В чём измеряется напряжение? В чем измеряется мощность напряжение и ток. В чем измеряется ток напряжение и мощность

В чём измеряется напряжение? В чем измеряется мощность напряжение и ток

Измерение силы тока и мощности. Измерение силы тока и напряжения. Добавочные сопротивления к вольтметру

Многие помнят из школьной физики закон Ома: сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

СИЛА ТОКА является количественной характеристикой электрического тока- это физическая величина, равная количеству электричества, протекающего через сечение проводника за единицу времени.

Цифровые приборы имеют вольтметр в качестве основы для проведения измерений. В аналоговых приборах базой является амперметр. С индуктором мы измеряем индуктивность. Многие предпочитают это, для удовольствия верховой езды, для хобби или для образования, если оно используется в каком-то практическом классе физики или техники.

И вы хотите измерить дифференцированные значения индуктивности, которые не поддерживаются наиболее жизнеспособными торговыми индукторами. Но сборка может быть не столь практичной в некоторых приложениях. Когда мы покупаем оборудование, действительно осознано, что здорово иметь его дома.

Измеряется в амперах.

Для электропроводки в квартире сила тока играет огромную роль, потому что исходя из максимально возможного значения для отдельной линии, идущей от электрощита зависит сечение проводника и величина максимального тока автоматического выключателя, защищающего электрический кабель от повреждений в случае возникновения короткого замыкания или токов перегрузки.

Инструмент измерения: Осциллограф

Осциллограф - это измерительный прибор, который позволяет отображать электрические сигналы на дисплее. Анализируя сигнал и используя ресурсы инструмента, мы можем получить полную и чрезвычайно релевантную информацию для данного приложения. Сравните два сигнала в данной схеме, чтобы заключить, например, в случае неисправности компонента.

Определите значения напряжения и значения времени сигнала.
Определите частоту периодического сигнала.
Определите непрерывную и переменную составляющую сигнала.
Обнаружение шумовых помех в сигнале и иногда их устранение.

С помощью этого инструмента мы также можем.

Поэтому, если не правильно выбрано сечение и автоматический выключатель- его будет просто выбивать, а заменить его на более мощный просто не получится.

Например, самые распространенные провода и кабеля в электропроводке сечением 1.5 квадратных миллиметра- из меди или 2.5- из алюминия. Они рассчитаны на максимальный ток 16 Ампер или подключение мощности не более 3 с половиной киловатт. Если Вы подключите мощные электропотребители превышающие эти пределы, то просто заменить автомат на 25 А нельзя- не выдержит электропроводка и придется от щита перекладывать медный кабель сечением 2. 5 кв. мм, который рассчитан на максимальный ток 25 А.

Проанализировать переходные явления, очень часто используемые в анализе и исследованиях в электрической области. Трассировка характеристических кривых цепей и компонентов. . Таким образом, профессионал может сравнить и посмотреть, соответствует ли то, что появляется на осциллографе, в соответствии с напечатанным в руководстве.

Этот очень широко используется в телекоммуникациях. Это не обычный инструмент на курсах, потому что это очень дорого. С помощью анализатора спектра мы можем знать частоту и интенсивность составляющих сигнала. Мы можем точно определить шумы и гармонические компоненты, которые могут деформировать сигнал.

Единицы измерения мощности электрического тока.

Кроме Амперов, Мы часто сталкиваемся с понятием мощности электрического тока. Эта величина показывает работу тока, совершенную в единицу времени.

Мощность равняется отношению совершенной работы ко времени, в течение которого она была совершена. Мощность измеряется в Ваттах и обозначается буквой Р. Высчитывается по формуле P = А х B, т. е. для того что бы узнать мощность- необходимо величину напряжения электросети умножить на потребляемый ток, подключенными к ней электроприборами, бытовой техникой, освещением и т. д.

Как следует из названия, этот прибор измеряет частоту электрического сигнала в широком диапазоне частот. В общем, электронное оборудование работает с сигналами, которые имеют частоты от нескольких до миллиардов герц. Частотомер использует в своей работе понятия «Регистры и счетчики», изученные в электронике.

Частотомер - очень точный измерительный прибор со многими цифрами на дисплее. Это также очень полезно при поиске проблем, настройке и подтверждении работы многих электронных устройств. Он измеряет мощность, коэффициент мощности, гармонические искажения, сопротивление, температуру, частоту, напряжение и ток. Таким образом, это очень универсальный инструмент, имеющий несколько функциональных возможностей для различных видов использования.

На электропотребителях часто на табличках или в паспорте только указывается потребляемая мощность, зная которую легко можно высчитать ток. Например, потребляемая мощность телевизором 110 Ватт. Что бы узнать величину потребляемого тока- делим мощность на напряжение 220 Вольт и получаем 0. 5 А.Но учтите, что это максимальная величина, в реальности она может быть меньше т. к. телевизор на низкой яркости и при других условиях будет меньше расходовать электроэнергии.

С его помощью мы можем записать пиковый удержание, для максимального тока при запуске двигателя. Некоторые модели служат осциллографом. Они могут иметь большой дисплей, который позволяет отображать сигналы. Требуемый ваттметр имеет следующие рабочие характеристики.

