Идеальные и реальные вольтметры и амперметры в цепях постоянного тока

1 28 Ефимов Василий Васильевич Заслуженный учитель РФ, Почётный работник общего образования РФ. Учитель физики Муниципальной общеобразовательной средней школы 3, г. Березники, Пермский край. Идеальные и реальные вольтметры и амперметры в цепях постоянного тока На примерах решений конкретных задач показан расчёт электрических цепей, содержащих идеальные и реальные вольтметры и амперметры. Задачи расположены в порядке возрастания сложности. В конце статьи предложены 26 задач для самостоятельного решения и ответы к ним. Вольтметры При любых измерениях всегда желательно, чтобы измеряемые приборы не изменяли измеряемую величину. Если напряжение на участке цепи, к которому подключён вольтметр, остаётся прежним, то такой вольтметр называется идеальным. Выясним, каким должен быть идеальный вольтметр на примере простейшей электрической цепи, состоящей из 2-х последовательно соединённых резисторов сопротивлением r и и источника тока с напряжением (рис. 1). Напряжение на резисторе =. r + После подключения вольтметра с сопротивлением V (рис. 2) общее сопротивление цепи уменьшится, си- ла тока в ней увеличится, увеличится напряжение на резисторе r, следовательно, уменьшится напряжение на резисторе :

2 Физика 29 + = r + + V V V V. ным вольтметром включён резистор с конечным сопротивлением (рис. 3), то напряжение на этом резисторе равно нулю: = 0= 0, а напряжение на вольтметре равно напряжению на всей цепи: = = 0 =. V Чтобы напряжение осталось прежним, вольтметр не должен изменять общее сопротивление цепи, его сопротивление должно стремиться к бесконечности, а сила тока, протекающего по вольтметру, должна равняться нулю: V, I V = 0. Если последовательно с идеаль- Реальные вольтметры имеют хотя и очень большое, но всё же конечное сопротивление. Сила тока в школьных стрелочных вольтметрах порядка 1 ма, а их сопротивление примерно 1 ком на 1 В шкалы. В таблице приведены примерные значения сопротивления стрелочных вольтметров в зависимости от максимального измеряемого ими напряжения. Таблица Предельное напряжение, измеряемое вольтметром 1000 В 1 В 1 мв Сопротивление вольтметра 1 МОм 1 ком 1 Ом Сопротивление электронных вольтметров и мультиметров, работающих в режиме вольтметра, на несколько порядков больше. При расчёте электрических цепей реальный вольтметр можно заменять резистором с сопротивлением, равным сопротивлению вольтметра. Амперметры Выясним, каким должен быть идеальный амперметр, т.е. амперметр, после подключения которого сила тока в цепи не изменяется.

3 30 Физика Пусть к источнику тока с напряжением подключён резистор сопротивлением. Сила тока в нём I1 =. Включим последовательно с резистором амперметр сопротивлением A. Сила тока в резисторе станет I2 =. Для того, чтобы после + A подключения амперметра сила тока в резисторе не изменилась, сопротивление амперметра и напряжение на нём должны равняться нулю ( A = 0, A = 0 ). Такой амперметр и будет идеальным. Идеальный амперметр на схеме эквивалентен идеальному проводнику (проводнику с нулевым сопротивлением). Если параллельно идеаль- Задача 1. К источнику тока напряжением 4,5 В подключили резистор сопротивлением 3 Ом. Затем для измерения силы тока в резисторе последовательно с ним включили идеальный амперметр, а для измерения напряжения на резисторе параллельно ему подключили идеальный вольтметр. Вычислите силу тока в резисторе и напряжение на нём до и после подключения приборов. Решение. До подключения приборов напряжение на резисторе с сопротивлением = 3Ом равно напряжению источника = ист = 4,5 В, а сила тока из закона Ома Примеры решения задач ному амперметру включён резистор (рис. 4) с ненулевым сопротивлением, то напряжение на резисторе и сила тока в нём равны нулю. Чтобы реальный амперметр можно было считать идеальным, его сопротивление должно быть много меньше сопротивления участка цепи, последовательно с которым он включён. Реальный амперметр при расчёте электрических цепей можно заменять резистором, сопротивление которого равно сопротивлению амперметра. I = = 1,5 А. Так как по условию задачи приборы идеальные, то после их подключения сила тока в резисторе и напряжение на нём не изменятся. Причём ответ задачи не зависит, по какой из двух схем, приведённых на рисунках 5а и 5б, включены приборы. Как мы дальше увидим, для реальных приборов это не так.

4 Физика 31 Задача 2. По ошибке на лабораторной работе ученик поменял местами вольтметр и амперметр в схеме, изображённой на рисунке 5а. Он собрал цепь, схема которой изображена на рисунке 6. Что показали его приборы, если их считать идеальными? Напряжение источника по-прежнему 4,5 В, а сопротивление резистора 3 Ом. Решение. Так как по условию задачи вольтметр идеальный, то его сопротивление и сопротивление всей цепи стремятся к бесконечности, а сила тока в каждом элементе цепи равна нулю. Равно нулю и напряжение на амперметре с резистором A = A 0= 0. Тогда напряжение на вольтметре V = ист A = ист 0 = ист будет равно напряжению источника, т.е. 4,5 В. Обычно при такой ошибке в сборке цепи ученик возмущается: «У меня амперметр неисправный, поменяйте его!» Будет намного хуже, если кто-то перепутает вольтметр с амперметром, собирая цепь по схеме, изображенной на рисунке 5б, даже если приборы далеко не идеальные. Подумайте, почему? Задача 3. К источнику тока напряжением 4,5 В подключены последовательно идеальные вольтметр и амперметр и резистор сопротивлением 3 Ом. Похоже, что цепь (рис. 7) собирал двоечник по физике. Вычислите показания приборов. Решение. В задаче необходимо вычислить силу тока в амперметре и напряжение на вольтметре. При последовательном соединении общее = V + A +. Так как сопротивление идеального вольтметра стремится к бесконечности, то и сопротивление всей цепи, а сила тока в цепи равна общее

