Задача №2 Измерение тока и напряжения в цепях постоянного

ЗАДАЧА №2 (Шифр 20)
ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ В ЦЕПЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Измерительный механизм (ИМ) магнитоэлектрической системы рассчитан на ток
IИ и напряжение UИ и имеет шкалу на H делений.
1. Составить схему включения измерительного механизма с шунтом и дать вывод
формулы rШ.
2. Определить постоянную измерительного механизма по току CI, величину
сопротивления шунта rШ постоянную амперметра C'I, если этим прибором нужно
измерять ток IH.
3. Определить мощность, потребляемую амперметром при, номинальном значении
тока IH.
4. Составить схему включения измерительного механизма с добавочным
сопротивлением и дать вывод формулы rД.
5. Определить постоянную измерительного механизма по напряжению CU,
величину добавочного сопротивления rД и постоявшую вольтметра C'U, если этим
прибором нужно измерять напряжение UH.
6. Определить мощность, потребляемую вольтметром при номинальном значении
напряжения UH.
Дано: UИ  0.045 В; IИ  0.005 А;  H  50 дел; UH  18 В; IH  1.5 А.
Решение.
1. Схема включения измерительного механизма с шунтом (рис. 1) и вывод формулы
rШ.
rШ
ИМ
IH
IИ
Рис. 1. Схема включения измерительного механизма с шунтом
Вывод формулы rШ
IИ 
UИ

rИ
IH
rИ  rШ
rИ  rШ
rШ
;
 IH
rИ
rИ  rШ
rИ  rШ I H

 n;
rШ
IИ
rШ 
rИ
;
n 1
где n - коэффициент шунтирования.
rИ
 n  1;
rШ
2. Определим постоянную измерительного механизма по току CI, величину
сопротивления шунта rШ постоянную амперметра C'I, если этим прибором нужно
измерять ток IH.
CI 
IИ
H
IH

IИ
n
1.5
 300 ;
0.005
UИ

IИ
0.045
 9 Ом;
0.005
rИ

n 1
9
 0.0301 Ом;
300  1
rИ 
rШ 
0.005
 0.0001 А/дел;
50

C I 
IH
H
1.5
 0.03 А/дел;
50

3. Определим мощность, потребляемую амперметром при, номинальном значении
тока IH.
2
2
PH  I H  R  I H 
rИ  rШ
2
 I И  n 
rИ  rШ
rИ
n  1  I 2 r  n  U I  n;
И
И
И И
rИ
rИ 
n 1
rИ 
PH  U И I И  n  0.045 0.005 300  0.068 Вт.
4. Схема включения измерительного механизма с добавочным сопротивлением
(рис. 2) и вывод формулы rД.
UH
UИ
rИ
I
rД
ИМ
Рис. 2. Схема включения измерительного механизма с добавочным
сопротивлением
I
1
UИ
UH
;

rИ
rИ  rД
rД

rИ
UH
 m;
UИ
rД  rИ (m  1).
5. Определим постоянную измерительного механизма по напряжению CU,
величину добавочного сопротивления rД и постоявшую вольтметра C'U, если этим
прибором нужно измерять напряжение UH.
CU 
UИ
H
m
rИ 

UH

UИ
UИ

IИ
UH
H
18
 400 ;
0.045
0.045
 9 Ом;
0.005
9 ( 400  1)  3591 Ом;
rД  rИ (m  1) 
CU 
0.045
 0.0009 В/дел;
50

18
 0.36 В/дел;
50
6. Мощность, потребляемая вольтметром при номинальном значении напряжения
UH.
U И  m
UH
U И  m2
U
PH 


 И m  U И I И  m;
R
rИ  rД
rИ  rИ (m  1)
rИ
2
PH  U И I И  m 
2
2
2
0.045 0.005 400  0.09 Вт.