Минимальное отклонение тока при измерении напряжения.
При измерении тока не вводите падение напряжения в его клеммы.

Террометро или телориметро служит для измерения сопротивления земли. Среди наиболее распространенных применений тертрометра мы можем выделить измерение сопротивления земли в промышленности, зданиях, жилых домах, молниях, антеннах и подстанциях, что позволяет оценить качество системы заземления.

Приборы для измерения электрического тока.

Для того что бы узнать реальный расход электроэнергии с учетом работы в разных режимах для электроприборов, бытовой техники и т. п. — нам понадобятся электроизмерительные приборы:

Амперметр — хорошо всем знакомый с практических уроков физики в школе (рисунок 1). Но в быту и профессионалами они не используются из-за непрактичности.
Мультиметр — это электронное устройство выполняет многоразличных замеров, в том числе и силы тока (рисунок 2). Очень широко распространен, как среди электриков так и в быту. Как с его помощью измерять силу тока Я уже рассказывал в этой статье.
Тестер — то же самое практически, что и мультиметр, но без использования электронники со стрелкой, которая указывает величину измерения по делениям на экране. Сегодня редко можно встретить, но они широко использовались в советское время.
Измерительные клещи электрика (рисунок 3), именно ими Я пользуюсь в своей работе, потому что они не требуют разрыва проводника для измерения, нет необходимости лезть под напряжение и отключать нагрузку. Ими измерять одно удовольствие- быстро и легко.

Как правильно измерять силу тока.

Мегомметр очень важен для прогностического обслуживания электроустановок. В тестах, накопленных за определенный период времени, могут возникать резкие изменения сопротивления из-за проблем с изоляцией. Многие эффекты на промышленные процессы, в электрических цепях, можно увидеть или измерить с помощью электрического измерител

xn----7sbeb3bupph.xn--p1ai

Измерение силы тока, напряжения и мощности в электрических цепях. В чем измеряется ток напряжение и мощность

В чем измеряется напряжение? Единица измерения электрического напряжения

Возможно, ли представить свою жизнь без электричества? Современный человек плотно окружил себя бытовыми приборами, помогающими в жизни. Мы уже не можем представить себя и свою жизнь без умных домашних помощников.

В технике все чаще переходят на использование электроэнергии. Даже транспорт постепенно переводится на электродвигатели, что позволяет уменьшить существенный вред, наносимый природе.

Сегодня мы попытаемся дать ответ на следующие вопросы:

Что такое электрический ток?
Что такое электрическое напряжение?
Как определить напряжение?
В чем измеряется напряжение?

Что такое ток?

На заре изучения электричества его получали трением одного тела о другое. Больший запас заряда можно было получить во время грозы, используя естественный разряд – молнию. Известно, что этот способ стоил жизни ученику М. В. Ломоносова - Рихтеру.

Сам заряд использовать сложно и нерационально. Необходимо получить его направленное движение – электрический ток. Свойства тока:

нагревание проводника;
химическое действие;
механическое действие;
магнитное действие.

Их используют в быту и технике. Необходимым условием существования тока считают наличие источника тока, свободных электрических зарядов и замкнутого проводника.

История вопроса

В 1792 году известный итальянский физик, физиолог и изобретатель Алессандро Вольта заинтересовался выводами соотечественника Луиджи Гальвани о природе импульсов тока в органах животных. Длительное наблюдение за поведением лапок лягушек, закрепленных на металлических крючках, позволило ему сделать вывод, что источником электричества является не живой организм, а контакт разнородных металлов. Именно это обстоятельство способствует протеканию электричества, а реакция нервных окончаний - только физиологическое действие тока.

Уникальное открытие привело к созданию первого в мире источника постоянного тока, получившего название «Вольтов столб». Разнородные металлы (Вольта утверждал, что они должны быть удалены друг от друга в ряду химических элементов) прокладываются бумагой, пропитанной жидким «проводником второго рода».

Этот прибор стал первым источником постоянного напряжения. Единица измерения электрического напряжения увековечила имя Алессандро Вольта.

Источник постоянного тока

Основной элемент электрической цепи – источник тока. Его назначение – создавать электрическое поле, под действием которого свободные заряженные частицы (электроны, ионы) приходят в направленное движение. Накапливаемые на отдельных элементах источника заряды (их называют полюсами) имеют различные знаки. Сам заряд перераспределяется внутри источника под действием сил неэлектрической природы (механических, химических, магнитных, тепловых и так далее). Электрическое поле, созданное полюсами вне источника тока, производит работу по передвижению заряда в замкнутом проводнике. О необходимости замкнутой цепи для создания постоянного тока говорил еще Алессандро Вольта.

Поскольку в источниках под действием сил неэлектрической природы происходит движение заряда, значит, можно утверждать, что эти силы совершают работу. Назовем их сторонними. Отношение работы сторонних сил по переносу заряда внутри источника тока к величине заряда называют электродвижущей силой.

Математическая запись этого соотношения:

где Е – электродвижущая сила (ЭДС), Аст – работа сторонних сил, q – заряд, переносимый сторонними силами в источнике.

