Добавочное сопротивление

Для расширения пределов измерения вольтметром применяется так называемое добавочное сопротивление, которое включается последовательно с вольтметром (рис.10).

Если, например, необходимо измерить вольтметром в n раз больше напряжение, то необходимо включить последовательно вольтметру добавочное сопротивление:

Рис.10

Где rv - сопротивление вольтметра, U - полное подводимое напряжение; Uv -

напряжение, падающее на вольтметр; r - общее сопротивление (r = r_o+r_v).

Таким образом, чтобы измерить вольтметром в n раз большее напряжение, необходимо взять добавочное сопротивление в (n-1) раз большее сопротивление вольтметра.

Измерительные трансформаторы

Измерительные трансформаторы применяются для увеличения пределов измерения приборов переменного тока. Различают измерительные трансформаторы тока и измерительные трансформаторы напряжения.

Измерительный трансформатор тока состоит из первичной обмотки, имеющей число витков n₁ и выполненной из толстого провода, и вторичной, имеющей относительно большое число витков n₂. Амперметр включается во вторичную обмотку (рис.11).

Коэффициент трансформации для данного трансформатора

Рис.11

к =

где I₁ и I₂ - токи в первичной и вторичной обмотках; n₁ и n₂ соответственно число витков в них.

Из этого выражения видно, что ток, измеряемый во вторичной обмотке, будет в к раз меньше подводимого тока.

Измерительный трансформатор напряжения также состоит из первичной и вторичной обмотки.

Первичная обмотка содержит большое число витков, а вторичная меньше.

Вольтметр включается во вторичную обмотку (рис.12). Коэффициент трансформации трансформатора напряжения:

Рис.12

к =

Измерительный трансформатор позволяет подобрать для любого случая соответствующий коэффициент трансформации. Следует отметить весьма важное свойство измерительных трансформаторов – безопасность при измерении высоких напряжений.

Реостаты, потенциометры и магазины сопротивлений

Для измерения силы тока в цепи часто применяются реостаты. В зависимости от назначения реостаты бывают различных видов.

В лабораторной практике иногда применяют ламповые реостаты, состоящие из нескольких ламп, соединенных параллельно. Регулирование силы тока происходит за счет включения в цепь определенного числа ламп. Большое применение получили реостаты со скользящим контактом. Эти реостаты состоят из фарфорового или шиферного цилиндра, на который намотана проволока (или лента), изготовленная из металла с большим удельным сопротивлением. По проводнику может перемещаться контакт (ползунок) D (рис.13), позволяющий постепенно включать в цепь обмотку. Реостат включается в цепь через клемму а, соединенную с ползунком и клеммами в или C (удобнее подключать через клемму С).

Рис.13

Перемещая ползунок D между клеммами С и соединенный с ползунком клеммой а, можно получить определенную разность потенциалов в интервале от 0 до U.

Измерительным магазином сопротивлений называется набор отдельных катушек сопротивлений, снабженных переключающим устройством, обеспечивающим возможность плавного без разрыва цепи регулирования сопротивления во всем диапазоне его значений.

Рис.14

На рис.14 показаны схемы рычажного магазина сопротивлений и штепсельного магазина с декадами.