Конспект уроку: Електровимірювальні прилади. Гучномовець

Електровимірювальні прилади

Прилади, за допомогою яких вимірюються різноманітні електричні величини: сила струму, напруга, опір, потужність та ін. – називають електровимірювальними приладами.

Розглянемо принцип дії найбільш застосовуваних типів електровимірювальних приладів.

Теплові прилади

Коли через провідник пропустити електричний струм, він нагрівається. Внаслідок нагрівання провідник видовжується. Видовження провідника прямопропорційне зміні його температури. Це явище покладено в основу побудови теплових електроприладів. Вони мають таку будову і принцип дії.

Рис. Теплові прилади. Нагрітий електричним струмом провідник 1 подовжується, провисає, і внаслідок цього рухома частина приладу 4 отримує можливість повернутись під дією пружини 5, що вибирає утворену слабину провідника.

По провіднику 1 пропускають електричний струм. Зміна довжини провідника фіксується розтяжкою 3, праве плече якої жорстко прикріплене до коректора 2, а ліве, через блок 4. до натяжної пружини 5. На осі блока розміщується стрілка приладу. На початку вимірювань за допомогою повороту гвинта коректора виставляють положення стрілки на нульову позначку вимірювальної шкали. В процесі видовження провідника ліве плече розтяжки рухається і повертає блок разом з віссю і стрілкою, яка на шкалі показує вимірювану величину.

Магнітоелектричні прилади

В основу даної системи приладів покладено принцип взаємодії магнітних полів: магнітного поля котушки, через яку пропускають електричний струм, та магнітного поля, створеного постійним магнітом.

Рис. Магнітоелектричні прилади. Принцип дії приладів магнітоелектричної системи • взаємодія котушки з струмом 3 і зовнішнього магнітного поля постійного магніту 1.

Рамка зі струмом 3 обертається між полюсами 4 постійного магніту 1. На осьовому стержні рамки розміщено спіральні пружини 5, виготовлені з латуні. Вони утримують рамку і стрілку в певному положенні та, крім того, з їх допомогою підводять електричний струм до рамки. Коректор 6 використовується для встановлення на нульову позначку стрілки приладу.

В процесі електричних вимірювань через витки рамки проходить електричний струм і на неї з боку магнітного поля постійного магніту діє сила Ампера. Рамка повертається до тих пір, поки сила Ампера не зрівноважиться силою пружності спіральних пружин. Сила Ампера прямо пропорційна силі струму в рамці. Чим більша сила струму, що протікає по котушці рамки, тим на більший кут повертається стрілка приладу.

Електромагнітні прилади

В приладах цієї системи використовується принцип взаємодії магнітного поля нерухомої котушки зі струмом і рухомої металевої пластинки, намагніченої цим полем.

Рис. Електромагнітні прилади. Принцип дії приладів електромагнітної системи магнітне поле нерухомої котушки зі струмом 1 взаємодіє з рухомою металічною пластинкою 2, намагніченою цим полем.

Розглянемо будову і принцип дії приладу цієї системи. По витках нерухомої котушки 1 пропускають електричний струм. Магнітне поле, що виникає навколо котушки, втягує металеве осердя 2. Осердя втягується всередину котушки 1, повертаючись навколо осі. на якій воно закріплене. На цій же осі розміщено стрілку та спіральну пружину 3. зовнішній кінець якої прикріплено до коромисла коректора. Повертання осердя відбувається до тих пір. поки дія магнітних сил не зрівноважиться силою пружності спіральної пружини 3. Для загашення коливань стрілки вимірювального приладу на загальній осі обертання прикріплюють т. зв. демпфер 4 (заспокоювач). Коливання стрілки приладу загашуються завдяки лопатці демпфера.

Умовні позначення приладів розглянутих систем