Электр өлшеуіш құралдарды қосу және тізбектің басқа элементтері.

Ток күшін өлшеуге амперметр қолданылады, ол тізбектей жалғанады және өзі арқылы бүкіл өлшенетін токты өткізеді. Амперметрдің өз кедергісі -токқа әсер етпеу үшін тізбекке қосылған кедергіден аз болуы тиіс. Әлсіз токтар әдетте магнитометрлік амперметрмен өлшенеді, себебі олардың құрастырылуы жетілдірілген, сондықтан да сезгіштігі өте жоғары. Әлсіз токтарды өлшейтін құралдарды миллиамперметрлер (1мА= А) және микроамперметрлер (мкА= А) деп атайды.

Егер өлшенетін ток амперметрдің өлшеу мүмкіндігінен көп болса, онда құралдың өлшеу шегін арттыру қажет. Тұрақты ток тізбегінде бұл мақсатта шунт деп аталатын кедергі, ал айнымалы ток тізбегінде-трансформатор қолданылады.

1.4-сурет.

Шунт - деп өлшеуіш құралға параллель жалғанатын кедергіні айтады. Кейбір жағдайларда аз (көп) токтарды өлшеуге ыңғайлы болу үшін құралда бірнеше шунттар болады. Неғұрлым шунттың кедергісі амперметрдің ішкі кедергісінен аз болса, соғұрлым құрал арқылы ток аз өтеді. Шунтталған амперметр электр тізбегіне тізбектей жалғанады.

Амперметрдің ішкі кедергісі , өлшеу шегі болсын делік. Осы құралмен -дан n есе көп І токты өлшеу қажет . Ол үшін 1.4-суреттен электр тізбегін жинаймыз да шунт кедергісін -табамыз. Амперметр мен шунт параллель жалғанғандықтан олардағы кернеу түсуі бірдей, сондықтан:

(11)

Осыдан

(12)

Тізбектегі толық ток Кирхгофтың бірінші ережесі бойынша мынаған тең болады:

(13)

Осыдан анықтап /12/ формулаға қоямыз. Сонда:

(14)

Яғни шунттың кедергісі амперметрдің ішкі кедергісінен (n-1) есе аз болады.

Вольтметр потенциалдар айырымын өлшеу үшін қолданылады. Ол тізбектегі потенциалдар айырымы (кернеудің) өлшецтін бөлік ұштарына параллель жалғанады. Вольтметрді қосқанда тізбекте өзгеріс болмас үшін құралдың кедергісі , ол қосылған бөлік кедергісінен көп болуы керек. 1.5-суретте АВ бөлігіндегі кернеуді өлшеу үшін вольтметрді қосу көрсетілген. Вольтметрдің өлшеу шегін кеңейту үшін оған тізбектеп қосымша кедергі , қосылады. Мына 1.6-суретте қосымша қосу көрсетілген.

 

1.5-сурет. 1.6-сурет.

Қосымша кедергісі бар кернеуін өлшейтін тізбек бөлігіне параллель жалғанады. 1.6-сурет бойынша АВ бөлігіндегі кернеу U вольтметр вольтметр кедергісі мен қосымша кедергі -ғы кернеудің қосындысына тең болады:

(15)

мұна - вольтметр арқылы өтетін ток күші. Ом заңы бойынша:

(16)

мәнін (15) формулаға қойып, вольтметр кедергісін былай табамыз:

; (17)

мұнда қосымша кедергіні қосқанда 1.6-суретте вольтметрдің өлшеу шегінің неше есе өскенін көрсететін сан.

Галванометр деп өте ( -нен де) аз токтарды, кернеулерді және электр зарядтар мөлшерін өлшейтін сезімтал құралды айтады. Тізбектегі ток көзін өзгерту үшін оған өзгермелі кедергі- реостат немесе кедергілер магазинін қосады. Қолданылуына қарай реостат әртүрлі болады.

Лабораторияялық жағдайда шамды реостаттар (бірнеше өзара параллель жалғанған шамдардан тұратын) қолданылады. Токты реттеу тізбекке қосылатын шамдардың санын өзгерту арқылы жүргізіледі. Қазіргі уақытта жылжымалы түйісу тетікті реостаттар көп қолданылады. Бұндай реостаттар шифрдан жасалған (изолятор) цилиндрге оралған меншікті кедергісі көп сымнан жасалады. Міне осы оралған сымның үстімен түйісу тетігі жылжиды да тізбекке қосылатын орам санын /басқаша айтқанда кедергіні/ өзгертіп отырады.

 

1.7-сурет

Реостат тізбекке А қысқышы арқылы қосылған, ал ол жылжымалы түйісу тетігі Д және В,С /клеммалары/ қысқыштары арқылы жалғанған. Д жылжымалы тетігін қозғай отырып, АС аралығындағы кедергіні О-ден дейін өзгертуге болады.

Катушка тәріздес жасалған кедергілері белгілі өткізгіштер жиынын кедергілер магазині дейді. Бұндай құлардың сыртқы бетіне декадалық -0,1; 1,0; 10; 100 т.с.с. көбейткіш сандары көрсетілген қысқыштар орнатылған. 1.7-сурет Декадалардың көмегімен керекті кедергіні алуға болады, ол барлық кедергілердің қосындысына тең болады. Жылжымалы түйісу тетігі бар реостаттар кедергіге беретін кернеуді өзгерту үшін де пайдаланылады, бұл жағдайда құрал потенциометр деп аталады.

 

1.8-сурет

Бұл жағдайда құралдың төменгі қысқыштары В және С ток көзінің ұштарына, полюстарына қосылады, ал Д және төменгі В және С қысқыштардың бірі сыртқы /салмақты кедергіге қосылады.

Д жылжымалы тетігін ВС бойымен қозғай отырып, кедергідегі ток көзінің э.қ.к. байланысты кернеуді 0 ден U_max вольтке дейін өзгерте аламыз.

5. Жұмыстың орындалу тәртібі.

1. Берілген панелге бекітілген құралдың қандай шаманы өлшеуге арналғанын, жұмыс істеу принципін, жүйесін анықтау, басқа да сипаттамаларымен танысу;

2. Құралдың өлшеу шегін, (5) және (7) формулалар көмегімен бөлігінің құнын, сезгіштігін анықтаңдар;

3. (9) және (10) формулаларды пайдаланып әрбір құралдың көрсетуінің абсолют қателерін анықтаңдар, мұғалімнің айтуымен құралдың бірнеше көрсетуін жазып алып, солар үшін салыстырмалы қателерді есептеңдер;

4. Анықтаулар мен есептеулердің нәтижелерін мына 1.2- кестеге жазыңдар.

Құралдың аттары мен сипаттамалары

1.2-кесте.

Құралдың аты	Жүйесі	Ток және керн түрі	Дәлдік класы	Өлшеу шегі	Шкаланың бөліну саны	Бөлік құны	Құралдың көрсетуі	Абсолют қатесі	Салыстырмалы қате
Шкала бөлігі б/а	Шама өлшемі. б/а