Расширение пределов измерений с помощью дополнительных сопротивлений к вольтметрам С помощью миллиамперметра можно измерять не только силы тока, но и
Загрузка...
Тема:

Примеры решения задач по электродинамике

Пример решения задач по теме «Последовательное и параллельное соединение проводников» (№2)

ВНИМАНИЕ! У этого текста есть несколько вариантов. Ссылки находятся после текста

Расширение пределов измерений с помощью дополнительных сопротивлений к вольтметрам

С помощью миллиамперметра можно измерять не только силы тока, но и напряжения.

Задача. Какие напряжения можно измерять с помощью миллиампер­метра с сопротивлением 30 Ом и рассчитанного на максимальную силу тока 5 мА (0,005 А)? Как из этого миллиамперметра изготовить вольтметры для измерения напряжений до 0,5; 5 и 50 В?

Решение:

С помощью миллиамперметра, со­единенного параллельно с определенным участ­ком цепи (рис. 5.12, а), можно измерять на­пряжение на этом участке. Напряжение, сила тока и сопротивление по закону Ома для од­нородного участка цепи связаны простым соотношением:

Рис. 5.12. Дополнительное сопротивление к милли­амперметру

U = IR.

Если миллиамперметр подсоединить к точкам AB и его стрелка отклонится к макси­мальному значению шкалы, то напряжение между этими точками будет равно падению напряжения на миллиамперметре:

UAB = ImARmA;

UAB = 0,005 А • 30 Ом = 0,15 В.

Следовательно, с помощью данного миллиамперметра можно измерять напряжения до 0,15 В, соответственно рассчитав значение цены деления шкалы прибора для напряжения:

0,15 В / 50 дел = 3 мВ / дел = 0,003 В / дел.

Чтобы с помощью данного прибора измерять большие напряжения, необходимо по­следовательно с ним соединить проводник (рис. 5.12, б), который называется допол­нительным сопротивлением Rдоп.

Загрузка...

Если напряжение между точками AB, которое следует измерить, выше 0,15 В, то его необходимо распределить между сопротивлением миллиамперметра RmA и дополнитель­ным сопротивлением так, чтобы на миллиамперметре напряжение было не больше 0,15 В.

Поскольку дополнительное сопротивление соединено с миллиамперметром после­довательно, то падение напряжения на них прямо пропорционально их сопротивлению:

URдоп / URmA = Rдоп / RmA,

откуда

Rдоп = RmAURдоп / URmA.

Формулу для вычисления дополнительных сопротивлений можно получить и в более общем виде. Поскольку:

URдоп = U — URmA,

то

Rдоп = RmA • (U — URmA) / URmA.

Разделим числитель и знаменатель на URmA.

Rдоп = RmA • (U / URmA — 1).

Отношение U / URmA = n показывает, во сколько раз расширяются пределы измерения данным прибором. Таким образом, Материал с сайта http://worldofschool.ru

Rдоп = RmA(n — 1).

Теперь можно легко определить дополнительные сопротивления на 0,5; 5,0 и 50,0 В:

n1 = 0,5 В / 0,15 В = 3,3;

Rдоп1 = 30 Ом • (3,3 — 1) = 69 Ом;

n2 = 5 В / 0,15 В = 33,3;

Rдоп2 = 30 Ом • (33,3 — 1) = 969 Ом;

n3 = 50 В / 0,15 В = 333,3;

Rдоп3 = 30 Ом • (333,3 — 1) = 9969 Ом;

Более точно подгоняют значения до­полнительных сопротивлений экспери­ментально, с использованием контроль­ных вольтметров.

На этой странице материал по темам:
  • Пример решения задачи по физике закон ома

  • Реферат по физики на тему последовательное соединение проводников

  • Задачи на тему параллельного соединения проводников

  • Примерные задачи на определение параллельного соединение проводников

  • Задачи на последовательное и параллельное соединение проводников с решением

Материал с сайта http://WorldOfSchool.ru