Слайд 2
Контроль параметров элементов электрической цепи производится с помощью
электроизмерительных приборов. Сила тока, протекающего через нагрузку, измеряется амперметром,
а напряжение на нагрузке — вольтметром. Амперметр включается в разрыв электрической цепи последовательно с нагрузкой, вольтметр — параллельно нагрузке.
Слайд 3
Электроизмерительные приборы бывают двух типов: стрелочные и цифровые.
Техника измерений с помощью цифровых приборов достаточно проста: прибор
включается в электрическую цепь и на его экране высвечивается измеряемая величина. Не сложно пользоваться и стрелочными приборами с одним пределом шкалы: измеряемая величина определяется по делениям шкалы, на которые указывает стрелка.
Слайд 4
Предел измерения измерительного прибора — это наибольшее значение
измеряемой величины. На рисунке приведены шкалы амперметра и вольтметра:
амперметром можно измерить силу тока до 3 А, а вольтметром — напряжение до 6 В. При этом стрелка амперметра указывает силу тока 2,5 А, а стрелка вольтметра — напряжение 5 В.
Слайд 5
Работа со стрелочными приборами немного осложняется, если приборы
имеют несколько пределов измерений. Для изменения предела приборы имеют
дополнительные клеммы или переключатель пределов измерения.
Слайд 6
Допустим, что амперметр кроме предела 3 А имеет
второй предел измерения — 6 А, а вольтметр —
30 В. При новых пределах измерения и тех же отклонениях стрелок приборов силу тока и напряжение определяют по количеству делений шкалы, на которое указывает стрелка прибора, умноженному на цену деления.
Слайд 7
Цена деления прибора определяется по пределу измеряемой величины,
делённому на число делений прибора.
В случае указанных пределов (см.
рис.) цена деления амперметра равна: 6 А/60 дел. = 0,1 А/дел.; цена деления вольтметра: 30В/30 дел. = = 1 В/дел.
Тогда амперметр показывает:
50 дел. • 0,1 А/дел. = 5 А.
Показания вольтметра:
25 дел. • 1 В/дел. = 25 В.
Слайд 8
В цепях постоянного тока при включении измерительных приборов
учитывают полярность источника тока и приборов. Для облегчения подключения
измерительных приборов в электрическую цепь постоянного тока около их клемм указывается полярность.
Слайд 9
При этом положительный электрод источника « + »
всегда подключают к клемме « + » измерительного прибора,
соответственно отрицательный электрод источника «-» - к клемме «-» измерительного прибора.
Слайд 10
Сведения о типе электроизмерительного механизма прибора, о возможности
его работы в цепях постоянного или переменного тока и
некоторые другие можно узнать по условным знакам, нанесённым на шкале прибора:
— - прибор предназначен только для работы в электрических цепях постоянного тока;
~ - прибор предназначен для работы в электрических цепях переменного тока;
- прибор предназначен для работы в электрических цепях постоянного и переменного тока.
Слайд 11
С амперметрами, вольтметрами и другими электроизмерительными приборами мы
знакомимся на уроках физики или технологии. Однако в каждом
доме имеется электроизмерительный прибор, которым пользуются в быту. Прибор этот называется электросчётчиком. С его помощью измеряется количество потребляемой энергии, единицей измерения которой является киловатт-час (кВт-ч). Энергия, потребляемая из сети, регистрируется счётным механизмом счётчика.
Слайд 12
Для определения расхода электроэнергии за некоторый промежуток времени,
обычно за месяц, необходимо знать начальное и конечное показания
счётчика. Разность конечного и начального показаний счётчика определяет количество израсходованной электроэнергии. Её стоимость вычисляется как произведение расхода электроэнергии на тариф .
Слайд 13
Электрические параметры счётчика указываются на его щитке в
застеклённом окошке корпуса: максимальное рабочее напряжение, сила тока, частота
сети, класс точности прибора и его передаточное число, которое означает, скольким оборотам диска соответствует 1 кВт • ч.
Слайд 14
Например, на щитке электросчётчика приведены следующие параметры:
• максимальное напряжение
250 В;
• сила тока 10 А;
• частота сети 50 Гц;
• 1 кВт
• ч = 2500 оборотов диска;
• класс точности 2,5%.
По этим данным можно вычислить расчётную мощность счётчика: Р = IU = 10 А • 250 В = 2500 Вт.
Параметрами счётчика допускается увеличение этой мощности на 20 % (в 1,2 раза), тогда максимально допустимая мощность счётчика и нагрузки равна:
Рмакс = 1,2 • 2500 = 3000 Вт.
Слайд 15
С помощью электросчётчика можно определить мощность любого электроприбора,
если она неизвестна. Для этого в квартире отключают все
электроприборы, кроме того, у которого определяют мощность. Исследуемый электроприбор подключают к сети, берут секундомер и начинают наблюдать за движением диска электросчётчика. В момент, когда метка на диске счётчика совпадет с риской или стрелкой на его щитке, включаем секундомер и отсчитываем время за 10-20 оборотов диска.
Слайд 16
Допустим, что диск совершил 20
оборотов за 19 секунд (N = 20). По полученным
данным определяем энергию, которую потребляет нагрузка в 1 секунду, т. е. её мощность. Для этого по передаточному числу счётчика вычисляем цену одного оборота диска, которая называется номинальной постоянной счётчика (Кн). Обычно постоянную счётчика выражают в Вт • с/об. Поэтому 1 кВт • ч переводим в Вт • с (1 кВт = 1000 Вт; 1 ч = 3600 с) и делим на 2500 об.:
Кн = 1000 • 3600 Вт•с / 2500 об. = 1440 Вт • с/об.
Номинальную постоянную умножаем на число оборотов (20) и вычисляем количество электроэнергии, полученное нагрузкой:
А = КИ • N = 1440 Вт • с/об. • 20 об. = 28 800 Вт • с. Израсходованную энергию А делим на время и получаем мощность: Р = A/t = 28 800 Вт • с/19 с = 1516 Вт.
Зная, что напряжение в сети равно 220 В, по полученной мощности прибора Р можем вычислить силу тока I:
I = P/U= 1516/220 = 6,9 А.
Слайд 17
Каждый счётчик работает с некоторой
погрешностью. В приведённом примере погрешность прибора не должна превышать
2,5 %.
Реальную погрешность показаний электросчётчика можно оценить практически, включая в сеть поочерёдно нагрузки с известной мощностью. Для примера рассмотрим несколько приборов разной мощности (Р), кВт: кипятильник — 1; электрофен — 1,2; электрочайник — 1,25.
Как и в предыдущем случае, определяем с помощью секундомера время, равное 20 оборотам диска счётчика, для каждого электроприбора.
Для повышения точности измерение времени для каждого прибора производят 3-5 раз и по полученным данным вычисляют средний результат.
По затраченной энергии и среднему времени вычисляем мощность каждого электроприбора и сравниваем её с его паспортной мощностью. При значительных расхождениях экспериментальных и паспортных данных можно сделать заключение о завышенных или заниженных показаниях счётчика и обратиться в электрокомпанию для его замены.