Завдання 3:

Ознайомтеся з будовою, технічними даними і експлуатацією демонстраційного ватметра.

1. Ознайомтеся з будовою демонстраційного ватметра і правилами його підключення в електричне коло.

2. Виміряйте потужність в ланцюзі однофазного змінного струму з активним навантаженням за допомогою зображеної схеми:

- демонстраційний ваттметр, підключений в електричне коло через додатковий опір на 30 В і через клему 5 А;

- демонстраційний амперметр з шунтом на 10 А;

- демонстраційний вольтметр з додатковим опором на 15 В змінного струму;

- реостат РПШ-05 15 Ом.

3. Визначить споживану в ланцюзі потужність за показами амперметра і вольтметра і порівняйте її з показами ватметра.

4. Виміряйте потужність в ланцюзі з реактивним навантаженням (рис.2). Замість реостата включить котушку на 12 В від універсального шкільного трансформатора із залізним осердям.

Виміряйте потужність за допомогою амперметра і вольтметра (повна потужність), і ватметра (активна споживана потужність). Розділивши активну потужність на повну, визначить, яка частина енергії використовується корисно. Це буде коефіцієнт потужності, який чисельно дорівнює косинусу зсуву фаз між силою струму і напругою в ланцюзі змінного струму. (4) стр.59-60.

УВАГА ! Змінна напруга в дослідах береться до 15 В від В-24, РНШ або універсального трансформатора.

Завдання 4:

Навчиться користуватися авометром.

1. Ознайомтеся з призначенням шкільного авометра і порядком роботи з ним (згідно з планом узагальненого характеру для вивчення фізичного приладу ).

2. За допомогою авометра виміряйте:

- напругу постійного струму в лампочці для кишенькового ліхтаря, приєднаного до джерела живлення Б-5-7;

- напругу змінного струму на первинній і вторинній обмотках трансформатора;

- силу змінного струму в лампочці на 6,3 В, приєднаної до клем на 6 В обмотки універсального трансформатора;

- опір резисторів з різними номіналами.

Навчиться перевіряти електричне коло на розрив і коротке замикання, а також приблизно визначати ємність конденсаторів. (1) стр.28-33, (4) стр.60.

Рекомендації до ознайомлення з обладнанням та виконанню дослідів. Будова електровимірювальних приладів різних систем.

Прилади магнітоелектричної системи полягають з двох основних частин: постійного магніта і котушки, що має вид рамки. Принцип дії вимірювального механізму таких приладів заснований на взаємодії сильного магнітного поля постійного магніта із слабким магнітним полем рамки, по якій проходить вимірюваний струм.

+ висока чутливість; можливість виготовлення високоточних приладів (класів точності 0,05; 0,1; 0,2); мале споживання електроенергії (10-5 - 10-6 Вт в рамках і до декількох десятих вата разом з вимірювальною схемою);

-- порівняльно складна будова, чутливість до перевантажень, можливість вимірювання тільки постійних струмів. Завдяки високій чутливості магнітоелектрична система використовується для виготовлення гальванометрів.

Прилади електромагнітної системи складаються з плоскої або круглої нерухомої котушки, на яку намотаний мідний дріт, і рухомого сердечника, виготовленого з м'яких магнітних матеріалів (електротехнічна сталь). Принцип дії приладів цієї системи заснований на взаємодії магнітного поля котушки, по якій проходить струм, з рухомим феромагнітним сердечником.

+ простота конструкції, механічна міцність і стійкість, застосовується для вимірювань постійного і змінного струмів;

-- нерівномірність шкали, менша точність в порівнянні з

магнітоелектричними приладами, залежність свідчень від зовнішніх магнітних полів.

Прилади електродинамічної системи відрізняються тим, що їх дія грунтується на взаємодії магнітних полів двох котушок (рухомою і нерухомою) з вимірюваним струмом.

+ вимірювання в електричних колах постійного і змінного струму, висока точність;

-- низька чутливість, вплив зовнішніх магнітних полів на точність показань приладу, чутливість до перевантажень, нерівномірність шкали (окрім ватметра).

Прилади електростатичної системи побудовані на принципі взаємодії рухомих і нерухомих електрично заряджених пластин. У всіх електростатичних механізмах при переміщенні рухомої частині змінюється електроємність між пластинами унаслідок зміни їх активної площі або відстані між ними.

Прилади індукційної системи характеризуються тим, що принцип їх дії грунтується на взаємодії вихрових індукційних струмів в рухомій частині приладу (алюмінієвий диск, встановлений на вертикальну вісь) із змінними магнітними потоками нерухомих електромагнітів.