Градуирование миллиамперметра при помощи вольтметра

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ»

Кафедра физики

Лаборатория электричества и магнетизма №1(108)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15

ГРАДУИРОВАНИЕ МИЛЛИАМПЕРМЕТРА ПРИ ПОМОЩИ ВОЛЬТМЕТРА

Отредактировал: доцент Базуев М.Н.

Ижевск 2013

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15

ГРАДУИРОВАНИЕ МИЛЛИАМПЕРМЕТРА ПРИ ПОМОЩИ ВОЛЬТМЕТРА

Цель работы: градуирование шкалы миллиамперметра магнитоэлектрической системы.

Приборы и принадлежности: 1. миллиамперметр, 2. вольтметр, 3. магазин сопротивления, 4. реостат, 5. источник постоянного тока.

Во многих случаях показания шкалы электроизмерительных приборов не соответствуют истинным значениям измеряемых величин. Это может произойти, например, вследствие старения магнита в измерительном приборе, вследствие неправильного обращения с прибором и по другим причинам. Такой прибор может быть использован для достаточно точных измерений, только шкалу этого прибора надо проградуировать, т.е. установить соответствие между делениями его шкалы и значениями величины, отсчитываемой по этой шкале.

Целью настоящей работы является градуирование шкалы миллиамперметра магнитоэлектрической системы. Особенностью приборов этой системы является то, что они имеют равномерную шкалу. Такая шкала может быть проградуирована нахождением поправочного коэффициента К, на который надо умножить показания прибора, чтобы получить истинное значение измеряемого тока. Этот коэффициент может быть найден как отношение сил истинной силы тока I_ист к силе тока, показываемой прибором I_пр: .

Умножая на этот коэффициент отсчёт по шкале исследуемого миллиамперметра, мы будем всегда иметь истинное значение тока:

(1)

Градуирование шкалы миллиамперметра можно осуществить несколькими методами. Сущность этих методов состоит в том, что через прибор пропускается ток, сила которого известна и показания исследуемого миллиамперметра сопоставляются со значениями этой силы тока. Например, можно соединить последовательно исследуемый миллиамперметр с другим, ранее выверенный миллиамперметром и их показания сопоставить в этой работе.

Можно исследуемый миллиамперметр включить в цепь источника тока с известной ЭДС и известным сопротивлением. В этом случае показания прибора сопоставляются с вычисленными значениями силы тока при разных сопротивлениях цепи.

В настоящей работе исследуемый миллиамперметр градуируется путем сопоставления его показаний с вычисленными значениями силы тока. В качестве вспомогательного прибора используется вольтметр.

Для проведения опыта составляется цепь, показанная на рис.1 где Е – селеновый выпрямитель, R – реостат, включенный потенциометрически, V – вольтметр с известным сопротивлением R₀ (величина этого сопротивления указана на приборе), R₁ – магазин сопротивлений, mА – исследуемый миллиамперметр. После включения выпрямителя в цепи потечет ток, стрелка градуируемого миллиамперметра отклонится наделение, которому будет соответствовать ток I.

По закону Кирхгофа величину тока можно определить так:

(2)

где I₁ и I ₀— силы токов, проходящих соответственно через магазин сопротивлений и вольтметр. Применяя закон Ома к участку цепи, получим:

, ,

где U – показания вольтметра. Подставляя полученные значения в (2), получим:

(3)

Таким образом, сняв показания вольтметра, по Формуле < 3> можно вычислить силу тока, идущего через миллиамперметр. Изменять силу тока в миллиамперметре можно с помощью реостата или изменением сопротивления магазина.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1- Собрать цепь согласно схеме, изображенной на рис.1. Попросить преподавателя проверить её.

2. Установить сопротивление магазина R = 1ОО Ом, включить выпрямитель и, передвигая движок регулирующего реостата, установить стрелку миллиамперметра на 1О–ти делениях шкалы. Записать в таблицу значения сопротивления магазина и показания вольтметра. По формуле (3) вычислить истинную силу тока и по формуле (1) – поправочный коэффициент К.

3. Снова увеличить ток в цепи на 10–20 делений и подсчитать К. Таких подсчётов произвести не менее 10–ти, увеличивая каждый раз ток на 10–20 делений, пока не будет пройдена вся шкала миллиамперметра.

4. Результаты занести в следующую таблицу:

№ опыта	U	R1	R0	Iпр
…

5. Начертить график, откладывая по оси ординат показания миллиамперметра, а по оси абсцисс – истинные значения тока.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. По каким причинам электроизмерительный прибор может давать неверные показания и что значит проградуировать шкалу?

2. Начертите схему соединения приборов и выведите формулу вычисления тока.

3. Как пользоваться полученным в настоящей работе графиком? Определите с помощью графика истинное значение силы тока, если миллиамперметр показывает 18, 42, 67 делений.

ЛИТЕРАТУРА

1. С.Э.Фряш.Курс общей физики, т. 2, §158,

2. К.А.Путилов. Курс физики. т.2, §68.

3. Р.И.Грабовский. Курс физики, §100.