Градуирование амперметра и вольтметра (стр. 4 )

3.3 Градуирование вольтметра.

Для градуирования вольтметра будем собирать электрическую цепь в соответствии со схемой 3.

Значения R1, R2, ...Ri соответствуют рассчитанным далее значениям сопротивлений.

схема 3.

Сопротивление участка цепи, необходимое для градуирования вольтметра,  рассчитывается согласно формуле (8):

,

где rb - это внутреннее сопротивление вольтметра. Полное сопротивление цепи равно:

R=Ri+(Ro-Ri)+r', где r' - внутреннее сопротивление источника тока, а Ri - сопротивление соответствующего участка цепи.

Ток в цепи определяется по закону Ома (9):

Сопротивление источника тока оказывает столь малое влияние на результат вычислений, что им можно пренебречь.

Напряжение на участке вычисляем по формуле (10):

  (10)

Преобразовав выражение (10) получаем выражение (11):

,

При вычислении

=

максимальное значение может быть - 0,005 Ом, и в расчёте можем не учитывать.  Тогда напряжение участка рассчитается по формуле (12):

.  (12)

Преобразовав формулу (12), искомое сопротивление для градуирования вольтметра находим по формуле (13):

  (13)

7.Для градуирования вольтметра подсчитаем значения сопротивления при напряжениях  от 0 до 4В, кратные 0,5В. Значение напряжения и соответствующее ему значение делений шкалы вольтметра при данном сопротивлении R1i записал в таблицу 2. Длину проволоки подсчитываем исходя из удельного сопротивления. Вольтметр решаем градуировать с шагом 0,5В. Результаты расчётов заносим в таблицу 2:

Таблица 2.

№	Ri/Oм	Вычисленное значение напряжения, Ui	Длина проволоки, м
1	2,43	0,5	2,5
2	4,86	1	5
3	7,3	1,5	7,5
4	9,73	2	10
5	12,16	2,5	12,5
6	14,6	3	15
7	17,02	3,5	17,5
8	19,45	4	20

На диаграмме графически представлена полученная  зависимость напряжения от сопротивления.

Зависимость между задаваемым сопротивлением и напряжением участка линейная.

8.На проволоке сделаем отметки расчётных длин, согласно таблице. Снимем крышку вольтметра, положим на заводскую шкалу  лист бумаги и отметим нулевое положение стрелки.

С помощью зажимов произведем замер напряжения на участке соответствующем показанию - 4В. Зафиксируем положение стрелки прибора. То же самое проделываем и с другими известными по таблице длинами,  отмечая на вольтметре показания стрелки. В результате эксперимента получаем проградуированную шкалу вольтметра. При сравнении полученной шкалы вольтметра с заводской шкалой получаем минимальные отличия.

Заключение

В своей работе я  в первую очередь посвятил изучению основных теоретических вопросов, ответил  на вопрос, что такое электрический ток и каковы необходимые условия возникновения электрического тока, что такое электродвижущая сила и каково её назначение. Познакомился с законами Ома для участка и полной цепи, законами последовательного и параллельного соединения, изучил методы измерения силы тока и напряжения электрического тока с помощью амперметра и вольтметра, рассмотрел зависимость силы тока от напряжения и сопротивления. Далее, используя доступные методы, измерил ЭДС и внутреннее сопротивление тока, осуществил градуирование амперметра и вольтметра.

Представленные в виде таблиц и графиков результаты расчётов, измерений значений силы тока и напряжения, способствующие градуированию амперметра и вольтметра, подтверждают основные теоретические выкладки, согласно которым сила тока обратно пропорциональна общему сопротивлению в цепи, а напряжение на участках прямо пропорционально сопротивлению этого участка.

Сравнив результаты полученных исследований и данные на заводской шкале приборов, можно с уверенностью сказать о том, что использованный мной метод с небольшой погрешностью позволяет достаточно точно проградуировать шкалу амперметра и вольтметра.

  Кроме того, я выяснил, что для обеспечения стабильности, эффективности и безопасности при функционировании систем энергоснабжения и электрооборудования чрезвычайно большое значение имеют своевременные комплексные электроизмерения и электроиспытания.

Электроизмерения, выполненные в строгом соответствии с принятыми технологическими нормами и установленными сроками, позволяют в значительной степени повысить уровень пожаробезопасности объектов различного назначения, предотвратить вероятность поражения электрическим током потребителей электроэнергии и обслуживающего персонала. Комплексные электроизмерения дают возможность привести в соответствие с проектно-технической документацией параметры и характеристики действующего или вводимого в строй электрооборудования, а также осуществить проверку правильности электромонтажа.

Список используемой литературы

. Физика.8кл.:Учебник для общеобразоват. учеб. заведений.-М: Дрофа, 2010 год.  , , . Учебник: Физика 10кл.-

М: Просвещение, 2012 год. 

Физика и астрономия: Учеб. для 8 класса общеоразоват. учреждений / , , и др.; Под ред. , . – М.: Просвещение, 2011.» http://elektrolaboratoriyavpermi. ru/vidyizmereniy. html http://lifeandlight. ru/svet-i-chelovek/istoriya-osveshheniya/istoriya-razvitiya-electro-osvescheniya. html#ixzz2omVEDYpU http://dic. academic. ru/dic. nsf/ruwiki/121236

Приложение 1

Схема 1  Напряжение источника тока

Нулевое положение амперметра  Отметки длин для градуирования

  амперметра

Градуирование амперметра - значение 1,6А

Градуирование амперметра - значение 0,8А

Граудирование вольтметра - значение 1В

 

Градуирование вольтметра - 1,5В  Градуирование вольтметра - 3В

 

  Проградуированные шкалы вольтметра и амперметра.