ФГБОУ ВПО «ИжГТУ им. М.Т. Калашникова» Кафедра «Физика и оптотехника» Лабораторная работа №1 По теме: «Знакомство со стрелочными электроизмерительными приборами и составление простейших электрических цепей» Выполнил: студент гр. C03-031-5 Перевозчиков А.А. Проверил: Преподаватель Щепкова А.А. Ижевск 2013г. Цель работы: приобрести навыки в чтении технических характеристик приборов, понять назначение шунтов и дополнительных сопротивлений к приборам, научиться их рассчитывать. Приборы и принадлежности: Исследуемый электроизмерительный прибор (V-A) Контрольный миллиамперметр (mA) Источник напряжения, реостат (R) Выключатель, соединительные провода. Ход работы: Упражнение 1: Определение характеристик прибора. 1 Дадим характеристику исследуемого вольтметра и контрольного миллиамперметра, согласно данным на его шкале. Данные занесём в таблицу: Используя класс точности прибора, определим абсолютную погрешность: ΔV = δV Vном /100 ΔV = 1,875% 2 ΔI = δi Iном /100 ΔI = 0,075% ΔIK = δi,k I k,ном /100 ΔIk = 0,045% Где δV δi - класс точности вольтметра; δi,k - класс точности контрольного миллиамперметра. Упражнение 2: Расширение предела измерений прибора по току. 1 Используем вольтметр (V-A) в качестве амперметра с расширением его предела до Iпред 2 Iпред = 20 мА новый предел измерений Rш =(Rвн*Iном)/ (Iпред- Iном) где Rш – сопротивление шунта, Rвн – внутреннее сопротивление прибора = 25 Ом, Iном – номинальный ток прибора = 3 mA. Rш = (0,003*25)/(-0,003 +20) = 4,4 Ом 3 Для проверки расчётов соберём цепь по схеме Рис 1 без шунта с перемычкой на клеммах А и В. Движком реостата установим такой ток, чтобы стрелка вольтметра отклонилась до предела. При этом вольтметр и миллиамперметр покажет номинальный ток. A B V-A Rш R mA S G Рис 1: Схема цепи для опыта № 1. 4 5 Подключим шунт Rш. Ток в цепи резко уменьшится. Движком реостата увеличим ток до Iпред. По показанием контрольного миллиамперметра убеждаемся в правильности расчётов. Сравнивая ток без шунта Iном и с шунтом Iпред можно определить коэффициент шунтирования: k = Iпред/Iном k = 20/3 = 6,67 Упражнение 3: Использование вольтамперметра в качестве вольтметра с расширением предела измерений до Uпред. 1 Рассчитаем добавочное сопротивление Rдоб к прибору, согласно заданному Uпред по формуле: Uпред = 1,5 В новый предел измерений. Rдоб =(Uпред – Iном*Rвн)/Iном где Rдоб – добавочное сопротивление, Rвн – внутреннее сопротивление прибора = 25 Ом, Iном – номинальный ток прибора = 3 mA. Rдоб = (1,5-0,003*25)/0,003= 475 Ом 2 3 Для проверки расчётов соберём цепь по схеме Рис 2. Согласно расчётам подберём Rдоб и включим его в цепь между клеммами А и В. После включения цепи установим напряжение такое, чтобы стрелка вольтамперметра отклонилась до предела. Возьмём контрольный вольтметр Vk и подключим его так, как показано на рисунке 2. Убеждаемся, что показания вольтметра ≈ Uпред А В Rдоб V-A Vк S R G Рис 2: Схема цепи для опыта № 2. Вывод: В ходе лабораторной принципами работы мы ознакомились с общими работы стрелочных приборов, а так же научились измерять рядовые и добавочные сопротивления.
