Как найти сопротивление обмотки вольтметра

как определить внутреннее сопротивление Вольтметра и Амперметра?

Чтобы определить внутреннее сопротивление Вольтметра, нам потребуются чувствительный амперметр и источник напряжения. Подключаем Вольтметр к источнику напряжения последовательно с чувствительным амперметром. Смотрим на показания приборов. Показания Вольтметра U, Показания чувствительного амперметра I.
По закону Ома вычисляем внутреннее сопротивление Вольтметра: R = U / I;

Чтобы определить внутреннее сопротивление Амперметра, нам потребуются чувствительный вольтметр, источник напряжения и нагрузочное сопротивление. Подключаем Амперметр к источнику напряжения последовательно с нагрузочным сопротивлением. Стрелка Амперметра должна значительно отклониться. Параллельно с Амперметром подключаем чувствительный вольтметр. Смотрим на показания приборов. Показания Амперметра I, Показания чувствительного вольтметра U.
По закону Ома вычисляем внутреннее сопротивление Амперметра: R = U / I

Лабораторная
работа №2

Тема.
Измерение
напряжения в цепях постоянного тока

Цель.
Провести измерение напряжения в цепи
постоянного тока прямым методом.
Ознакомится со способам расширения
верхних пределов измерений вольтметров
постоянного тока, с методам расчета
добавочных сопротивлений.

Задание
к работе

  1. Определить
    внутренне сопротивление вольтметра.

  2. Определить
    сопротивление добавочного резистора.

  3. Сделать
    выводы по результатам работы.

Теоретические
сведения

Для
измерения напряжения U,
действующего между какими-либо двумя
точками электрической цепи, вольтметр
2 (рис. 1, а) присоединяют к этим точкам,
т. е. параллельно источнику 1 электрической
энергии или приемнику 3.

Для
того чтобы включение вольтметра не
оказывало влияния на работу электрических
установок и он не создавал больших
потерь энергии, вольтметры выполняют
с большим сопротивлением. Поэтому
практически можно пренебрегать проходящим
по вольтметру током.

Для
расширения пределов измерения вольтметров
последовательно с обмоткой прибора
включают добавочный резистор 4 (RД)
(рис. 1, б). При этом на прибор приходится
лишь часть UV измеряемого
напряжения U,
пропорциональная сопротивлению прибора
RV.

Зная
сопротивление добавочного резистора
и вольтметра, можно по значению напряжения
UV,
фиксируемого вольтметром, определить
напряжение, действующее в цепи:


(1)

Величина
 показывает,
во сколько раз измеряемое напряжение
U
больше напряжения UV,
приходящегося на прибор, т. е. во сколько
раз увеличивается предел измерения
напряжения вольтметром при применении
добавочного резистора.

Сопротивление
добавочного резистора, необходимое для
измерения напряжения U,
в n
раз большего напряжения прибора UV,
определяется по формуле


(2)

Добавочный
резистор может встраиваться в прибор
и одновременно использоваться для
уменьшения влияния температуры окружающей
среды на показания прибора. Для этой
цели резистор выполняется из материала,
имеющего малый температурный коэффициент,
и его сопротивление значительно превышает
сопротивление катушки, вследствие чего
общее сопротивление прибора становится
почти независимым от изменения
температуры. По точности добавочные
резисторы подразделяются на те же классы
точности, что и шунты.

Рис.
1. Схемы для измерения напряжения

Внутреннее
сопротивление вольтметра.
Для
определения внутреннего сопротивления
вольтметра его необходимо подключить
последовательно с резистором (с
)
к источнику напряжения (рис. 2) . Напряжение
источника поделится между резистором
и вольтметром пропорционально их
сопротивлениям


(3)

Откуда


(4)

Рис.
2. Схема для определения внутреннего
сопротивления вольтметра

Указания
по проведению работы
.

  1. Собрать
    схему, как на рис. 2.

  2. Сопротивления
    R
    выбрать с помощью магазинов сопротивлений
    так, чтобы напряжения UR
    и UV
    были приблизительно равнями ().

  3. Измерив
    цифровым вольтметром напряжения UR
    и
    UV,
    по формуле (4) определить сопротивление
    вольтметра RV.

  4. Собрать
    схему, как на рис. 3 (
    ).

  5. Рассчитать
    значение добавочного сопротивления
    RД
    (2) для каждого из значений UИП
    и
    коэффициент n.

  6. Используя
    показание вольтметра 15
    В

    и
    значение коэффициента n,
    определить напряжение UИП
    (1). Убедиться, что его значение совпадает
    с действительным.

  7. Заполнить
    таблицу 1.

Рис.
3. Использование добавочного сопротивления

Таблица
1

Сопротивление
вольтметра

UИП,
В

n

RД,
Ом

n∙U,
B

UR,
В

UV,
В

RV,
Ом

30

45

60

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

To figure the input impedance of your voltmeter, do the following;

  • Measure a voltage with the meter and at the same time with ANOTHER meter, measure the current going through the VOLTMETER. (amp-meter)

  • Using Ohm’s Law, calculate the following…
    Voltage measured by the meter, divided by the Current measured by the Amp-meter = Impedance

Example
I measured 13.8 volts, and with another meter in series with the voltmeter, I measured the current through the voltmeter at 1.2 micro-amps.

13.8 V / 0.0000012 A = 11,500,000 Ohms or 11.5 Meg Ohms

Most DMM’s today are 10 Meg Ohms input impedance minimum, (even the free one from Harbor Freight) so the current measured will be in the micro-amp range. Therefore you will need a meter that can measure micro-amps…

And yes, the higher the input impedance the better. However for most uses today, 10 Meg Ohm impedance is all you need.

Добавить комментарий