5 32 Физика нулю. Поэтому будут равны нулю напряжения на резисторе и на амперметре = 3Ом 0 А= 0В, А = 0Ом 0А= 0В. Сумма напряжений на всех трёх элементах цепи равна напряжению источника V =. Следовательно, вольтметр покажет напряжение источника тока, т.е. 4,5 В. Как мы видим, показания приборов от сопротивления резистора не зависят, но включать так вольтметр всё же не надо. Задача 4. Вычислите показания идеальных амперметров в схеме, изображённой на рисунке 8. Напряжение источника 15 В. I1= 15 A, I2 = 5 A, I3 = 3 A. Согласно первому правилу Кирхгофа, алгебраическая сумма токов в узле равна нулю. Поэтому по амперметру A 1 идёт ток 2-го и 3-го резисторов, а по амперметру A 2 идёт ток 1-го и 2-го резисторов: IA1= I2 + I3 = 8A, IA2 = I1+ I2 = 20A. Задача 5. Какое напряжение покажет идеальный вольтметр, включённый между точками А и В электрической цепи, изображённой на рисунке 10? Напряжение источника тока 60 В. Решение. Так как по условию задачи амперметры идеальные, заменим их идеальными проводниками (рис. 9). У каждого из трёх резисторов один конец подключён к плюсу источника, а другой к минусу. Следовательно, все три резистора подключены к источнику тока параллельно, а напряжение на каждом из них равно напряжению источника, т.е. 1 = 2 = 3 = 15 В. По закону Ома вычислим силу тока в каждом из них: Решение. Идеальный вольтметр не влияет на сопротивление цепи и распределение в ней токов и напряжений, поэтому на схеме его можно не рисовать. Напряжение, которое покажет идеальный вольтметр, включённый между точками А и В, равно разности потенциалов между = ϕ ϕ. За ну- этими точками: V A B левой уровень потенциала выберем отрицательный полюс источника тока (точка 0). Тогда потенциал точки А равен напряжению на резисторе 2, а потенциал точки В напряжению на резисторе 4 : ϕa = 2, ϕb = 4. Таким образом, напряжение между точками А и В равно разности напряжений на резисторах 2 и 4 : = ϕ ϕ = AB A B 2 4.

6 Физика 33 Поскольку = = 30 B, = = 12 B, то AB = 2 4 = 18 B. Задача 6. Вычислите, какую силу тока покажет идеальный амперметр, включённый между точками А и В электрической цепи, изображённой на рисунке 10. Напряжение источника 60 В. Решение. Заменим идеальный амперметр идеальным проводником (рис. 11). I = I1 I2. Резисторы 1 и 3 соединены параллельно. Их общее сопротивление 13 = 4Ом. Общее сопротивление параллельно соединённых резисторов 2 и 4 есть 24 = 2Ом. Полное сопротивление всей цепи равно сумме последовательно соединённых участков 13 и 24 : = = 6Ом. Сила тока во всей цепи Iобщ = = 10 А (здесь = 60 B ). Напряжение на левом участке 13 = Iобщ 13 = 40 B, на правом участке 24 = Iобщ 24 = 20 B. Сила тока в первом резисторе I1 = = A, 1 3 сила тока во втором резисторе I2 = = A. 2 3 Сила тока, протекающего по амперметру, включённому между точками А и В, 10 I = I1 I2 = A. 3 Задача 7. Вычислите показания измерительных приборов в электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 12. На схему подано напряжение V = 200 B. Согласно первому правилу Кирхгофа, искомый ток I равен разности токов первого и второго резисторов:

7 34 Физика Решение. В задаче необходимо вычислить силу тока, протекающего по миллиамперметру, и напряжение на вольтметре. Так как измерительные приборы неидеальные (обладают сопротивлением), то при вычислении их можно рассматривать как резисторы. Общее сопротивление параллельно соединённых резистора и вольтметра V V = = 0,9 ком = 900 Ом. + V Полное сопротивление всей цепи общ = A + V = 1000 Ом. Полный ток I = = 0,2 А. Именно его и покажет миллиамперметр. Напряжение общ на вольтметре и на резисторе V = = I V = 0,2 A 900 Ом = 180 В. Сила тока в резисторе I = 0,18 A. Если бы измерительных приборов не было, то напряжение на резисторе было бы 200 В, а сила тока 0,2 А. Разница большая, так как измерительные приборы в этой задаче были уж очень плохие. Сопротивление вольтметра лишь в 10 раз больше сопротивления резистора, а миллиамперметра во столько же раз меньше. Задача 8. Какое напряжение в электрической цепи, изображённой на рисунке 13, покажет идеальный вольтметр ( V ) и неидеальный вольтметр ( V = 20 ком): а) при разомкнутом ключе, б) при замкнутом ключе? Решение. а) При разомкнутом ключе вольтметр включён последовательно с резистором 2 к источнику тока. Поэтому напряжение на нём равно разности напряжений на источнике и на резисторе 2 : V = 2 Если вольтметр идеальный, то сила тока в нём и в резисторе 2 равна нулю. Следовательно, равно нулю и напряжение на резисторе 2, а напряжение на вольтметре V = 0= = 18B. Если вольтметр неидеальный ( V = 20 ком), то сила тока в нём IV = 2 = 0,6 ма, + V а напряжение V = IV V = 12 В. б) При замкнутом ключе напряжение на идеальном вольтметре равно напряжению на параллельно включённом с ним резисторе 3. Резисторы 1 и 2 соединены параллельно, и общее сопротивление 12 = 5 ком. Оно равно

