В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

• Пример. Чему равно напряжение на зажимах полупроводникового выпрямителя, если при включении последовательно с миллиамперметром резистора сопротивлением R1 = 900 Ом ток I1 = 9 мА, а при увеличении сопротивления в цепи прибора до 1900 Ом сила тока уменьшается до 5,4 мА?

Решение:

U= 1000∙9∙10 -3∙5,4∙10 -3/(9∙10 -3— 5,4∙10 -3) = 13,5 В.

2.8.3. Измерение силы тока низкоомным вольтметром

В отсутствие миллиамперметра или амперметра ток можно измерить вольтметром. С этой целью вольтметр вводят последовательно в измеряемую цепь (рис 2.37, а ) и замечают первое показание (U1) прибора.

Присоединив параллельно вольтметру (рис. 2.37, б ) резистор, сопротивление R которого известно, замечают второе показание (U2) вольтметра.

Рис. 2.37. Метод измерения силы тока низкоомным вольтметром

Затем определяют искомый ток, то есть ток, протекающий в цепи в отсутствие вольтметра, по формуле:

I= U1∙ U2/[ R1( U1- U2)]

• Пример. При включении вольтметра в цепь катода кинескопа показание прибора равно U1 = 2,75 В; после присоединения к вольтметру резистора сопротивлением R = 22 кОм показание вольтметра уменьшается до 1,3 В. Чему равен ток в цепи катода кинескопа?

Решение .Согласно формуле измеряемый ток равен:

I = U1∙ U2/[ R∙( U1— U2)] = 2,75∙1,3/22000∙(2,75 — 1,3) = 112 мКа

Вследствие того, что любой измеритель тока обладает собственным сопротивлением, включение его в цепь увеличивает общее сопротивление и, следовательно, уменьшает ток. Таким образом, показания микро- и миллиамперметров оказываются меньше тех значений токов, которые протекают в цепи в отсутствие прибора. Чем больше отношение сопротивления прибора к сопротивлению между теми двумя точками цепи, к которым присоединен измеритель тока, тем больше эта дополнительная ошибка измерения.

2.8.4. Измерение малых сопротивлений миллиамперметром

Процесс измерения начинается со сборки схемы, изображенной на рис. 2.38, а . Сопротивление R резистора выбирают в пределах R= (20…30)∙ R мА, где R мА— сопротивление миллиамперметра, а напряжение батареи берут такой величины, при которой стрелка миллиамперметра отклоняется почти на всю шкалу.

Записав первое показание прибора (I1), присоединяют параллельно миллиамперметру измеряемое сопротивление R xи замечают второе показание прибора ( I 2).

После этих измерений сопротивление R xопределяют по формуле:

или по более точной формуле:

Рис. 2.38. Измерение малых сопротивлений миллиамперметром

Если необходимо измерить сопротивление большей величины, то после измерения тока I1 в цепи, показанной на рис. 2.38, а схему дополняют еще одним резистором, сопротивление R1 которого (рис. 2.38, б ) выбирают в пределах (2…5) R мА, увеличивают сопротивление R до значения (60…180) R мА, присоединяют измеряемое сопротивление так, как показано на рис. 2.38, б , и определяют R хпо формуле:

где I2 — сила тока, протекающая в ветви резистора R1.

• Пример .Необходимо измерить сопротивление звуковой катушки динамического громкоговорителя. При включении последовательно с четырьмя батареями для карманного фонаря и миллиамперметром (R мА= 9 Ом) резистора R = 180 Ом показание прибора равно 94,7 мА, а при шунтировании миллиамперметра катушкой громкоговорителя ток в цепи прибора уменьшается до 34,9 мА.

Чему равно сопротивление катушки?

Решение .В соответствии с формулой (2.19, а ) сопротивление катушки громкоговорителя постоянному току равно:

R x= 180∙9/[(180 + 9)(94,7/34,9–1)] = 5,01 Ом

2.8.5. Измерение сопротивлений вольтметром

При отсутствии омметра или авометра измерить активное сопротивление можно с помощью обычного вольтметра. С этой целью собирают схему, изображенную на рис. 2.39, и замечают показания U1 вольтметра. Затем замыкают измеряемое сопротивление R xнакоротко и записывают второе показание U2 вольтметра. После этого определяют сопротивление резистора R xпо формуле:

где R в— сопротивление вольтметра постоянному току.

Рис. 2.39. Измерение сопротивлений вольтметром

Если измерение сопротивления выполняется низкоомным вольтметром и в качестве источника питания используется источник с повышенным внутренним сопротивлением, то измеренное сопротивление вычисляют по формуле:

где R и— сопротивление источника питания.

Следует иметь в виду, что измерение сопротивления описанным способом тем точнее, чем меньше отличается измеряемое сопротивление от сопротивления вольтметра и чем больше разность показаний U2 — U1.

2.8.6. Два способа измерения сопротивления и тока полного отклонения микроамперметра с помощью двух постоянных резисторов

Способ 1. Измерение сопротивления и тока полного отклонения микроамперметра.

Чтобы измерить внутреннее сопротивление R ми ток полного отклонения I помикроамперметра, собирают схему, изображенную на рис. 2.40

Рис. 2.40. Измерение сопротивления и тока полного отклонения микроамперметра

Сопротивления резисторов выбирают одного порядка и такой величины, чтобы стрелка прибора находилась на второй половине шкалы.

Заметив показания прибора (I1), закорачивают резистор R2 и записывают второе показание ( I 2) прибора. Затем вычисляют сопротивление микроамперметра по формуле:

где R и— внутреннее сопротивление гальванического элемента.