Упражнение 3. Изготовление омметра и измерение сопротивлений

Электрическое сопротивление в цепях постоянного тока может быть определено косвенным методом при помощи вольтметра и амперметра. В этом случае: .

Можно использовать омметр – прибор непосредственного отсчета. Существуют две схемы омметра: а) последовательная; б) параллельная (рис.7).

Уравнение шкалы последовательной схемы намерения:

где г – сопротивление цепи гальванометра. При U_гальв угол поворота подвижной части прибора определяется величиной измеряемого сопротивления R_х. Поэтому шкала прибора может быть непосредственно проградуирована в Омах. Ключ К используется для установки стрелки прибора в нулевое положение. Омметры параллельного типа удобнее применять для измерения небольших сопротивлений.

При известных условиях магнитоэлектрические приборы могут быть использованы не только для измерения тока и напряжения, но и для измерения других величин, в частности, сопротивления. Омметром называется прибор магнитоэлектрической системы со шкалой, проградуированной в Омах, и служащий для измерения сопротивлений. Так как по закону Ома I = U/R, то при постоянном напряжении U каждому значению сопротивления R будет соответствовать определенное значение величины тока I и отклонение стрелки прибора n. Это позволяет проградуировать шкалу прибора в Омах и использовать прибор в качестве омметра. Однако, при изменении напряжения показания прибора не будут соответствовать исходной градуировке, и поэтому омметр снабжается шунтом, с помощью которого стрелка прибора устанавливается на «0» (ручка регулировки выводится на внешнюю панель прибора).

Различаются два типа омметров: омметр с последовательным соединением измеряемого сопротивления и омметр с параллельным соединением измеряемого сопротивления.

Омметр с последовательным сопротивлением соединением измеряемого сопротивления. Схема такого омметра показана на рис.8 (R_x – измеряемое сопротивление).

Измерительной частью омметра служит в данном случае гальванометр (миллиамперметр магнитоэлектрической системы). Переменное сопротивление R выполняет роль шунта и служит для установки стрелки омметра на нуль.

Рис.8

Необходимо проградуировать шкалу прибора в Омах. Для этого к клеммам «А» и «В» вместо R_x подключают магазин сопротивлений. Очевидно, что при R_x = 0, ток получает свое наибольшее значение, то есть отклонение стрелки будет наибольшим.

При R_x стремящемся к бесконечности, величина тока и отклонение стрелки будут равны нулю. Следовательно, омметр с последовательным соединением имеет «обратную шкалу», отметка R_x = 0 соответствует крайнему правому делению шкалы. Такие омметры служат для измерения относительно больших сопротивлений (порядка тысяч Ом).

Омметр с параллельным соединением измеряемого сопротивления

Такой омметр удобен для измерения относительно малых сопротивлений. Схема омметра такого типа показана на рис.6. здесь сопротивление R_x включается параллельно измерительной части прибора. При R_x ®¥ ток через миллиамперметр достигает своего наибольшего значения.

Шкала у такого омметра «прямая», т.е. нуль сопротивления соответствует нулевому делению шкалы.