при подключении к измеряемой цепи, его внутреннее сопротивление должно быть велико по сопоставлению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключен. Для цепи, изображенной на рис. 1, это условие записывается в виде:

Это условие значит, что ток: IV = , протекающий через вольтметр, много меньше тока I = , который протекает по тестируемому участку цепи.

Так как снутри вольтметра не действуют посторонние силы, разность потенциалов на его клеммах совпадает по определению с напряжением. Потому можно гласить, что вольтметр определяет напряжение.

Амперметрпредназначен для измерения силы тока в цепи. Амперметр врубается последовательно в разрыв электрической цепи, дабы через него проходил весь измеряемый ток. Амперметр также обладает некоторым внутренним сопротивлением RA. В отличие от вольтметра, внутреннее сопротивление амперметра должно быть довольно малым по сопоставлению с полным сопротивлением всей цепи. Для цепи на рис. 1. сопротивление амперметра должно удовлетворять условию RA

Амперметр и вольтметр приборы, которые могут быть устроены на базе одно итого же устройства магнитоэлектрической системы, который именуют гальванометром:

Рис.2.Гальванометр.

Хоть какой гальванометр, имеет проволочную катушку, владеющую сопротивлением RГ. Если к гальванометру подключить последовательно дополнительное сопротивление, то его можно применять как вольтметр, подключая его, совместно с дополнительным сопротивлением, параллельно участку цепи:

Рис.3.Подключение дополнительного сопротивления к гальванометру.

Rд = Rг(n – 1), где n = , отношение напряжения которое нужно измерить к напряжению которое приходится на катушку гальванометра.

В согласовании с законами последовательного соединения и законом Ома для участка цепи имеем:

= , = ,

U ‒ Uг = Rд , ‒ 1 = , n ‒ 1 = ,

Если к гальванометру подключить параллельно сопротивление (шунт), то его можно применять как амперметр, подключая его, вкупе с шунтом, параллельно участку цепи:

Рис.4.Подключение шунта к гальванометру.

Iш⋅ Rш= Iг ⋅ Rг , (I ‒ Iг )⋅ Rш= Iг ⋅ Rг, ( ‒1)⋅ Rш= Iг ⋅ Rг,

Rш = , где n = , отношение cилы тока которую нужно измерить к силе тока которая идёт через катушку гальванометра.

Мощность в электрической цепи можно измерить помощью амперметра и вольтметра.

Зная показания амперметра и вольтметра по формуле:

P = U∙I &#8212; определяем мощность в электрической цепи.

Мощность в электрической цепи можно найти, используя ваттметр электродинамической системы.

.

Рис.6.Схема соединения катушек Рис.7.Схема включения катушек

электродинамического ваттметра. электродинамического ваттметра.

Катушка вывод (вывод её обозначается *), которой подключается последовательно к источнику тока (генератору) именуется токовой.

Катушка, которая подключается параллельно нагрузке, именуется катушкой напряжения. Один из выводов этой катушки обозначается *и соединяется с выводом токовой катушки, обозначенной звёздочкой*. Шкала такового устройства проградуирована в ваттах (Вт).

Читайте также: Какие приборы применяют для проверки технического состояния акб

Измерение тока, напряжения и мощности

Измерение тока. Для измерения тока применяются амперметры. Амперметр врубается в цепь таким макаром, дабы через него проходил весь измеряемый ток, т.е. последовательно. Потому его сопротивление должно быть малым по сопоставлению с сопротивлением цепи.

Для измерения неизменного тока применяются приборы магнитоэлектрической системы, пореже приборы электромагнитной системы. Для измерения переменного тока частотой 50 Гц в главном используют приборы электромагнитной системы. Сопротивление этих устройств лежит в границах от толикой ома до нескольких ом.

Для расширения пределов измерения амперметров в цепях неизменного тока применяют шунты. Их сопротивления подсчитывают по формуле:

где Iан — номинальное значение тока амперметра; Rа — внутреннее сопротивление амперметра; Iш — ток, проходящий через шунт.

Для расширения пределов измерения амперметров в цепях переменного тока применяют измерительные трансформаторы тока.

Измерение напряжения. Для измерения напряжения применяют вольтметры.

Вольтметры врубаются параллельно участку электрической цепи, на котором определяют напряжение. Вольтметр обязан иметь огромное сопротивление по сопоставлению с сопротивлением соответственного участка цепи. В цепях неизменного тока применяют вольтметры магнитоэлектрической системы, но обычно с дополнительным сопротивлением.

Для расширения пределов измерений вольтметров в цепях неизменного тока до 4500 В служат дополнительные резисторы (сопротивления). Их сопротивление определяют по формуле:

где Uн — номинальное напряжение устройства; Umax — наибольшее измеряемое напряжение; RV — сопротивление вольтметра.

В цепях переменного тока применяют вольтметры электромагнитной и электродинамической системы.

Измерение мощности. Мощность в электрической цепи синусоидального тока определяется по формуле:

P=U I · cos(Ð ),

где U и I — действующие значения напряжения и тока; j =Ð — угол разности исходных напряжения и тока (угол сдвига фаз).

