 |
|
|
Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика |
Краткие теоретические сведения. Контроль за режимом работы электрооборудования осуществляется с помощью
Контроль за режимом работы электрооборудования осуществляется с помощью электроизмерительных приборов.
Включенные таким образом амперметры используются как приборы непосредственной оценки, они показывают непосредственно числовое значение измеряемого тока. В цепях постоянного тока в основном используются амперметры магнитоэлектрической, реже — электромагнитной систем. Обмотка амперметра может допускать ограниченное значение измеренного тока. Для обеспечения возможности расширения предела измерения амперметра в электрических цепях постоянного тока используют шунты — специальные тарированные резисторы, включаемые параллельно с амперметром (рис 1.1). Сопротивление шунта Rш, как следует из схемы рис. 1.1, включено параллельно сопротивлению Raобмотки амперметра, поэтому ток Iэлектрической цепи распределяется по соответствующим параллельным ее ветвям обратно пропорционально сопротивлениям:
где Iш— ток в цепи шунта; Iа — ток в цепи амперметра (показание амперметра). Для схемы рис. 1.1 справедливо следующее соотношение между токами: С учетом этого измеряемый ток I в электрической цепи можно определить по показаниям амперметра и известным значениям сопротивлений обмотки амперметра и шунта:
где Kш— шунтирующий множитель. В ряде случаев шкала амперметра градуируется с учетом наличия шунта, при этом измеряемый ток в электрической цепи отсчитывается непосредственно по шкале прибора. Измерение напряжения, действующего в электрической цепи постоянного тока, осуществляется с помощью соответствующих электроизмерительных приборов — вольтметров. Для снижения мощности, потребляемой вольтметрами, обмотки последних выполняют из большого числа витков тонкого провода с достаточно большим сопротивлением.
При наличии добавочного сопротивления Rдоб, включенного последовательно с обмоткой вольтметра, имеющей сопротивление RB, подлежащее измерению напряжение U распределяется пропорционально этим сопротивлениям
где UB— напряжение на зажимах вольтметра (показания вольтметра); Uдоб— напряжение, приложенное к добавочному сопротивлению. Измеряемое напряжение U = UB + Uдоб. С учетом этого измеряемое напряжение определяют по показаниям вольтметра UB и известным сопротивлениям обмотки вольтметра и добавочного сопротивления:
гдеКдоб — добавочный множитель.
Совокупность устройств для получения, передачи, распределения и потребления электрической энергии называется электрической цепью. Простейшая электрическая цепь постоянного тока (рис.1.3) состоит из источника электрической энергии с внутренним сопротивлением Rвт, электродвижущей силой ЭДС Е или напряжением Uназажимах, потребителя электрической энергии R, преобразующего электрическую энергию в тепловую, и проводов с сопротивлением Rпр, обеспечивающих электрическое соединение источника с потребителем. В электрических цепях взаимосвязь между ЭДС, напряжениями, токами и сопротивлениями определяется законом Ома и законами Кирхгофа, с помощью которых можно произвести расчет цепи. Для рассматриваемой замкнутой электрической цепи в соответствии с законом Ома ток прямо пропорционален ЭДС источника и обратно пропорционален суммарному сопротивлению всей цепи:
Вместе с тем в соответствии с законом Ома для пассивного участка электрической цепи (т. е. для участка цепи, который не содержит ЭДС) ток пропорционален напряжению Ur, действующему на данном участке, и обратно пропорционален его сопротивлению: I = Ur /R. Исходя из полученного выражения, напряжение, действующее на участке электрической цепи, можно рассматривать как падение напряжения на этом участке от тока: UR = RI
В соответствии с первым законом Кирхгофа алгебраическая сумма токов в точке разветвления электрической цепи равна нулю (∑± I = 0). С учетом этого выражение для токов в точке разветвления для рассматриваемой схемы I= I1 + I2. Для определения токов во всех ветвях электрической цепи составляют еще два уравнения по второму закону Кирхгофа, в соответствии с которым алгебраическая сумма напряжений и падений напряжения в замкнутом контуре электрической цепи равна нулю (∑ ± U + ∑ ± RI = 0). Применительно к рассматриваемой цепи справедливы уравнения, составленные по второму закону Кирхгофа:
В результате совместного решения полученной системы уравнений определяют токи во всех ветвях и падения напряжения на участках электрической цепи: UR=RI и Приведенные уравнения справедливы для линейных и для нелинейных цепей постоянного тока.
Поиск по сайту: |
Измерение тока, потребляемого электрическими цепями, производится амперметрами — электроизмерительными приборами, включенными последовательно в цепь, в которой измеряется ток. Обмотку амперметра выполняют из небольшого числа витков толстого провода, поэтому она характеризуется очень малым сопротивлением, что необходимо для того, чтобы при включении амперметра в электрическую цепь, в которой производится измерение тока, сопротивление этой цепи практически не изменялось. При этом мощность, потребляемая прибором, оказывается ничтожной.
Вольтметры подключаются параллельно к участку электрической цепи, напряжение на которой необходимо измерить. При этом они используются как приборы непосредственной оценки и указывают непосредственно числовое значение измеряемого напряжения. В цепях постоянного тока для этой цепи обычно используются вольтметры магнитоэлектрической и электромагнитной систем. С целью расширения предела измерения вольтметров последовательно с обмоткой включают тарированные добавочные резисторы, помещаемые внутри прибора или отдельно от него (рис. 1.2).
Во многих случаях шкала вольтметра градуируется с учетом включенного последовательно с его обмоткой добавочного сопротивления, при этом измеряемое напряжение, действующее на зажимах электрической цепи, отсчитывается непосредственно по шкале прибора.
При смешанном соединении потребителей электрической энергии, когда одна часть потребителей соединена параллельно, а другая - последовательно (рис. 1.4.), определить токи можно по законам Кирхгофа.
