Ampèremeter en voltmeter schakelcircuit

In ampèremeters creëert de stroom die door het apparaat vloeit een koppel dat ervoor zorgt dat het bewegende deel afbuigt in een hoek die afhangt van die stroom. Deze afbuighoek wordt gebruikt om de stroomwaarde van de ampèremeter te bepalen.

Om de stroom in een soort energieontvanger met een ampèremeter te meten, is het nodig om de ampèremeter in serie met de ontvanger te schakelen, zodat de stroom van de ontvanger en de ampèremeter hetzelfde zijn. De weerstand van de ampèremeter moet klein zijn in vergelijking met de weerstand van de ontvanger van energie waarmee deze in serie is geschakeld, zodat de opname ervan praktisch geen effect heeft op de grootte van de stroom van de ontvanger (op de werkingsmodus van de circuit). De weerstand van de ampèremeter moet dus klein zijn, en hoe lager deze is, hoe groter de nominale stroom. Bij een nominale stroom van 5 A is de weerstand van de ampèremeter bijvoorbeeld ra = (0,008 — 0,4) ohm. Met een lage weerstand van de ampèremeter zijn de vermogensverliezen daarin ook klein.

Rijst. 1. Aansluitschema voor ampèremeter en voltmeter
Bij een nominale ampèremeterstroom van 5 A, de vermogensdissipatie Pa = Aza2r = (0,2 — 10) VA... De spanning die wordt toegepast op de klemmen van de voltmeter veroorzaakt een stroom in het circuit. Bij gelijkstroom hangt het alleen af ​​van de spanning, d.w.z. Iv = F (Uv). Deze stroom die door de voltmeter gaat, evenals in de ampèremeter, zorgt ervoor dat het beweegbare deel afbuigt onder een hoek die afhankelijk is van de stroom. Op deze manier zal elke waarde van de spanning aan de klemmen van een voltmeter goed gedefinieerde waarden zijn van de stroom en de rotatiehoek van het beweegbare deel.

Om de spanning aan de klemmen van de energieontvanger of generator te bepalen volgens de aflezingen van de voltmeter, is het noodzakelijk om de klemmen aan te sluiten op de klemmen van de voltmeter zodat de spanning van de ontvanger (generator) gelijk is aan de spanning van de voltmeter (fig. 1) .

De weerstand van de voltmeter moet groot zijn in vergelijking met de weerstand van de energieontvanger (of generator), zodat de opname ervan geen invloed heeft op de gemeten spanning (op de werkingsmodus van het circuit).

Een voorbeeld. Op de klemmen van de schakeling met twee in serie geschakelde ontvangers (fig. 2) met weerstand r1=2000 ohm en r2=1000 ohm wordt een spanning U= 120 V aangelegd.

Rijst. 2. Schema voor het inschakelen van de voltmeter

In dit geval is bij de eerste ontvanger de spanning U1= 80 V en bij de tweede U2 = 40 V.

Als u een voltmeter met een weerstand parallel aansluit op de eerste ontvanger rv = 2000 ohm om de spanning aan de klemmen te meten, dan heeft de spanning van zowel de eerste als de tweede ontvanger een waarde van U'1=U'2= 60 V.

Het inschakelen van de voltmeter zorgde er dus voor dat de spanning van de eerste ontvanger veranderde met U1 = 80 V in U'1 = 60 V, de fout bij het meten van de spanning als gevolg van het inschakelen van de voltmeter is gelijk aan ((60V — 80V) / 80V) x 100% = - 25%

De weerstand van de voltmeter moet dus groter zijn, en hoe groter deze is, hoe groter de nominale spanning. Bij een nominale spanning van 100 V is de weerstand van de voltmeter rv = (2000 — 50.000) ohm. Door de hoge weerstand van de voltmeter zijn de vermogensverliezen daarin laag.

Bij een voltmeter nominale spanning van 100 V is de vermogensdissipatie Rv = (Uv2/rv) Wat.

Uit het bovenstaande volgt dat de ampèremeter en de voltmeter meetmechanismen op hetzelfde apparaat kunnen hebben, die alleen verschillen in hun parameters. Maar de ampèremeter en de voltmeter zijn op verschillende manieren in het gemeten circuit opgenomen en hebben verschillende interne (meet)circuits.