ЭДС характеризует способность источника создавать ток, но основной характеристикой источника иногда считают электрическое напряжение (разность потенциалов).

Напряжение

Отношение работы поля по передвижению заряда в проводнике к величине заряда получило название электрического напряжения.

Чтобы его определить, нужно величину работы поля разделить на величину заряда. Пусть A - работа, совершенная электрическим полем источника тока по перемещению заряда q. U - электрическое напряжение. Математическая запись соответствующей формулы:

Как любая физическая величина, напряжение имеет единицу измерения. В чем измеряется напряжение? По фамилии изобретателя первого в мире источника постоянного тока Алессандро Вольта этой величине дали собственную единицу измерения. В системе интернациональной напряжение измеряется в вольтах (В).

Напряжением в 1 В считается напряжение электрического поля, совершающего работу в 1 Дж по перемещению заряда в 1 Кл.

В = Дж/Кл = Н•м/(А•с) = кг•м/(А•с3).

В основных единицах системы СИ единица измерения электрического напряжения:

Необходимая величина

Почему недостаточно, характеризуя ток, вводить понятие силы тока? Проведем мысленный эксперимент. Возьмем две различные лампы: обыкновенную бытовую лампу и лампу от карманного фонарика. При подключении их к разным источникам тока (городской сети и батарейке) можно получить абсолютно одинаковое значение силы тока. При этом бытовая лампа дает больше света, то есть работа тока в ней значительно больше.

Разные источники тока имеют различное напряжение. Поэтому эта величина крайне необходима.

Полезная аналогия

Понимание физического смысла электрического напряжения приходит, если вникнуть в интересную аналогию. В сообщающихся сосудах жидкость перетекает из трубки в трубку, если в них существует разность давлений. Ток жидкости прекращается в случае равенства давлений.

Если ток жидкости сопоставить с течением электрического заряда, то разность давлений столбов жидкости играет ту же роль, что и разность потенциалов в источнике тока.

Пока внутри источника тока происходят процессы, сопровождающие перераспределение заряда на полюсах, он способен создавать ток в проводнике. Напряжение электрического тока измеряется в вольтах, разность давлений имеет единицу измерения – паскаль.

Переменный ток

Электрический ток, периодически меняющий свое направление, называется переменным. Создается он источником переменного напряжения. Чаще всего это генератор. Попробуем пояснить: в чем измеряется напряжение переменного тока?

Сам принцип генерации тока основан на явлении электромагнитной индукции. Вращение замкнутого контура в магнитном поле приводит к появлению разности потенциалов в проводнике. Напряжение тока измеряется в вольтах и в случае меняющегося тока.

Можно ли утверждать, что напряжение не меняется? Очевидно, что вследствие изменения угла между плоскостью контура и нормалью к нему, создаваемое напряжение изменяется с течением времени. Его значение растет от нуля до некоторого максимального значения, затем падает вновь до нуля. Говорить об определенной величине не приходится. Вводят так называемое действующее значение напряжения:

Каким прибором измеряется напряжение?

Прибор для измерения электрического напряжения – вольтметр. Принцип его действия основан на взаимодействии контура с током и магнитного поля постоянного магнита. Известно, что контур с током вращается в магнитном поле. В зависимости от величины тока в контуре угол поворота меняется.

Если к контуру прикрепить стрелку, то она отклоняется от нулевого значения при протекании тока в контуре (чаще катушке). В зависимости от того, в чем измеряется напряжение, градуируют шкалу прибора. Возможно применение дольных и кратных величин.

В случае низких значений электрическое напряжение измеряется в милливольтах или микровольтах. Наоборот, в высоковольтных сетях используют кратные единицы.

Любой вольтметр подключается параллельно тому участку цепи, на котором проводится измерение напряжения. Основным свойством контура прибора можно назвать высокое омическое сопротивление. Вольтметр, независим

xn----7sbeb3bupph.xn--p1ai

Что такое напряжение и ток | Начинающим

Что такое напряжение и ток

Напряжение и ток — это количественные понятия, о которых следует помнить всегда, когда дело касается электронной схемы. Обычно они изменяются во времени, в противном случае работа схемы не представляет интереса.

Напряжение (условное обозначение: U, иногда Е). Напряжение между двумя точками — это энергия (или работа), которая затрачивается на перемещение единичного положительного заряда из точки с низким потенциалом в точку с высоким потенциалом (т. е. первая точка имеет более отрицательный потенциал по сравнению со второй). Иначе говоря, это энергия, которая высвобождается, когда единичный заряд «сползает» от высокого потенциала к низкому. Напряжение называют также разностью потенциалов или электродвижущей силой (э. д. с). Единицей измерения напряжения служит вольт. Обычно напряжение измеряют в вольтах (В), киловольтах (1 кВ = 103 В), милливольтах (1 мВ = 10-3 В) или микровольтах (1 мкВ = 10-6 В). Для того чтобы переместить заряд величиной 1 кулон между точками, имеющими разность потенциалов величиной 1 вольт, необходимо совершить работу в 1 джоуль. (Кулон служит единицей измерения электрического заряда и равен заряду приблизительно 6*1018 электронов.) Напряжение, измеряемое в нановольтах (1 нВ = 10-9 В) или в мегавольтах (1 МВ = 106 В) встречается редко.

