مقياس التيار الكهربائي ودائرة تبديل الفولتميتر

في أجهزة القياس ، يُنشئ التيار المتدفق عبر الجهاز عزمًا يتسبب في انحراف الجزء المتحرك بزاوية تعتمد على هذا التيار. تُستخدم زاوية الانحراف هذه لتحديد القيمة الحالية لمقياس التيار.

لقياس التيار في نوع ما من مستقبلات الطاقة باستخدام مقياس التيار الكهربائي ، من الضروري توصيل مقياس التيار المتسلسل بجهاز الاستقبال بحيث يكون تيار جهاز الاستقبال وجهاز الاستقبال متماثلين. يجب أن تكون مقاومة مقياس التيار صغيرة مقارنة بمقاومة مستقبل الطاقة الذي يتصل به على التوالي ، بحيث لا يكون لتضمينه أي تأثير عمليًا على حجم تيار المستقبل (على طريقة تشغيل جهاز الاستقبال) دائرة كهربائية). وبالتالي ، يجب أن تكون مقاومة مقياس التيار الكهربائي صغيرة ، وكلما انخفض ، زاد التيار المقنن. على سبيل المثال ، عند التيار المقدر 5 أ ، تكون مقاومة مقياس التيار هي ra = (0.008 - 0.4) أوم. مع مقاومة منخفضة من مقياس التيار الكهربائي ، تكون خسائر الطاقة فيه صغيرة أيضًا.

أرز. 1. مخطط اتصال مقياس التيار الكهربائي والفولتميتر
عند تيار مقياس التيار الكهربائي المقدر بـ 5 أ ، فإن تبديد الطاقة Pa = Aza2r = (0.2 - 10) VA ... يتسبب الجهد المطبق على أطراف الفولتميتر في حدوث تيار في دائرته. في التيار المباشر يعتمد فقط على الجهد ، أي IV = F (الأشعة فوق البنفسجية). هذا التيار الذي يمر عبر الفولتميتر ، وكذلك في مقياس التيار ، يتسبب في انحراف الجزء المتحرك بزاوية تعتمد على التيار. بهذه الطريقة ، ستكون كل قيمة للجهد عند أطراف الفولتميتر عبارة عن قيم محددة جيدًا للتيار وزاوية دوران الجزء المتحرك.

لتحديد الجهد عند أطراف مستقبل الطاقة أو المولد وفقًا لقراءات الفولتميتر ، من الضروري توصيل أطرافه بأطراف الفولتميتر بحيث يكون جهد المستقبِل (المولد) مساويًا لجهد الفولتميتر. الفولتميتر (الشكل 1).

يجب أن تكون مقاومة الفولتميتر كبيرة مقارنة بمقاومة مستقبل الطاقة (أو المولد) ، بحيث لا يؤثر إدراجه على الجهد المقاس (في طريقة تشغيل الدائرة).

مثال. يتم تطبيق الجهد U = 120 V على أطراف الدائرة مع مستقبلين متصلين بالسلسلة (الشكل 2) لهما مقاومة r1 = 2000 أوم و r2 = 1000 أوم.

أرز. 2. مخطط لتشغيل الفولتميتر

في هذه الحالة ، عند المستقبِل الأول ، يكون الجهد الكهربي U1 = 80 فولت ، وفي الثانية U2 = 40 فولت.

إذا قمت بتوصيل الفولتميتر بمقاومة بالتوازي مع جهاز الاستقبال الأول rv = 2000 أوم لقياس الجهد عند أطرافه ، فإن جهد كل من المستقبِل الأول والثاني سيكون له قيمة U'1 = U'2 = 60 الخامس.

وبالتالي ، أدى تشغيل الفولتميتر إلى تغيير جهد جهاز الاستقبال الأول مع U1 = 80 فولت إلى U'1 = 60 فولت ، والخطأ في قياس الجهد الناتج عن تشغيل الفولتميتر يساوي ((60 فولت - 80 فولت) / 80 فولت) × 100٪ = -25٪

وبالتالي ، يجب أن تكون مقاومة الفولتميتر أكبر ، وكلما زاد ، زاد الجهد المقنن له. عند الجهد الاسمي 100 فولت ، مقاومة الفولتميتر rv = (2000 - 50000) أوم. نظرًا للمقاومة العالية للفولتميتر ، فإن فقد الطاقة فيه منخفض.

عند الفولتميتر الفولتميتر المقدر 100 فولت تبديد الطاقة Rv = (Uv2 / rv) ماذا.

ويترتب على ما سبق أن مقياس التيار والفولتميتر يمكن أن يكون لهما آليات قياس على نفس الجهاز ، ويختلفان فقط في معلماتهما. ولكن يتم تضمين مقياس التيار والفولتميتر في الدائرة المقاسة بطرق مختلفة ولديهما دوائر (قياس) داخلية مختلفة.