8 Физика 35 сопротивлению последовательно с ними включённого резистора 3. Поэтому напряжение на резисторе 3 и на вольтметре равны половине напряжения источника: 3 = V = 0,5 = 9 B. Общее сопротивление резистора 3 и неидеального вольтметра 3V = 4кОм, полное сопротивление всей цепи 9 ком, полный ток I = 2 ма. Напряжение на вольтметре и на резисторе 3 V = 3 = I 3V = 2мА 4кОм=8B. Задача 9. В схеме, изображённой на рисунке 14, все вольтметры, кроме 6-го, одинаковые. Напряжение на третьем вольтметре 3 В, на четвёртом 15 В. Вычислите напряжение на остальных вольтметрах. Решение. Пусть по вольтметру V 3 ток идёт слева направо. Покажем на эквивалентной схеме (рис. 15) направления токов на остальных вольтметрах. Напряжение на четвёртом вольтметре равно сумме напряжений на первом и пятом вольтметрах: 4 = 1+ 5 = 15 B. Алгебраическая сумма токов в узле А равна нулю: I 1 I 3 I 5 = 0. По условию вольтметры 1, 3 и 5 одинаковые, значит, они имеют одинаковое сопротивление V. Имеем = 0. V V V Отсюда = 0. Решая систему уравнений 1+ 5 = 15, = 0, находим, что 1 = 9 В, 5 = 6 В. В контуре АВСD нет источника тока. Тогда из второго правила Кирхгофа следует, что алгебраическая сумма напряжений по этому контуру равна нулю: = 0. Отсюда 2 = 1+ 3 = 12 B. Напряжение на шестом вольтметре 6 = 4 2 = 3B. Применим к узлу В первое правило Кирхгофа I 2 + I 3 = I 6. Имеем = ; + = ; V V V6 V V V ; V = V6 =. V V6 5 Получили, что сопротивление шестого вольтметра в 5 раз меньше, чем у остальных. Если по третьему вольтметру ток идёт в противоположную сторону, то поменяются местами напряжения и на первом, и на пятом вольтметрах, и на втором, и на шестом вольтметрах. По шестому вольтметру ток не пойдёт, т.е. он должен быть идеальным.

9 36 Физика Задача 10. Электрическая цепь, изображённая на рисунке 16, состоит из одинаковых миллиамперметров сопротивлением r = 2 Ом и одинаковых милливольтметров сопротивлением = 40 Ом. Напряжение источника тока = 1 В. Вычислите показания сотого миллиамперметра и сотого милливольтметра. Найдите сумму показаний всех миллиамперметров и сумму показаний всех милливольтметров. Решение. Пусть сопротивление всей цепи Х. Так как цепь бесконечная, то после отделения от неё первых миллиамперметра и милливольтметра она не изменится и её сопротивление будет Х. Нарисуем эквивалентную схему, заменив приборы резисторами (рис. 17). Общее сопротивление цепи X Х = r+. + X Решив уравнение, получим, что Х = 10 Ом. Сила тока в первом миллиамперметре I1 = = 100 ма, напряжение X на первом милливольтметре X 1 = I1 = 800 мв. + X На всю оставшуюся цепь, кроме первых двух приборов, подаётся напряжение 0,8 В. Это напряжение составляет 0,8 от напряжения источника, поэтому I2 = 0,8 I1, 2 = 0,8 1. Аналогично 2 I = 0,8 I = 0,8 I, = 0,8 = n 1 n 1 = 0,8 1, In = 0,8 I1, n = 0,8 1, где n = 1, 2, 3,… Для сотых приборов I100 = 0,8 I1 = 0,8 200 ма ма, = 0,8 1 = 0,8 800 мb мb. И токи, и напряжения составляют бесконечно убывающую геометрическую прогрессию со знаменателем a q = 0,8. Сумма её членов S =. 1 q Поэтому I1 100 ма I = 500 ма 1 q = 1 0,8 =, мв = 4B 1 q = 1 0,8 =. Эти результаты можно получить иначе, учитывая, что сумма напряжений на всех миллиамперметрах равна напряжению источника, а сумма токов, протекающих по всем милливольтметрам, равна току в первом миллиамперметре:

10 Физика 37 A A 1B I = = = = = 500 ма, r r r 2Ом = IV = IV = = I 1 = 40 Ом 0,1 А = 4 В. Задачи для самостоятельного решения Вычислите показания идеальных вольтметров и идеальных амперметров в электрических цепях, схемы которых изображены на рисунках Напряжение источника = 6 В, сопротивление резисторов 1 = 1 Ом, 2 = 2 Ом, 3 = 3 Ом, 4 = 4 Ом.

11 38 Физика 23, 24. Вычислите показания неидеальных измерительных приборов в схемах, изображённых на рисунках 23 и В схеме, изображенной на рисунке 25, все амперметры, кроме A 6, одинаковые. Первый показывает ток 5 А, четвертый 1 А. Вычислите показания остальных амперметров. Вычислите сопротивление амперметра A 6, если сопротивление амперметра A 5 равно. 26. Бесконечная электрическая цепь, изображённая на рисунке 26, состоит из одинаковых миллиамперметров, сопротивление которых r = 1 Ом, и одинаковых вольтметров с сопротивлением = 9,9 ком. Вычислите показания первых и две тысячи седьмых миллиамперметров и вольтметров. Вычислите сумму показаний всех миллиамперметров и сумму показаний всех вольтметров.

12 Физика А В В А В, 0 А В, 0 В В А, 6 В А, 6 В В, 0 А В, 0 В А, 6 А А, 6 В В, 3 А А, 0 В А, 6 В А, 9 А В, 5 В А, 6 В ,5 В, 0 А В, 1,2 А А, 9 А В, 22 ма мв, 1,6 А. Ответы 25. Если по амперметру A 4 ток направлен вверх, то I 2 = 3 А, I 3 = 2 А, I 5 = 4 А, I 6 = 1 А, 6 = 5. Если по амперметру A 4 ток направлен вниз, то I 2 = 2 А, I 3 = 3 А, I 5 = 1 А, I 6 = 4 А, 6 = 0, т.е. амперметр A 6 идеальный. 26. I 7 1 = 100 ма, I 2007 = 1,7 10 ма, 8 1 = 9,9 В, 2007 = 1,7 10 В. Сумма токов 10 А, сумма напряжений 990 В. Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Диалог на экзамене. — Что такое лошадиная сила? — Спрашивает студента преподаватель. — Это сила, какую развивает лошадь ростом в один метр и весом в один килограмм. — Да где же вы такую лошадь видели?! — А её так просто не увидишь. Она хранится в Париже, в Палате мер и весов. Если вы это помните, то про это можно забыть. Возьмём произвольное число n Нет, мало m!