Ток (условное обозначение: I). Ток — это скорость перемещения электрического заряда в точке. Единицей измерения тока служит ампер. Обычно ток измеряют в амперах (А), миллиамперах (1 мА = 10-3 А), микроамперах (1 мкА = 10-6 А), наноамперах (1 нА = 10-9 А) и иногда в пикоамперах (1 пкА = 10-12 А). Ток величиной 1 ампер создается перемещением заряда величиной 1 кулон за время, равное 1 с. Условились считать, что ток в цепи протекает от точки с более положительным потенциалом к точке с более отрицательным потенциалом, хотя электрон перемещается в противоположном направлении.

Запомните: напряжение всегда измеряется между двумя точками схемы, ток всегда протекает через точку в схеме или через какой-либо элемент схемы.

Говорить «напряжение в резисторе» нельзя — это неграмотно. Однако часто говорят о напряжении в какойлибо точке схемы. При этом всегда подразумевают напряжение между этой точкой и «землей», то есть такой точкой схемы, потенциал которой всем известен. Скоро вы привыкнете к такому способу измерения напряжения.

Напряжение создается путем воздействия на электрические заряды в таких устройствах, как батареи (электрохимические реакции), генераторы (взаимодействие магнитных сил), солнечные батареи (фотогальванический эффект энергии фотонов) и т. п. Ток мы получаем, прикладывая напряжение между точками схемы.

Здесь, пожалуй, может возникнуть вопрос: а что же такое напряжение и ток на самом деле, как они выглядят? Для того чтобы ответить на этот вопрос, лучше всего воспользоваться таким электронным прибором, как осциллограф. С его помощью можно наблюдать напряжение (а иногда и ток) как функцию, изменяющуюся во времени.

В реальных схемах мы соединяем элементы между собой с помощью проводов, металлических проводников, каждый из которых в каждой своей точке обладает одним и тем же напряжением (по отношению, скажем, к земле). В области высоких частот или низких полных сопротивлений это утверждение не совсем справедливо. Сейчас же примем это допущение на веру. Мы упомянули об этом для того, чтобы вы поняли, что реальная схема не обязательно должна выглядеть как ее схематическое изображение, так как провода можно соединять поразному.

Запомните несколько простых правил, касающихся тока и напряжения:

Сумма токов, втекающих в точку, равна сумме токов, вытекающих из нее (сохранение заряда). Иногда это правило называют законом Кирхгофа для токов. Инженеры любят называть такую точку схемы узлом. Из этого правила вытекает следствие: в последовательной цепи (представляющей собой группу элементов, имеющих по два конца и соединенных этими концами один с другим) ток во всех точках одинаков.
При параллельном соединении элементов (рис. 1) напряжение на каждом из элементов одинаково. Иначе говоря, сумма падений напряжения между точками А и В, измеренная по любой ветви схемы, соединяющей эти точки, одинакова и равна напряжению между точками А и В. Иногда это правило формулируется так: сумма падений напряжения в любом замкнутом контуре схемы равна нулю. Это закон Кирхгофа для напряжений.
Мощность (работа, совершенная за единицу времени), потребляемая схемой, определяется следующим образом:
P = UI

Вспомним, как мы определили напряжение и ток, и получим, что мощность равна: (работа/заряд)*(заряд/ед. времени). Если напряжение U измерено в вольтах, а ток I — в амперах, то мощность Р будет выражена в ваттах. Мощность величиной 1 ватт — это работа в 1 джоуль, совершенная за 1 с (1 Вт=1 Дж/с).

Мощность рассеивается в виде тепла (как правило) или иногда затрачивается на механическую работу (моторы), переходит в энергию излучения (лампы, нередатчики) или накапливается (батареи, конденсаторы). При разработке сложной системы одним из основных является вопрос определения ее тепловой нагрузки (возьмем, например, вычислительную машину, в которой побочным продуктом нескольких страниц результатов решения задачи становятся многие киловатты электрической энергии, рассеиваемой в пространство в виде тепла).

В дальнейшем при изучении периодически изменяющихся токов и напряжений мы обобщим простое выражение Р=UI. В таком виде оно справедливо для определения мгновенного значения мощности. Кстати, запомните, что не нужно называть ток силой тока — это неграмотно.

www.radiomexanik.spb.ru

В чем измеряется мощность переменного тока?

Понятие мощности относится не к току, а к потребителям тока (переменного или постоянного) - чем больше ток, тем больше мощность при том же напряжении! Единица измерения силы тока - АМПЕР (А) , мощности потребителя - ВАТТ (W)

ВАТТ (W) что для перменного, что для постоянного

Ну и ну !!!Вообщето в Ваттах (Вт) , но иногда используется такое измерение : вольт-ампер (ВА)

Любая мощность выражается в ваттах (Вт, W), но чаще используют не ватты (Вт) , а киловатты (1 КВт = 1000 Вт).

