Приборы для электрических измерений

Электроизмерительные приборы можно разделить на ряд типов в зависимости от физических явлений, на которых основан принцип их действия. Наиболее распространены приборы магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, ферродинамической и индукционной систем.

Схема прибора магнитоэлектрической системы показана на рис. 1.

Неподвижная часть состоит из магнита 6 и магнитопровода 4 с полюсными наконечниками 11 и 15, между которыми установлен строго центрированный стальной цилиндр 13. В зазоре между цилиндром и полюсными наконечниками, где сосредоточено равномерное радиально направленное магнитное поле, размещается рамка 12 из тонкой изолированной медной проволоки.

Рамка укреплена на двух осях с кернами 10 и 14, упирающихся в подпятники 1 и 8. Противодействующие пружины 9 и 17 служат токоподводами, соединяющими обмотку рамки с электрической схемой и входными зажимами прибора. На оси 4 укреплена стрелка 3 с балансными грузиками 16 и противодействующая пружина 17, соединенная с рычажком корректора 2.

Индукционные расходомеры и планиметры

Индукционные расходомеры

Принцип работы индукционного расходомера типа ИР основывается на явлении электромагнитной индукции. При прохождении электропроводной жидкости через однородное магнитное поле в ней, как в движущемся проводнике, наводится ЭДС, пропорциональная средней скорости потока.

Электромагнит 3 (рис. 1) создает внутри участка немагнитной трубы 1 равномерное магнитное поле; ЭДС, образующаяся в жидкости, снимается двумя электродами Э. ЭДС полезного сигнала по экранированному кабелю подается на вход измерительного блока.

Параллельная работа трансформаторов

Параллельная работа трансформаторов возможна в том случае, если соблюдаются следующие условия:

1. Равенство первичных и вторичных напряжений, включаемых на параллельную работу трансформаторов, т. е. равенство коэффициентов трансформации:

2. Идентичность групп соединений трансформаторов;
3. Равенство напряжений короткого замыкания трансформаторов:

При соблюдении перечисленных условий во всех замкнутых контурах, создаваемых вторичными обмотками трансформаторов при включении их на параллельную работу, сумма э. д. с. будет равна нулю и уравнительный ток не возникнет.

Последовательное, параллельное и смешанное соединения электрических сопротивлений и источников э. д. с.

Различают последовательное, параллельное и смешанное соединения электрических сопротивлений и других потребителей электрической энергии.

На рис. 1 показано последовательное соединение генератора Г и трех электрических сопротивлений (r1, r2, r3).

При последовательном соединении электрических сопротивлений во всех сопротивлениях проходит один и тот же ток, так как сопротивления включаются одно за другим.

Рис.1. Последовательное соединение генератора Г и трех электрических сопротивлений

На рис. 2 изображено параллельное соединение трех электрических ламп с сопротивлениями r1, r2, r3 и одного реостата, сопротивление которого r4; соединение изображено упрощенной (слева) и развернутой (справа) схемами.

Многоконтурные линейные электрические цепи. Законы Кирхгофа

Расчет многоконтурной линейной электрической цепи, имеющей т ветвей с активными и пассивными элементами и n узлов, сводится к определению токов отдельных ветвей и напряжений на зажимах элементов, входящих в данную цепь. Такую задачу решают обычно методом непосредственного применения законов Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа

ΣI = 0

Рис. 1. Схема многоконтурной электрической цепи.

Первый закон Кирхгофа устанавливает, что алгебраическая сумма токов ветвей, объединенных в один узел, равна нулю.

Этот закон применяют к независимым узлам, т. е. таким, которые отличаются друг от друга хотя бы одной новой ветвью, что позволяет получить (n — 1) уравнений с m неизвестными токами. До записи этих уравнений на схеме наносят произвольные положительные направления токов в отдельных ветвях, а затем в уравнения записывают токи, направленные к узлу, со знаком минус, а токи, направленные от узла,— со знаком плюс.

Электродвижущая сила (Э.Д.С.). Электрическая цепь. Что такое ЭДС?

Электрический ток возникает в проводниках под действием электрического поля. Это поле существует только при наличии разности потенциалов между концами проводника.

При соединении проводником двух тел, имеющих разные потенциалы, в проводнике возникает ток. Однако как только тела обменяются частью зарядов, их потенциалы выравниваются и ток прекращается.

Рис. 1

Следовательно, для того чтобы в проводнике непрерывно существовал ток, его надо подключить к устройству, которое поддерживало бы разность потенциалов на
концах проводников, т. е. к так называемому источнику электродвижущей силы (э. д. с.).

Источником э. д. с. является устройство, преобразующее тот или иной вид энергии в электрическую. Преобразование механической энергии в электрическую осуществляется в электрических машинах; в гальванических элементах в электрическую энергию превращается химическая энергия.

Для создания тока в проводнике концы проводника присоединяются к зажимам источника э. д. с. В проводнике появляется поле, и начинается движение зарядов.