• профилактика коронавируса онлайн карта распространения коронавируса в мире

Идеальный вольтметр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Идеальный вольтметр

Cтраница 1

Идеальный вольтметр, включенный в электрическую цепь, показывает напряжение, равное разности потенциалов между точками подключения прибора.  [2]

Идеальный вольтметр, не оказывающий возмущающего вотдейгтгшя на измеряемую цепь, должен обладать бесконечно большим сопротивлением или, скажем иначе, собственное потребление мощности ( от измеряемого объекта) вольтметром должно быть нулевым.  [4]

Можете ли вы сказать, почему идеальный вольтметр должен иметь бесконечное сопротивление, а идеальный амперметр нулевое сопротивление.  [5]

Ламповый вольтметр удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к идеальному вольтметру. Он измеряет напряжения, совершенно не потребляя тока. При этом становятся ненужными: декадные реостаты, измерительные мостики, нормальные элементы, капиллярный электрометр. Наряду с этим измерение, происходящее при действительном отсутствии тока ( в противоположность всем другим методам, при которых потребляется некоторое количество тока до окончательной компенсации), дает широкие возможности для усовершенствования электродов. Например, можно спокойно поворачивать краны электродов, если они не смазаны жиром, не вредя измерению. При помощи лампового вольтметра можно безупречно измерить даже рн воды для определения электропроводности — В случаях, когда можно опасаться отравления платинового электрода, ламповый вольтметр часто дает хорошие результаты, благодаря быстроте работы ( секунды), в то время как при старых методах никакие измерения здесь не были возможны.  [6]

Требуется определить, как изменятся ( увеличатся или уменьшатся) показания всех идеальных вольтметров в цепи, показанной на рис. 77, если, например, уменьшить сопротивление R2 переменного резистора.  [8]

Теперь начнем регулировать величины источников тока до тех: пор, пока напряжения, отмечаемые идеальными вольтметрами, не станут равными нулю. Легко заметить, что это должны быть токи, возникающие на соответствующих зажимах при одновременном коротком замыкании последних. Токи источников, подключен-ных к зажимам, должны скомпенсировать влияние источников, находящихся внутри ящика, в части их влияния на условия на зажимах.  [9]

Поэтому вольтметр должен иметь большое сопротивление по сравнению с сопротивлением участка цепи, к которому он подключается. Идеальным вольтметром является такой, у которого сопротивление стремится к бесконечности.  [10]

Составление неопределенной матрицы полезно, потому что упрощает получение уравнения полного передающего сопротивления от любой пары узлов цепи к любой другой паре узлов этой же цепи. Предположим, что источник тока присоединен между двумя узлами т и k, так что ток I, входит в г-й узел и выходит из fe-ro узла. Предположим также, что идеальный вольтметр ( имеющий бесконечно большое входное сопротивление) присоединен между узлами j и m и таким образом измеряет разность потенциалов между этими узлами.  [11]

Страницы:      1

Влияние амперметра на измеряемую цепь — измерительные цепи постоянного тока

Влияние амперметра на измеряемую цепь

Глава 8 — Цепи измерения постоянного тока

Как и вольтметры, амперметры имеют тенденцию влиять на количество тока в цепях, к которым они подключены. Однако, в отличие от идеального вольтметра, идеальный амперметр имеет нулевое внутреннее сопротивление, чтобы понижать как можно меньше напряжения, так как через него протекают электроны. Обратите внимание, что это идеальное значение сопротивления точно противоположно значению вольтметра. При использовании вольтметров мы хотим, чтобы из тестируемой цепи было как можно меньше тока. При использовании амперметров мы хотим, чтобы при подаче тока было как можно меньше напряжения.

Вот краткий пример влияния амперметра на цепь:

Если амперметр отключен от этой схемы, ток через резистор 3 Ом будет составлять 666, 7 мА, а ток через резистор 1, 5 Ом будет составлять 1, 33 ампер. Если амперметр имел внутреннее сопротивление 1/2 Ом и был вставлен в одну из ветвей этого контура, то его сопротивление серьезно повлияло бы на измеряемый ток ветвления:

Эффективно увеличив сопротивление левого ответвления от 3 Ом до 3, 5 Ом, амперметр будет читать 571, 43 мА вместо 666, 7 мА. Размещение такого же амперметра в правой ветке еще больше повлияло бы на ток:

Теперь правый ток ветви составляет 1 ампер вместо 1, 333 ампер, что связано с увеличением сопротивления, создаваемого добавлением амперметра в текущий путь.

При использовании стандартных амперметров, которые соединяются последовательно с измеряемой схемой, может быть нецелесообразно или возможно перепроектировать счетчик для более низкого входного сопротивления (от свинца к свинцу). Однако, если бы мы выбрали значение шунтирующего резистора для размещения в цепи для измерения тока на основе падения напряжения, и у нас был наш выбор широкого диапазона сопротивлений, было бы лучше выбрать наименьшее практическое сопротивление для приложения, Больше сопротивления, чем необходимо, и шунт может неблагоприятно влиять на схему, добавляя чрезмерное сопротивление в текущем пути.

Один изобретательный способ уменьшить воздействие, которое имеет измерительное устройство на схему, — использовать провод цепи как часть самого движения амперметра. Все токопроводящие провода создают магнитное поле, прочность которого прямо пропорциональна силе тока. При создании прибора, который измеряет прочность этого магнитного поля, может быть изготовлен бесконтактный амперметр. Такой измеритель способен измерять ток через проводник, даже не требуя физического контакта с контуром, а тем более бесперебойного прерывания или вставки дополнительного сопротивления.

Амперметры этой конструкции сделаны и называются « зажимными » счетчиками, потому что у них есть «челюсти», которые можно открыть, а затем зафиксировать вокруг провода цепи. Зажимные амперметры обеспечивают быстрое и безопасное измерение тока, особенно на мощных промышленных цепях. Поскольку в испытательной цепи не было дополнительного сопротивления, вставленного в нее прижимным измерителем, при измерении тока не возникает ошибки.

Фактический механизм перемещения зажимного амперметра почти такой же, как и для прибора с железными лопастями, за исключением того, что для генерации магнитного поля нет внутренней проволочной катушки. Более современные конструкции зажимных амперметров используют небольшое детектор магнитного поля, называемое датчиком Холла, для точного определения напряженности поля. Некоторые зажимные счетчики содержат электронную схему усилителя для генерации небольшого напряжения, пропорционального току в проводе между зажимами, это небольшое напряжение, подключенное к вольтметру для удобного считывания техническим специалистом. Таким образом, зажимной блок может быть вспомогательным устройством для вольтметра для измерения тока.