Сила тока в Амперах А, Напряжение в Вольт V Мощность Ватт W

Для переменного тока как раз довольно часто используется единица "вольт-амперы", поскольку ватты по определению относятся только к активной мощности. У переменного тока мощность может быть и реактивной (и даже чаще иемнно такой и бывает - трансформаторы на холостом ходу, дроссели люминесцентных ламп и электродвигатели - это реактивные нагрузки, поэтому ток и напряжения там не в фазе).

touch.otvet.mail.ru

9.3 Измерение тока, напряжения и мощности

9.3.1 Измерение тока. Для измерения тока служат амперметры, миллиамперметры и микроамперметры. Эти приборы включаются последовательно в участок электрической цепи.

При этом необходимо, чтобы внутреннее сопротивление амперметра было мало по сравнению с сопротивлением участка электрической цепи, в который он включен. В противном случае включение прибора вызовет существенное изменение сопротивления и тока на данном участке электрической цепи, а также и изменение режима работы всей цепи.

Сопротивления катушек (рамок) электроизмерительных приборов составляют 1.. .2 кОм и рассчитаны на полное отклонение стрелки при токе 100...500 мкА (что соответствует падению напряжения на приборе 0,1... 1 В). Следовательно, непосредственное включение электроизмерительного прибора возможно только при измерении малых токов до 500 мкА в высокоомных электрических цепях.

Чтобы использовать данный прибор для измерения токов больших значений и снизить его внутреннее сопротивление, применяют шунты.

Шунт представляет собой манганиновые пластины или стержни, впаянные в медные или латунные наконечники. Сопротивление шунта значительно меньше сопротивления рамки прибора. Шунт включается в электрическую цепь последовательно, а параллельно ему подключается рамка (катушка) прибора.

Рис. 9.3. - Схема включения прибора с шунтом: 1 – шунт; 2 – рамка (катушка) прибора;

I – измеряемый ток; Iш – ток через шунт; IА – ток через рамку прибора

По первому закону Кирхгофа измеряемыйток в электрической цепи равен ,

где IА – ток через рамку прибора, А;

Iш– ток через шунт, А.

Так как, то, так что

При параллельном соединенииили

Отсюда сопротивление шунта

или

(9.14)

где– коэффициент шунтирования.

Для расширения пределов измерения амперметров в цепях синусоидального (переменного) тока применяются трансформаторы тока (рис. 9.4), которые служат для преобразования больших токов в малые.

9.3.2 Трансформатор тока (тт)

Измерительный ТТ состоит из стержневого или кольцевого магнитопровода, набранного из тонких изолированных листов высокосортной трансформаторной стали. На одном стержне намотана первичная обмотка, как правило, выполненная из толстого провода и с малым числом витков ω1 (иногда это может быть просто стержень – 1 виток) (рис. 9.4).

Рис. 9.4. Схема включения измерительного ТТ

Вторичная обмотка имеет обычно большое число витков ω2, которое рассчитывают таким образом, чтобы при подключении к ней амперметра, т.е. прибора с очень малым внутренним сопротивлением, номинальный ток в ней составил бы 5 А. Вместо амперметра вторичная обмотка шунтируется малым сопротивлением, падение напряжения на котором пропорционально току вторичной обмотки. Это напряжение обычно подается на вход цифровых измерительных вольтметров с целью измерения тока.

Трансформатор работает следующим образом. При прохождении по первичной обмотке тока I1 в ней создается намагничивающая сила I1ω1, которая вызывает в сердечнике появление переменного магнитного потока Ф1.

Этот поток, пронизывая витки вторичной обмотки, наводит в ней ЭДС Е2, а следовательно, и ток I2 (если подключен прибор). Ток, в свою очередь, создает намагничивающую силу I2ω2 и свой магнитный поток Ф2. Так как, согласно закону Ленца, этот поток направлен навстречу потоку Ф1, результирующий магнитный поток в сердечнике трансформатора небольшой. Поэтому во вторичной обмотке наводится небольшая ЭДС, которая вызывает появление сравнительно небольшого вторичного тока I2 практически при замкнутой накоротко вторичной обмотке.

Покажем связь тока I2 с током I1. Для установления этой связи используем закон полного тока в интегральной форме:

(9.15)

где предел L – замкнутый путь внутри сердечника, вдоль которого вычисляется циркуляция вектора (напряженности магнитного поля). В связи с малостью суммарного магнитного потока в сердечнике ТТ, будет малое значениена любом элементе длины. Поэтому левую часть (9.15) можно принять приближенно равной нулю. Тогда (9.15) можно записать следующим образом:

или (9.16)

Следовательно, измеряемый ток будет определяться отношением числа витков вторичной и первичной обмоток и токомI2. На этом основании осуществляется расширение пределов измерения переменного тока. Обычно число витков W1 небольшое (1–4 витка), а число витков W2 много больше 1. Из формулы (9.16) видно, что чем больше число витков W2, тем меньше измеряемый ток I2.

В зависимости от области применения трансформаторы тока изготавливают стационарными, как правило, с одним пределом измерений, или переносными многопредельными.

При работе с измерительными трансформаторами тока необходимо следить за тем, чтобы вторичная обмотка при подключенной первичной не оставалась разомкнутой.

