62. ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Измерение силы тока. Для измерения силы тока в проводнике амперметр включают последовательно с этим проводником (рис. 153). Но нужно иметь в виду, что сам амперметр обладает некоторым сопротивлением Поэтому сопротивление участка цепи с включенным амперметром увеличивается, и при неизменном напряжении сила тока уменьшается в соответствии с законом Ома (9.3). Чтобы амперметр оказывал как можно меньшее влияние на силу тока, измеряемого им, его сопротивление делают очень малым. Это нужно помнить и никогда не пытаться «измерить силу тока» в осветительной сети, подключая амперметр к розетке. Произойдет короткое замыкание. Сила тока при малом сопротивлении прибора достигнет столь большой величины, что обмотка амперметра сгорит.

Шунты к амперметру. Любой амперметр рассчитан на измерение сил токов до некоторого максимального значения Но с помощью подключения параллельно амперметру резистора, называемого шунтом, можно измерить в раз большую силу тока:

Найдем сопротивление шунта необходимого для измерения силы тока, в раз превышающей силу тока, на которую рассчитан прибор. Сопротивление амперметра обозначим через

При включении шунта часть измеряемой силы тока пойдет по нему. Через амперметр должен идти ток, не превышающий (рис. 154). Сила тока меньше измеряемой в раз Следовательно, цена деления прибора возрастет в раз, т. е. отклонению стрелки на одно деление будет соответствовать в раз большая сила тока. Иначе говоря, чувствительность амперметра уменьшится в раз: при подключении шунта стрелка прибора отклонится на угол, в раз меньший, чем без него.

Рис. 153

Рис. 154

При параллельном соединении а напряжение на шунте и амперметре одинаково и согласно закону Ома равно: Исключая силу тока из двух последних уравнений, получим:

Измерение напряжения. Для того чтобы измерить напряжение на участке цепи с сопротивлением к нему параллельно подключают вольтметр. Напряжение на вольтметре будет совпадать с напряжением на участке (рис. 155).

Если сопротивление вольтметра то после включения его в цепь сопротивление участка будет уже не

Из-за этого измеряемое напряжение на участке цепи уменьшится. Для того чтобы вольтметр не вносил заметных искажений в измеряемое напряжение, его сопротивление должно быть большим по сравнению с сопротивлением участка цепи, на котором измеряется напряжение. Вольтметр можно включить в сеть без риска, что он сгорит, если только он рассчитан на напряжение, превышающее напряжение сети.

Добавочные сопротивления к вольтметру. Любой вольтметр рассчитан на предельное напряжение Но с помощью подключения последовательно с вольтметром добавочного сопротивления можно измерять в раз большие напряжения: Найдем добавочное сопротивление, необходимое для измерения напряжений в раз больших тех, на которые рассчитан прибор. Сопротивление вольтметра обозначим через

При включении в цепь вольтметра добавочного сопротивления на вольтметр по-прежнему должно приходиться напряжение но это составляет лишь — часть измеряемого напряжения Остальная часть приходится на добавочное сопротивление (рис. 156). Поэтому пределы измерения увеличиваются в раз и во столько же раз увеличивается цена деления вольтметра, а следовательно, уменьшается его чувствительность. В вольтметре и добавочном сопротивлении устанавливается

Рис. 155

Рис. 156

один и тот же ток. Поэтому Отсюда