Более точный тип амперметра, чувствительного к магнитному полю, чем стиль зажима, показан на следующей фотографии:

Принцип действия этого амперметра идентичен стилю зажима: круговое магнитное поле, окружающее токопроводящий проводник, отклоняет иглу измерителя, вызывая индикацию на шкале. Обратите внимание, что на этом конкретном счетчике имеются две шкалы тока: +/- 75 А и +/- 400 А. Эти две шкалы измерений соответствуют двум наборам вырезов на задней панели счетчика. В зависимости от того, какой набор выемок прокладывается токопроводящий проводник, заданная сила магнитного поля будет оказывать различное влияние на иглу. По сути, два разных положения проводника относительно движения действуют как два разных резистора диапазона в стиле прямого соединения амперметра.

• ОБЗОР:
• Идеальный амперметр имеет нулевое сопротивление.
• Амперметр «зажимной» измеряет ток через провод, измеряя силу магнитного поля вокруг него, а не становясь частью схемы, делая его идеальным амперметром.
• Зажимные счетчики обеспечивают быстрое и безопасное измерение тока, так как между измерителем и контуром отсутствует проводящий контакт.

Задачи по физике и математике с решениями и ответами

Задача по физике — 2771

Заряженную большую плоскую металлическую пластину с поверхностной плотностью заряда $\sigma$ внесли в однородное электрическое поле напряженности $E_{0}$, направленное перпендикулярно поверхности пластины. Определите напряженности поля слева и справа от пластины. Подробнее

Задача по физике — 2776

Во время лабораторной работы ученик соединил последовательно три одинаковых резистора и подключил их к источнику постоянного напряжения (см. рис.), а затем измерял напряжение на различных участках этой цепи при помощи вольтметра. Подключенный параллельно всем трем резисторам вольтметр показал 3 В, а подключенный параллельно одному резистору (см. рис.) — 0,8 В. Каковы будут показания вольтметра, если его подключить параллельно двум резисторам?
Подробнее

Задача по физике — 2785

Воздушный конденсатор, заряженный до напряжения 120 В, подключается параллельно к незаряженному конденсатору таких же геометрических размеров, но заполненному непроводящей жидкостью, относительная диэлектрическая проницаемость которой прямо пропорциональна напряжению на конденсаторе. При каком коэффициенте пропорциональности этой зависимости напряжение на соединенных конденсаторах станет равным 40 В? Подробнее

Задача по физике — 2790

В представленной на рис. цепи сопротивления резисторов $R$ вдвое больше сопротивлений резисторов $r$, при этом общее сопротивление цепи $R_{0}$ равно 13,75 кОм. При ее подключении к источнику постоянного напряжения вольтметр показал 2,9 В. Определите показания амперметра, считая приборы идеальными.
Подробнее

Задача по физике — 2795

Вольтметр, подключенный к источнику постоянного напряжения через некоторое неизвестное сопротивление (рис.), показывает 10 В. Если параллельно к этому вольтметру присоединить второй такой же вольтметр, то показания каждого из приборов составят 8 В.{n}} \approx 1 — n \alpha$, справедливое при $\alpha \ll 1$.
Подробнее

Задача по физике — 2800

В приведенной на рис. цепи все вольтметры одинаковые и все резисторы одинаковые. Определите показания второго вольтметра, если первый показывает 10,0 В, а третий 8,0 В.
Подробнее

Задача по физике — 2806

Каждую секунду в мире возникает около 100 молний средней длительностью по 2 мс. При этом среднее напряжение в канале молнии оценивается как 10 МВ, а заряд, переносимый одной молнией, примерно равен 40 Кл. В 1892 г Николо Тесла предложил использовать энергию, генерируемую этой «электрической машиной» планеты. Оцените мощность такой «машины» и сравните её с совокупной мощностью современных электростанций мира, если среднее годовое энергопотребление составляет сегодня $15 \cdot 10^{12} кВт \cdot час$. Подробнее

Задача по физике — 2810

Винтик и Шпунтик изготовили оригинальные часы: на их циферблате по окружностям, описываемым концами часовой и минутной стрелок, проложены две неизолированные проволоки. Часовая и минутная стрелки сделаны из таких же проволок, однако заизолированы по всей длине, кроме концов и места прикрепления к оси. К проволочным окружностям в их верхних точках подключены последовательно источник постоянного напряжения 10 В и идеальный амперметр (см. рис.). Когда часы показывают ровно 3 часа, амперметр показывает 10 мА. Каковы будут показания амперметра, когда на часах будет 6 часов ровно? Часовая стрелка в 2 раза короче минутной.
Подробнее

Задача по физике — 2815

Конденсатор емкостью 1000 мкФ, заряженный до напряжения 200 В, подключают к двум соединённым параллельно резисторам с сопротивлениями 50 Ом и 75 Ом. Какое количество энергии выделится в первом резисторе в результате полного разряда конденсатора? Подробнее

Задача по физике — 2821

В школьной лаборатории Вовочка нашел источник постоянного напряжения 12 В, миллиамперметр с пределом шкалы 2 мА и ценой деления 0,1 мА, а также по одному резистору сопротивлением 1 Ом, 10 Ом, 1 кОм и 10 кОм. Желая проверить закон Ома, Вовочка подключил к источнику напряжения последовательно соединенные миллиамперметр и резистор 10 кОм, при этом показания миллиамперметра составили 1,2 мА. Обрадованный столь хорошим соответствием теории и эксперимента, Вовочка тут же заменил резистор 10 кОм на резистор 1 кОм, однако амперметр зашкалило. Проходивший мимо лаборант посоветовал ему внимательней читать описания к приборам и не нарушать техники безопасности. Расстроенный Вовочка пошел домой, но, выйдя из лаборатории, встретил друга Витю, с которым и поделился своей проблемой. «Да нам же на уроке рассказывали, как такие токи измерять, — сказал Витя, — там нужно ещё один резистор в схему добавить, и через какое хочешь сопротивление можно ток измерить. Только я вот забыл, куда и какой, и ещё, кажется, нужно шкалу у амперметра как-то перенормировать». Помогите друзьям с имеющимся оборудованием измерить ток через резистор 1 кОм. Действительно ли у них получится измерить ток через любой резистор? Если да, объясните, как это возможно, если нет — укажите диапазон сопротивлений, ток через которые получится измерить. Внутреннее сопротивление миллиамперметра составляет 10 Ом. Считайте, что источник в школьной лаборатории очень хороший, т.е. напряжение на его зажимах не зависит от подключенной нагрузки. Подробнее