Почему вторичную обмотку трансформатора тока нельзя оставлять разомкнутой?

Вторичную обмотку трансформатора тока нельзя оставлять разомкнутой, если по первичной обмотке проходит измеряемый ток, по следующим причинам.

При размыкании вторичной цепи, что может быть, например, при отключении амперметра, исчезает встречный магнитный поток Ф2 (рис. 9.4), следовательно, по сердечнику начинает проходить большой переменный поток Ф1, который вызывает наведение большой ЭДС во вторичной обмотке трансформатора (до тысячи вольт), так как вторичная обмотка имеет большое число витков. Наличие такой большой ЭДС нежелательно потому, что это опасно для обслуживающего персонала и может привести к пробою изоляции вторичной обмотки.

При возникновении в сердечнике большого потока Ф1 в самом сердечнике начинают наводиться большие вихревые токи, сердечник начинает сильно нагреваться и при длительном нагреве может выйти из строя изоляция обеих обмоток трансформатора. Поэтому надо помнить, что, если надо отключить измерительные приборы, то необходимо обесточить первичную обмотку ТТ.

На паспорте ТТ в виде дроби указывается коэффициент трансформации трансформатора тока:

где I1– ток первичной обмотки, А;

I2– ток вторичной обмотки, А;

w1– число витков первичной обмотки;

w2– число витков вторичной обмотки.

Например, 100/5 А означает, что данный трансформатор тока рассчитан на первичный ток 100 А и вторичный ток 5 А. Коэффициент трансформации этого трансформатора K = 100/5 = 20.

Зная К и получив показания амперметра во вторичной цепи трансформатора тока I2, можно определить первичный ток:

Большинство трансформаторов тока выпускаются с номинальным вторичным током 1 А, 5 А.

9.3.3 Измерение напряжения. Для измерения напряжения служат вольтметры. Они подключаются параллельно участку, на котором необходимо измерить напряжение.

Внутреннее сопротивление вольтметра должно быть значительно больше сопротивления участка, к которому он подключается, так как в противном случае вольтметр будет оказывать влияние на токораспределение в электрической цепи и результаты измерения будут содержать большую погрешность.

Для расширения пределов измерения вольтметров последовательно с ними включают добавочные сопротивления.

В приборах на напряжение до 300 В добавочные сопротивления вмонтированы в корпус приборов или укреплены снаружи приборов.

Для измерения напряжений свыше 300 В добавочные сопротивления присоединяют к одному из выводных зажимов прибора.

Добавочные сопротивления рассчитывают так, чтобы в цепи с увеличенным напряжением по обмотке (рамке) вольтметра проходил тот же ток, что и при номинальном напряжении, на которое рассчитана обмотка.

Обмотка рассчитана на ток

где– ток, протекающий через рамку вольтметра, А;

– напряжение на рамке, В;

– сопротивление рамки, Ом.

При увеличении напряжения в цепи в п раз, ток должен остаться прежним:

Отсюда

(9.17)

Пример. Вольтметром на 15 В необходимо измерить напряжение 150 В. Определить добавочное сопротивление, если внутреннее сопротивление вольтметра 900 Ом.

Решение:

1. Определим отношение измеряемого напряжения к напряжению вольтметра:

2. Добавочное сопротивление равно:

Ом.

Для измерения высоких напряжений синусоидального тока применяют измерительные трансформаторы напряжения.

Первичная обмотка трансформатора напряжения включается параллельно потребителю и имеет большое число витков.

В паспорте трансформатора напряжения указывается отношение напряжений первичной и вторичной обмоток. Например, 5000/100 означает, что номинальное напряжение первичной обмотки 5000 В, вторичной – 100 В.

Коэффициент трансформации напряжения равен:

Зная К и напряжение вторичной обмотки, можно определить первичное напряжение:

Большинство трансформаторов напряжения выпускается номинальным вторичным напряжением 100 В.

9.3.4 Измерение мощности электрического тока. Для измерений мощности в цепях постоянного и в цепях синусоидального тока промышленной частоты применяются ваттметры, обеспечивающие непосредственный отсчет мощности по шкале.

Ваттметр электродинамической системы состоит из двух катушек (рамок):

неподвижной, токовой из толстого провода, включаемой последовательно с потребителем;
подвижной обмотки напряжения, выполненной из тонкого провода, включаемой параллельно потребителю.

При постоянном токе вращающий момент электродинамического прибора пропорционален произведению токов в его обмотках:

где – ток в неподвижной катушке, А;

–ток в подвижной катушке, А.

В ваттметре ток подвижной обмотки прямо пропорционален приложенному напряжению

где Rп – сопротивление подвижной катушки, Ом.

Следовательно, вращающий момент прямо пропорционален мощности. Поэтому электродинамический ваттметр имеет равномерную шкалу, т.е.

Вращающий момент электродинамического прибора, включенного в цепь синусоидального тока:

то есть показания ваттметра пропорциональны току, напряжению и cosφ, то есть активной мощности цепи Р.

Ваттметр имеет четыре зажима: к одним двум выводится токовая обмотка, к другим двум – обмотка напряжения. Первая пара зажимов включается в измеряемую цепь последовательно, вторая – параллельно. Начала обмоток обозначаются звездочками (*) и соединяются вместе. Это необходимо, чтобы токи в катушках пропускались в определенном направлении.

