Амперметры, вольтметры, гальванометры

Амперметрами называют приборы, служащие для измерения силы тока в цепи.

При измерениях амперметр включают в цепь последовательно тому участку, на котором измеряется величина тока. Поэтому амперметры должны иметь очень малое собственное сопротивление, чтобы их включение не изменяло заметно величины тока в цепи. Для измерения малых токов, применяют микро- и миллиамперметры. Для расширения пределов измерения амперметров к ним присоединяют шунт.

Шунт – это малое сопротивление r _ш, включенное в цепь параллельно сопротивлению амперметра, вследствие чего на амперметр ответвляется только малая часть из полного тока, текущего по магистральному проводу (рис. 5).

Рис. 5

Введем коэффициент увеличения предела измерения амперметра – :

,

(10)

где I – величина тока в магистральной цепи, I _A – величина тока, текущего через амперметр.

Если r _A – сопротивление амперметра, тогда между сопротивлением шунта и амперметра связь выражается соотношением:

.

(11)

Для того чтобы увеличить пределы измерения амперметра в n раз, не­обходимо параллельно амперметру подключить шунт, сопротивлениекоторого в (n -1) раз меньше сопротивления амперметра.

Вольтметрами называют приборы, служащие для измерения на­пряжения (рис. 6). Вольтметр включается параллельно тому участку, на котором хотят измерить падение напряжения (разность потенциалов). Для того, чтобы включение вольтметра не сказывалось на режиме работы цепи, сопротивление вольтметра должно быть значи­тельно больше, чем сопротивление участка, на котором производится измерение напряжения.

Рис. 6

Для расширения пределов измерения вольтметра последовательно с вольтметром включается добавочное сопротивление (рис. 6).

Введем коэффициент увеличения предела измерения вольтметра – n_V:

,

(12)

где U – полное подводимое напряжение, U_V – падение напряжения, приходящееся на вольтметр.

Для того чтобы увеличить предел измерения вольтметра в n раз, не­обходимо последовательно вольтметру подключить добавочное сопротивление, величинакоторого в(n –1) раз больше сопротивления вольтметра:

,

(13)

где r _доб– добавочное сопротивление, r_V – сопротивление вольтметра.

Гальванометрами называют чувствительные приборы, служащие для измерения весьма малых токов, напряжений и количества электричества. По принципу действия и устройству гальванометры бывают магнитоэлектрические с подвижным магнитом, струнные, термогальванометры и электродинамометры. Чаще всего гальванометры приме­няются для измерения тока и напряжения в цепях постоянного тока. Подсоединив к ним шунт или добавочное сопротивление, их превращают в амперметр или вольтметр с соответствующими пределами измерений.