Задача по физике — 2825

К новогодней дискотеке школьники собрали световое панно из лампочек для ёлочной гирлянды (см. рис., во всех точках пересечения проводов есть электрический контакт). Каждая лампочка имеет следующие параметры: номинальный ток 0,26 А, максимальный ток — 0,3 А, минимальный ток (при котором лампочка ещё светится) — 0,125 А. Внутренние клеммы подключили к положительному полюсу источника постоянного тока, внешние — к отрицательному. Источник имеет не зависящую от нагрузки ЭДС и внутреннее сопротивление, которое в два раза меньше сопротивления одной лампочки. После замыкания цепи загорелись только 4 лампочки, которые сразу же перегорели (все одновременно), после чего зажглись остальные, причём 4 лампочки работали в нормальном режиме, а остальные светили «вполнакала». Объясните, подтвердив расчётами, последовательность событий, укажите, какие лампочки работали в том или ином режиме, и определите ток короткого замыкания источника.
Примечание: внутреннее сопротивление источника тока можно рассматривать как подключенный последовательно к нему резистор. Током короткого замыкания источника называется ток, текущий через него при нулевом сопротивлении нагрузки.
Подробнее

Задача по физике — 2835

На рис. приведен фрагмент электрической схемы, состоящей из резисторов. Стрелкой указано направление тока через резистор $R$, значения тока и напряжения, подписанные около резистора, соответствуют текущему через него току и падающему на нем напряжению. Рассчитайте токи в каждом из параллельных резисторов. Какое напряжение покажет идеальный вольтметр, подключенный к резистору с сопротивлением $3R$? Величина $R$ заданной не считается!
Подробнее

Задача по физике — 2839

Потенциометр, или делитель напряжения, используется для регулировки напряжения на нагрузке: перемещая ползунок реостата, можно изменять его при неизменном напряжении источника. В приведенной на рис. схеме положение движка потенциометра отрегулировано так, что при напряжении источника 100 В и разомкнутом ключе К идеальный вольтметр показывает 30 В. Каковы будут показания вольтметра, если замкнуть ключ? Сопротивление нагрузки 20 кОм, полное сопротивление реостата 10 кОм.
Подробнее

Задача по физике — 2844

Металлический параллелепипед имеет размеры $a \times a \times b$, причем $a \ll b$. На прямой, соединяющей центры его малых граней, на расстоянии $r \gg b$ от него расположен диполь, дипольный момент которого равен $p$, а ось совпадает с указанной прямой. Оцените силу, действующую на параллелепипед со стороны диполя.
Примечание: диполем называются два точечных заряда одинаковой величины, но разного знака, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга. Его дипольным моментом называется произведение величины зарядов на расстояние между ними. Подробнее

5. Воздействие амперметра на измеряемую цепь | 7. Измерительные приборы | Часть1

5. Воздействие амперметра на измеряемую цепь

Воздействие амперметра на измеряемую цепь

Амперметр, как впрочем и вольтметр, оказывает определенное влияние на тестируемую цепь, к которой он подключается в процессе измерения. Когда мы с вами рассматривали воздействие вольтметра на измеряемую цепь , то пришли к выводу, что никакого влияния на тестируемую цепь не оказывает только идеальный вольтметр. Это утверждение справедливо и для идеального амперметра. Отличие идеального амперметра от идеального вольтметра состоит в том, что первый имеет нулевое внутреннее сопротивление, которое не позволяет ему «забирать» напряжение у тестируемой схемы, а второй, наоборот, имеет бесконечное сопротивление, которое не позволяет ему «забирать» ток у схемы при проведении измерения.

Ниже представлен яркий пример влияния амперметра (не идеального, которого в принципе не существует) на тестируемую цепь:

 

 

Пока амперметр не подключен к схеме, ток через резистор величиной 3 Ома составляет 666,7 миллиампер, а ток через резистор величиной 1,5 Ом составляет 1,333 ампер. Если к одной из ветвей  данной схемы подключить амперметр с внутренним сопротивлением 0,5 Ом, то он серьезно повлияет на измеряемый ток соответствующей ветви:

 

 

При подключении амперметра к левой ветви схемы, ее эквивалентное последовательное сопротивление будет равно 3,5 Ома (R₁+R_внутр), а это значит, что прибор вам покажет 571,43 мА вместо 666,7 мА. Подключение амперметра к правой ветви схемы еще больше повлияет на измеряемый ток:

 

 

Теперь, из-за увеличения эквивалентного сопротивления правой ветви схемы, вызванного подключением амперметра, ток в ней составит 1 А вместо 1,333 А.

Использование стандартного амперметра, который подключается последовательно измеряемой цепи, не всегда практично, так как его входное сопротивление невозможно изменить. Более практичным для измерения силы тока будет использование шунтирующего резистора и вольтметра, потому что в этом случае мы можем варьировать сопротивлением шунта, и выбирать его настолько низким, насколько это необходимо. Если сопротивление шунта будет больше чем нужно, то оно может отрицательно воздействовать на измеряемую цепь, добавляя чрезмерное сопротивление потоку электронов.

Одним из способов уменьшения влияния амперметра на тестируемую цепь состоит в том, чтобы сделать провод этой цепи частью измерительного прибора. Любой находящийся под напряжением провод производит магнитное поле, напряженность которого находится в прямой зависимости от силы тока. На базе инструмента, измеряющего напряженность магнитного поля, можно сделать «бесконтактный» амперметр. Такой прибор позволяет измерять силу проходящего через проводник тока, не вступая в физический контакт с тестируемой цепью.

Амперметры такой конструкции называются «токовые клещи«, поскольку у них есть специальные зажимы, при помощи которых можно зафиксировать прибор на проводе схемы. Токовые клещи позволяют быстро и безопасно произвести замер силы тока, особенно на мощных промышленных сетях энергоснабжения. Такие приборы исключают ошибку при измерении, поскольку не создают доплнительного сопротивления в тестируемой цепи.