На шкале ваттметра указываются верхние пределы измерений тока и напряжения. Если, например, на шкале ваттметра обозначено I = 5 А и U = 100 В, это значит, что верхний предел измерения ваттметра Р = 500 Вт, то есть им можно измерять мощности до 500 Вт.

Очевидно, что цена деления ваттметра равна

где п – число делений шкалы.

studfiles.net

Измерение силы тока, напряжения и мощности в электрических цепях. — МегаЛекции

Д/З. Попов В.С. Общая электротехника с ОЭ.§8.4 - §8.8.

1.Для измерения напряжений и токов в электрических цепях постоянного тока используются специальные приборы – вольтметры и амперметры.

Рис.1.

Измерение силы тока и напряжения амперметром и вольтметром.

Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к его клеммам. Он подключается параллельно участку цепи, на котором производится измерение разности потенциалов. Любой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением RV. Для того, чтобы вольтметр не вносил заметного перераспределения токов при подключении к измеряемой цепи, его внутреннее сопротивление должно быть велико по сравнению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключен. Для цепи, изображенной на рис. 1, это условие записывается в виде:

RV>> R1.

Это условие означает, что ток: IV = , протекающий через вольтметр, много меньше тока I = , который протекает по тестируемому участку цепи.

Поскольку внутри вольтметра не действуют сторонние силы, разность потенциалов на его клеммах совпадает по определению с напряжением. Поэтому можно говорить, что вольтметр измеряет напряжение.

Амперметрпредназначен для измерения силы тока в цепи. Амперметр включается последовательно в разрыв электрической цепи, чтобы через него проходил весь измеряемый ток. Амперметр также обладает некоторым внутренним сопротивлением RA. В отличие от вольтметра, внутреннее сопротивление амперметра должно быть достаточно малым по сравнению с полным сопротивлением всей цепи. Для цепи на рис. 1. сопротивление амперметра должно удовлетворять условию RA << (r + R1 + R2),

чтобы при включении амперметра ток в цепи не изменялся.

Измерительные приборы – вольтметры и амперметры – бывают двух видов: стрелочные (аналоговые) и цифровые. Цифровые электроизмерительные приборы представляют собой сложные электронные устройства. Обычно цифровые приборы обеспечивают более высокую точность измерений.

Амперметр и вольтметр приборы, которые могут быть устроены на базе одно итого же прибора магнитоэлектрической системы, который называют гальванометром:

Рис.2.Гальванометр.

Любой гальванометр, имеет проволочную катушку, обладающую сопротивлением RГ. Если к гальванометру подключить последовательно добавочное сопротивление, то его можно использовать как вольтметр, подключая его, вместе с добавочным сопротивлением, параллельно участку цепи:

Рис.3.Подключение добавочного сопротивления к гальванометру.

Rд = Rг(n – 1), где n = , отношение напряжения которое необходимо измерить к напряжению которое приходится на катушку гальванометра.

В соответствии с законами последовательного соединения и законом Ома для участка цепи имеем:

Iд = Iг ,

= , = ,

U ‒ Uг = Rд , ‒ 1 = , n ‒ 1 = ,

Rд = Rг(n – 1).

Если к гальванометру подключить параллельно сопротивление (шунт), то его можно использовать как амперметр, подключая его, вместе с шунтом, параллельно участку цепи:

Рис.4.Подключение шунта к гальванометру.

Uш = Uг,

Iш⋅ Rш= Iг ⋅ Rг , (I ‒ Iг )⋅ Rш= Iг ⋅ Rг, ( ‒1)⋅ Rш= Iг ⋅ Rг,

Rш = , где n = , отношение cилы тока которую необходимо измерить к силе тока которая приходит через катушку гальванометра.

2. Измерение мощности.

Мощность в электрической цепи можно измерить помощью амперметра и вольтметра.

Зная показания амперметра и вольтметра по формуле:

P = U∙I - определяем мощность в электрической цепи.

Мощность в электрической цепи можно определить, используя ваттметр электродинамической системы.

Рис.6.Схема соединения катушек Рис.7.Схема включения катушек

электродинамического ваттметра. электродинамического ваттметра.

Катушка вывод (вывод её обозначается *), которой подключается последовательно к источнику тока (генератору) называется токовой.

Катушка, которая подключается параллельно нагрузке, называется катушкой напряжения. Один из выводов этой катушки обозначается *и соединяется с выводом токовой катушки, обозначенной звёздочкой*. Шкала такого прибора проградуирована в ваттах (Вт).

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

megalektsii.ru

Что Такое Напряжение И Сила Тока ~ Повседневные вопросы

Что такое ток.

Сейчас мы поведаем, что такое ток , в чем он измеряется, что такое сила тока и каким он бывает. На сегодня мы уже не представляем комфортабельной жизни без электричества в быту. И так, что все-таки такое ток ?

Урок №1. Напряжение и ток. В чем разница?

Описание.