Для измерения мощности в электрических цепях нужно измерить напряжение, ток и угол сдвига фазы. Для этого применяется устройство — ваттметр с 2-мя катушками. Это приборы электродинамической и ферродинамической измерительных систем. Катушка напряжения врубается параллельно участку цепи, подобно вольтметру, ее зажимы на лицевой стороне ваттметра обозначены буковкой U. Токовая катушка врубается в цепь последовательно, подобно амперметру, ее зажимы обозначены буковкой I (набросок 1.4.).

Набросок 1.4 — Схема включения ваттметра

На ваттметре начало токовой катушки и катушки напряжения отмечены звездочками, это генераторные зажимы. При измерении активной мощности эти зажимы врубаются со стороны источника энергии. Такие же особенности имеет и так же врубается в сеть фазометр — устройство, созданный для измерения угла сдвига фаз j. Он позволяет конкретно найти по шкале угол j и cos j.

Стоимость деления многопредельного ваттметра определяется по формуле:

где Uп, Iп— предельные значения напряжения и тока, обозначенные на соответственных зажимах устройства; n — число делений шкалы.

Активная мощность, измеряемая ваттметром,

где Wизм — число делений шкалы, указываемое стрелкой устройства.

Таким же образом определяется стоимость деления амперметра и вольтметра, если шкала устройства не проградуирована в единицах измерения.

Нам принципиально ваше мировоззрение! Был ли полезен размещенный материал? Да | Нет

Измерение тока. Виды и приборы. Принцип измерений и особенности

Нагрузка в электрической цепи характеризуется силой тока, измерение тока в амперах. Силу тока время от времени приходится определять для проверки допустимой величины нагрузки на кабель. Для прокладки электрической полосы используются кабели различного сечения. Если кабель работает с нагрузкой выше допустимой величины, то он греется, а изоляция равномерно разрушается. В итоге это приводит к недлинному замыканию и подмене кабеля.

Читайте также: В бухгалтерском учете измерительные приборы

Методы измерения тока

Для измерения силы тока в электрической цепи, нужно один вывод амперметра либо другого устройства, способного определять силу тока, подключить к положительной клемме источника тока либо блока питания, а другой вывод к проводу потребителя. После чего можно делать измерение тока.

При измерениях нужно соблюдать аккуратность, так как при размыкании действующей электрической цепи может появиться электрическая дуга.

Для измерения силы тока электрических устройств, подключаемых конкретно к розетке либо кабелю бытовой сети, измерительный устройство настраивается на режим переменного тока с завышенной верхней границей. Потом измерительный устройство подключают в разрыв провода фазы.

Все работы по подключению и отключению допускается создавать исключительно в обесточенной цепи. После всех подключений можно подавать питание и определять силу тока. При всем этом нельзя касаться обнаженных токоведущих частей, во избежание поражения электрическим током. Такие способы измерения неудобны и делают определенную опасность.

Существенно удобнее проводить измерения токоизмерительными клещами, которые могут делать все функции мультиметра, зависимо от выполнения устройства. Работать такими клещами до боли просто. Нужно настроить режим измерения неизменного либо переменного тока, развести усы и окутать ими фазный провод. Потом необходимо проконтролировать плотность прилегания усов между собой и измерить ток. Для правильных показаний нужно обхватывать усами только фазный провод. Если окутать сходу два провода, то измерения не получится.

Токоизмерительные клещи служат только для замеров характеристик переменного тока. Если их применять для измерения неизменного тока, то усы сожмутся с большой силой, и раздвинуть их можно будет только, отключив питание.

Измерение тока рекомендуется делать в следующих случаях:

• После прокладки нового кабеля нужно измерить проходящий через него ток при всех работающих электрических устройствах.
• Если к старенькой проводке подключена дополнительная нагрузка, то также следует проверить величину тока, которая не должна превосходить допустимые пределы.
• При нагрузке, равной верхнему допустимому лимиту, проверяется соответствие тока, протекающего через электрические автоматы. Его величина не должна превосходить номинальное значение рабочего тока автоматов. В неприятном случае автоматический выключатель обесточит сеть из-за перегрузки.
• Измерение тока также нужно для определения режимов эксплуатации электрических устройств. Измерение токовой нагрузки электродвигателей осуществляется не только лишь для проверки их работоспособности, но и для выявления превышения нагрузки выше допустимой, которая может появиться из-за огромного механического усилия при работе устройства.
• Если измерить ток в цепи работающего обогревателя, то он покажет исправность нагревательных частей.
• Работоспособность теплого пола в квартире также проверяется измерением тока.

Мощность тока

Не считая силы тока, существует понятие мощности тока. Этот параметр определяет работу тока, выполненную в единицу времени. Мощность тока равна отношению выполненной работы к промежутку времени, за которое эта работа была выполнена. Обозначают буковкой «Р» и определяют в ваттах.

Читайте также: Как снять стрелки с панели устройств приора с навигацией

Мощность рассчитывается методом перемножения напряжения сети на силу тока, потребляемого присоединенными электрическими устройствами: Р = U х I. Обычно на электроприёмниках указывают потребляемую мощность, при помощи которой можно найти ток. Если ваш телек имеет мощность 140 Вт, то для определения тока делим данную величину на 220 В, в итоге получаем 0,64 ампера. Это значение наибольшего тока, на практике ток может быть меньше при понижении яркости экрана либо других конфигурациях опций.