Таким образом, механизмы зажимов токовых клещей подобны механизмам электромагнитных индикаторов, с той лишь разницей, что у них нет внутренней катушки для создания магнитного поля. Более современные конструкции токовых клещей снабжаются датчиками Холла, которые позволяют точно определить напряженность магнитного поля. Некоторые приборы в своей конструкции содержат схему усилителя, которая создает небольшое напряжение, пропорциональное току в проводе между зажимами. Это напряжение подается на вольтметр, что облегчает считывание значений пользователем. Таким образом, токовые клещи могут быть аксессуаром к вольтметру, позволяющим измерять силу тока в цепи.

На фотографии ниже показан менее точный тип амперметра чем токовые клещи — электромагнитный, стрелочный индикатор:

Принцип действия этого амперметра совпадает с принципом действия токовых клещей: магнитное поле, окружающее проводник с током, отклоняет стрелку индикатора, которая показывет текущее значение тока на шкале. Обратите внимание, что на данном индикаторе есть два масштаба измерений: +/- 75 ампер и +/- 400 ампер.

 

Наиболее точным способом измерения эдс является компенсационный метод

Министерство Образования Российской Федерации

к лабораторным работам.

Череповец 1999 г.

Утверждено редакционно-издательским советом ЧГУ

Физика: Электричество и магнетизм. Методические указания к

лабораторным работам. ЧГУ,1999 62 с., 37 рис.

Методические указания содержат описания 15 лабораторных работ

по курсу «Электричество и магнетизм».

Рассмотрено на заседании кафедры физики ЧГУ

«____»_ __ 1999 г.

Авторы-составители: Быкова М.А.,канд.тех.наук, доцент;

Федорчук Н.М.,канд.тех.наук, профессор.

Практикум по электричеству и магнетизму содержит описания 15 лабораторных работ и призван: познакомить студентов с основными электроизмерительными приборами и важнейшими методами измерений, научить начальным навыкам экспериментирования (сборка электрической схемы для проведения эксперимента, получение данных и их первичная систематизация),обучить методике обработки экспериментального материала.

Ряд рекомендаций по подготовке лабораторной работы, проведению эксперимента, записям результатов измерений и оформление технического отчета приведены в [1].Там же приведены сведения по основным понятиям теории погрешностей и показаны примеры расчета погрешностей применительно к лабораторным работам по физике.

В некоторых используемые в работе электроизмерительные приборы могут заменяться, поэтому при описании схем в руководствах не приводятся метрологические характеристики приборов и подробные инструкции пользования ими. Такие сведения прилагаются к работе при ее выполнении.

РАБОТА 1Б. МЕТОДЫ РАСШИРЕНИЯ ШКАЛЫ ПРИБОРОВ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ : изучение методов расширения пределов измерения амперметра и

вольтметра.

Для измерения силы тока и разности потенциалов используются электроизмерительные приборы — амперметры и вольтметры. Амперметр, измеряющий ток в электрической цепи, включается последовательно, а вольтметр подключается к тем точкам, между которыми исследуется разность потенциалов, то есть параллельно участку цепи.

1. Поскольку прибор обладает некоторым сопротивлением, то при включении его в электрическую цепь неизбежно изменяется картина распределения токов и напряжений. Очевидным требованием, предъявляемым к амперметру, является малость падения напряжения на нём по сравнению с напряжением на исследуемом участке. Поскольку ток одинаков при последовательном соединении амперметра и исследуемой цепи, то из неравенств U_A << U_X следует R_A << R_X. Идеальный амперметр – прибор с минимальным сопротивлением. При включении его в цепь падение напряжения на нём практически близко к нулю, и картина распределения напряжений, а, следовательно, и токов, практически не изменяется.

Поскольку вольтметр подключается параллельно исследуемому участку, то минимум вносимых искажений будет при минимальном токе, ответвляющемся в прибор. При условии равенства разности потенциалов на участке цепи и приборе (U_V = U_X), это приводит к требованию << , то есть R_V >> R_X.

Таким образом, в данном конкретном измерении необходимо исходить не из абстрактного требования малости сопротивления амперметра и большой величины сопротивления вольтметра, а соотносить сопротивления приборов с сопротивлениями исследуемых цепей. Приборы, почти не вносящие искажений в одних случаях, могут сильно исказить картину распределения токов и напряжений в других. Так, амперметр с пределом измерения I A, с падением напряжения на нём

I В при включении в цепь, на которой напряжение составляет сотни вольт, практически мало повлияет на ток в цепи. Наоборот, при включении его в электрическую цепь, в которой напряжения порядка нескольких вольт, приведет к резкому уменьшению тока (сопротивление амперметра сравнимо с сопротивлением исследуемого участка). Следовательно, даже прибор с хорошим классом точности, но неправильно подобранный по сопротивлению, будет давать большие ошибки при измерении.

Электроизмерительные приборы обладают огромным преимуществом по сравнению с другими физическими измерительными системами и устройствами. Существует простой и эффективный способ расширения их шкалы без переделки измерительной (механической) части. Этот способ состоит в использовании законов параллельного и последовательного соединения проводников.

Как расширить шкалу амперметра? Для этого необходимо через амперметр, рассчитанный на измерение малых токов, пропускать лишь часть тока, текущего в цепи. Этого можно достичь, подключив параллельно амперметру проводник – шунт, через который будет течь оставшаяся часть полного тока.

Пусть амперметр с сопротивлением R_ПР имеющий предел измерения I₀, необходимо переделать в прибор с пределом I₀¹ = nI₀. При токе в цепи nI₀ через амперметр должен течь ток I₀, значит, через шунт ток составит величину I_Ш = nI₀ — I₀ = (n — 1)I₀. По закону параллельного соединения (шунта и прибора) токи в ветвях обратно пропорциональны сопротивлениям

Это соотношение выполняется не только для I₀, но и для любых значений тока в цепи, то есть всегда ток в цепи в n раз больше тока, текущего через шунтируемый амперметр. Таким образом, можно сказать, что шкала прибора расширена в n раз. Необходимое для этого сопротивление шунта определяется формулой

Шкалу вольтметра, рассчитанного на измерение малых напряжений, также можно расширить. Для этого необходимо, чтобы при подключении его к исследуемому участку цепи на приборе была лишь часть полной разности потенциалов. Этого можно достичь, подключив данный вольтметр через добавочное сопротивление, на котором и будет оставшаяся часть полной разности потенциалов. Добавочное сопротивление подключается к данному вольтметру последовательно.