Начнём с термина из википедии:

Электри́ческий ток направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц. Такими частичками могут являться: в металлах электроны, в электролитах ионы (катионы и анионы), в газах ионы и электроны, в вакууме при определенных критериях электроны, в полупроводниках электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость).

Если гласить обычным языком то электронный ток - это упорядоченное движение электрически заряженных частиц в любом проводнике. Для его возникновения необходимо создание электронного поля, так как под воздействием электронного поля заряженные частички приходят в движение. Также электронные заряды появляются при плотном контакте разных веществ.

Время от времени заряды могут свободно передвигаться меж разными частями - здесь идет речь о проводниках электронного тока. Если свободное передвижение частиц не может быть, то молвят об изоляторах.

проводники - практически все металлы, водные смеси кислот и солей; изоляторы - эбонит, янтарь и разные кварцы газов.

Также есть такое понятие, как ток ток смещения, протекание которого обосновано процессом заряда емкости, другими словами конфигурацией разности потенциалов меж обкладками. Меж обкладками, движения частиц не происходит, но ток всё же через конденсатор протекает.

История электрического тока.

Первая информация об электричестве, появилась несколько веков назад. В древности люди знали, что янтарь, потертый о шерсть, приобретает способность притягивать легкие предметы. Но только в конце шестнадцатого века в Англии исследовали это явление и выяснили, что подобные свойства есть у многих веществ. Вещества с этим свойством назвали наэлектризованными. Сегодня мы называем такие вещества заряженными.

Сила тока.

Сила тока - это физическая величина, которая равна отношению количества заряда, проходящего за определённое время через проводник, к величине указанного промежутка времени. Сила тока измеряется в Амперах (А). Говоря о силе тока нельзя забывать такую величину как плотность тока.

Плотность тока - это отношение силы тока, который проходит сквозь конкретный элемент поверхности, к площади конкретного элемента.

Мощность тока.

Мощность тока - это работа, которая выполняемая частицами электрического тока против электрического сопротивления (R). Результат этой работы виден в выделяющейся тепловой энергии. Простым языком мощность тока - это количество выделяемого тепла за единицу времени. Измеряется мощность в Ваттах (Вт)

Существуют два вида мощности:

Активная электрическая преобразуется безвозвратно в другие виды энергии; Реактивная электрическая величина, характеризующаяся такой электрической нагрузкой, создаваемой потребителями колебаниями энергии электромагнитного поля.

Есть понятие, как допустимая суммарная мощность. Суммарная мощность определяет количество потребителей, которые могут быть одновременно подключены к сети и зависит от технических хар-ик сети. Недопустимо одновременное подключение суммарной мощностью, превышающей нормативную. Это может привести к перегрузке проводки и короткому замыканию.

Напряжение тока.

Напряжение тока - это отношение работы тока к заряду на определённом участке цепи. Заряд тока измеряется в Кулонах (Кл), работа в Джоулях (Дж). И так мы можем измерить напряжения: 1Дж/1Кл. Таким образом, полученное значение равно 1 Вольту (В) - основной единице, в котором измеряют напряжения.

Электрическое сопротивление.

Немецкий ученый Георг Симон Ом заметил, что различные приборы выдают различную силу тока при использовании разных электрических цепей. Так Ом доказал, что различные проводники имеют разное электрическое сопротивление. Расчет сопротивления довольно прост. Буква L обозначает длину проводника, S - площадь поперечного сечения. Таким образом сопротивление вычисляется по формуле R=L/S. Сопротивление измеряется в Омах.

Что такое постоянный и переменный ток.

Постоянный ток - это ток, в котором величина и направление практически не меняется во времени. Постоянный ток не имеет частоты изменения.

Переменный ток - это ток, который меняется за определенный промежуток времени по величине и направлению.

Частота переменного тока.

Частота переменного тока - это количество циклов изменения электрического тока за определенную единицу времени. Частота тока измеряется в Герцах (Гц).

Тезисы

Электрическое сопротивление: Что такое сила тока. Что такое сила тока и напряжение? Как их различать? Эти вопросы очень сложны для. Сила тока и напряжение « ProTok. Электрика в доме. Сила тока и напряжение. Сила тока — это одно из многих неудачных что такое ток. СИЛА ТОКА И НАПРЯЖЕНИЕ. СИЛА ТОКА И НАПРЯЖЕНИЕ. Повернём выключатель. Над столом загорается что такое ток. Сила тока — Википедия. Электрическое напряжение Сила тока Электрическая По закону Ома сила тока. Что такое напряжение тока. Что такое напряжение Это и будет напряжение, что сила тока. Что такое напряжение, ток, сопротивление:. Что такое напряжение и сила тока. Пользователь Николай Флягин задал вопрос в категории Естественные науки и получил на него. Электрическое напряжение — Википедия. Электрическое напряжение Сила тока что и равное ему постоянное напряжение. Напряжение. Что такое сила тока. Что такое сила тока : и тоже самое количество электричества может быть пропущено по. Что такое сила тока и напряжение | AUDIO-CXEM. Статья описывает простыми словами, что такое электрический ток и напряжение.

В чём измеряется напряжение? В чем измеряется мощность напряжение и ток. В чем измеряется ток напряжение и мощность