Электрические измерения (стр. 2 из 15)
Для определения цены деления прибора следует исходить из установленного предела измерения. Установленный предел измерения следует разделить на 50 (вся шкала имеет 50 делений). Например, для амперметра: установленный предел измерения 2А, тогда цена одного деления ( n ) равна n =
= 0,04А.Лаборатория обеспечивает: одновременное проведение одной лабораторной работы на всех стендах 9 столах; отключение стола при аварийных режимах; приведение в рабочее состояние в течение 1 минуты.
По ходу выполнения работы преподаватель может подать на столы переменное или постоянное напряжение. После сборки соответствующей электрической схемы и проверки ее преподавателем, студенты подают питание в схему самостоятельно включением соответствующего автомата, расположенного на столе.
Таблица 1.1 – Единицы измерения электрических величин
| Наименование электрической величины | Буквенное обозначение | Единица измерения | Наименование единицы измерения | Производные единицы измерения |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Ток | I | А | ампер | 1мА=10-3 А; 1мкА=10-6 А; 1кА=103 А. |
| Напряжение | U | В | вольт | 1мВ=10-3 В; 1мкВ=10-6 В; 1кВ=103 В. |
| ЭДС | E | В | вольт | 1мВ, 1мкВ, 1кВ. |
| Мощность: -активная | P | Вт | ватт | 1кВт=103 Вт; 1МВт=106 Вт. |
| -реактивная | Q | ВАр | вольт-ампер реактивный | 1кВАр=103 ВАр; 1МВАр=106 ВАр. |
| -полная | S | ВА | вольт-ампер | 1кВА=103 ВА; 1МВА=106 ВА. |
| Сопротивление: -активное | r | Ом | ом | 1кОм=103 Ом; 1МОм=106 Ом. |
| -реактивное | x | Ом | ом | |
| -полное | z | Ом | ом | |
| Проводимость: -активная | g | См | симменс | - |
| -реактивная | b | См | симменс | - |
| -полная | y | См | симменс | - |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Емкость | C | Ф | фарада | 1мкФ=10-6 Ф; 1nФ=10-12 Ф. |
| Индуктивность | L | Гн | генри | 1мГн=10-3 Гн |
Таблица 1.2 – Обозначения условные графические в схемах
| ГОСТ | Наименование | Обозначение | |
| буквенное | графическое | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 2.728-74 | Резистор постоянный | r, R |  |
| 2.728-74 | Резистор переменный | r, R |  |
| 2.728-74 | Конденсатор постоянной емкости | C |  |
| 2.728-74 | Конденсатор переменной емкости | C |  |
| 2.728-68 | Катушка индуктивности без сердечника | L | |
| 2.728-68 | Катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником | L |  |
| 2.723-68 | Источник э.д.с. | e |  |
| 2.729-68 | Прибор электроизмерительный | A V W |  |
| 2.755-74 | Выключатель однополосный | B |  |
| 2.755-74 | Выключатель трехполосный | B |  |
| 2.755-74 | Заземление | З |  |
| 2.75 5.74 | Корпус (машины, аппарата, прибора) | К |  |
| 2.730-73 | Диод | Д |  |
| Наименование | Обозначение |
| Ток постоянный | - |
| Ток переменный | ~ |
| Ток постоянный и переменный |  |
| Ток переменный с числом фаз m и частотой f | m~f |
| Например, ток трехфазный 50 Гц | 3~50Гц |
| Ток переменный с числом фаз m, частотой f и напряжением U | m~f,U |
| Полярность отрицательная | - |
| Полярность положительная | + |
Таблица 1.4 – Электроизмерительные приборы (ГОСТ 2.729-68)
| Наименование | Обозначение |
| 1 | 2 |
| амперметр | A |
| вольтметр | V |
| вольтамперметр | VA |
| ваттметр | W |
| варметр | var |
| микроамперметр | μA |
| милливольтметр | mV |
| омметр | Ω |
| мегаомметр | M Ω |
| частотометр | Mz |
| фазометр, измеряющий сдвиг фаз | j |
| фазометр, измеряющий коэффициент мощности | cosj |
| счетчик ампер-часов | Ah |
| счетчик ватт-часов | Wh |
| счетчик вольт-ампер-часов переменный | varh |
Лабораторная работа № 2 Исследование неразветвленной и разветвленной электрических цепей постоянного тока
Цель работы: опытная проверка законов Кирхгофа и баланса мощностей в цепях постоянного тока с последовательным и параллельным соединением сопротивлений, построение потенциальной диаграммы.
Теоретические сведения
Электрической цепью называют совокупность устройств, соединенных между собой определенным образом, и образующих путь для электрического тока. В состав цепи могут входить источники электрической энергии, токоприемники, соединительные провода, аппараты управления, защиты и сигнализации, электроизмерительные приборы и т.п. В цепи постоянного тока получение электрической энергии в источниках, ее передача и преобразование в приемниках происходит при неизменных (постоянных) во времени токах и напряжениях.
Любой реальной электрической цепи соответствует эквивалентная схема. Схемой цепи является графическое изображение электрической цепи, содержащее условные обозначения ее элементов и показывающее их соединение. Геометрическая конфигурация схемы характеризуется понятиями ветвь, узел и контур. Ветвь – это участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же ток. Узел – это точка соединения трех и более ветвей. Контур – это любой замкнутый путь, образованный ветвями и узлами. Независимым называется контур, который отличается от других контуров схемы одной или несколькими ветвями. Электрическая схема рисунок 2.1 содержит три ветви, два узла и три контура, из которых два любых контура – независимые, а третий – зависимый.
Для анализа и расчета электрических цепей используют законы Ома и Кирхгофа. К узлам схемы применим 1 закон Кирхгофа, согласно которому алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равна нулю
(2.1)При этом токи, текущие к узлу цепи, следует брать с одним знаком, а токи, текущие от узла – с другим знаком, например, для узла-а (см. рис. 2.1) с учетом принятых условно положительных направлений токов в ветвях цепи
I1 – I2 + I3 = 0
К контурам схемы применим 2 закон Кирхгофа, согласно которому алгебраическая сумма э.д.с. в любом замкнутом контуре равна алгебраической сумме падений напряжений на элементах этого контура
EК = IКRК , (2.2)где Rк – сопротивление контура.
Рисунок 2.1 – Пример схемы электрической цепи
Так для контура 1 (рисунок 2.1)
Е1 = I1R1 + I2R2 ,
для контура 3
E1 – E3 = I1R1 + I3R3
При обходе контура э.д.с. и токи, направления которых совпадают с принятым направлением обхода, следует считать положительными, а э.д.с. и токи, направленные встречно обходу – отрицательными. Элементы электрической цепи могут быть соединены между собой последовательно, параллельно, в треугольник, в звезду или более сложные схемы. Последовательным соединением сопротивлений называется такая неразветвленная цепь, когда к концу одного сопротивления присоединяется начало второго, к концу второго – начало третьего сопротивления и т.д. В результате, ток протекает последовательно по всем элементам замкнутого контура (рисунок 2.2), не изменяя своей величины.