Пусть шкалу вольтметра с пределом V₀ необходимо расширить до V₀¹ = nV₀. При разности потенциалов на участке nV₀ на вольтметре должно быть напряжение V₀, то есть оставшаяся часть V_Д = nV₀ — V₀ = (n — 1)V₀ будет на добавочном сопротивлении. Для последовательно соединённых R_ПР и R_Д отношение напряжений прямо пропорционально сопротивлениям (это соотношение имеет место для любых напряжений, а не только предельных)

Отсюда определяется величина необходимого добавочного сопротивления для расширения предела измерения вольтметра в n раз

R_Д = (n-1)R_ПР

 

Таким образом, видно, что шкалу некоторого прибора, измеряющего силу тока или разность потенциалов, можно расширить подключением соответственно шунта или добавочного сопротивления.

Необходимо отметить относительность деления приборов на вольтметры и амперметры. Так, на любом амперметре при прохождении тока падает некоторое напряжение, хотя и малое. Пусть при некотором напряжении на амперметре стрелка отклоняется на всю шкалу (это соответствует прохождению через прибор предельного тока). Можно расширить этот предел измерения напряжения, включив добавочное сопротивление и превратив, таким образом, амперметр в вольтметр. Аналогично вольтметр можно превратить в амперметр подключением шунта.

Из приведённых соображений видно, что из одного прибора (гальванометра) можно сделать и амперметр (подключая шунт) и вольтметр (включая добавочное сопротивление).

Для того, чтобы получить при этом приборы с хорошими параметрами (минимальным сопротивлением для амперметра и максимальным для вольтметра) необходимо, чтобы исходный гальванометр имел как можно меньший предел измерения, как по току, так и по напряжению (при заданном сопротивлении). Для этой цели подходят гальванометры, потребляющие минимальную мощность.

Экспериментальная часть

Перед выполнением работы необходимо ознакомится с приборами, используемыми в упражнениях, выяснить назначение и способ включения в цепь каждого из них. По имеющимся на плато условным обозначениям определить: для измерения какой величины и для какого тока (постоянного или переменного) прибор предназначен, систему, класс точности, рабочее положение, предел измерения. Для отсчёта измерений по шкале прибора необходимо определить цену деления. На практике цену деления вычисляют как отношение предела измерения прибора к числу делений на шкале.

Электроизмерительные приборы чаще всего имеют несколько пределов измерения. В этих случаях на приборе находится либо несколько клемм с указанием против каждой предела измерения, либо стоит переключатель пределов измерения.

 

Упражнение 1.РАСШИРЕНИЕ ПРЕДЕЛА ИЗМЕРЕНИЯ МИЛЛИАМПЕРМЕТРА

(АМПЕРМЕТРА).

Оборудование: источник постоянного тока, два миллиамперметра, реостат, декадное сопротивление (магазин сопротивлений), ключ, провода.

1. Подготовить необходимые приборы и разместить их так, чтобы с ними было удобно работать.

2. Определить цену деления контрольного миллиамперметра. Полученное значение занести в таблицу 1.

Таблица 1.

 

3. Зная сопротивление R_ПР исследуемого прибора и пользуясь формулой , определить R_Ш для увеличения предела измерения в 2, 3, 4, 5 раз. Вычисленные значения R_Ш и задаваемое n записать в таблицу 1.

4. Соединить приборы по схеме рис. 1, где mA_К — контрольный прибор, mA_Ш — шунтируемый. Для предохранения миллиамперметров от перегрузки поставьте реостатом максимальное сопротивление (введите реостат полностью).

После проверки лаборантом или преподавателем замкнуть цепь ключом, установить реостатом определённое значение силы тока и снять в делениях показания контрольного и исследуемого без шунта приборов. Разомкнуть ключ. Вычислить цену деления исследуемого прибора как отношение тока, показываемое контрольным прибором, к числу делений, на которые отклонялась стрелка исследуемого. Результат записать в таблицу.

5. Подключить шунт, сопротивление которого соответствует значению n = 2, 3, 4, 5. В качестве шунта для удобства и надёжности результатов используется магазин сопротивлений. Замкнуть ключ и, пользуясь реостатом, установить прежний ток в контрольном приборе. Снять в делениях показания исследуемого (шунтированного) прибора. Определить его цену деления. Опытное значение n_оп определяется отношением цены деления исследуемого миллиамперметра с шунтом и без шунта.

Вычислить ошибки и сравнить n_теор и n_оп.

Рис. 1. Схема шунтированного амперметра.

R_Ш — магазин сопротивлений.

 

Упражнение 2. РАСШИРЕНИЕ ПРЕДЕЛА ИЗМЕРЕНИЯ ВОЛЬТМЕТРА.

 

Оборудование: источник тока (сеть с напряжением 220 В), два вольтметра, реостат, магазин сопротивлений, ключ, провода.

1. Подготовленные для упражнения приборы собрать по схеме рис. 2, где V_К — контрольный вольтметр, V_ИС — исследуемый. Здесь реостат служит в качестве потенциометра. Перед включением движок реостата следует поставить так, чтобы сопротивление участка, на котором при помощи вольтметров измеряется напряжение, было бы минимальным. Тогда и напряжение на этом участке будет минимальным. В качестве добавочного сопротивления используется магазин сопротивлений.

Рис. 2. Расширение шкалы вольтметра.

R_Д — магазин сопротивлений.

 

2. Определить цену деления контрольного вольтметра.

3. Зная сопротивление исследуемого вольтметра и пользуясь формулой R_Д = R_ПР(n — 1) определить добавочное сопротивление R_Д для увеличения предела измерения в 2, 3, 4, 5 раз. Вычисленные значения занести в таблицу полностью аналогичную таблице 1.

4. После проверки схемы включить её в сеть, установить потенциометром определённое напряжение и снять показания контрольного и исследуемого вольтметров в делениях без добавочного и с добавочным сопротивлениями.

5. Так как контрольный и исследуемый вольтметр с добавочным сопротивлением включены параллельно, то напряжение на их зажимах одинаково. Зная цену деления контрольного вольтметра и показания в делениях, вычислить показания контрольного в вольтах. По значению напряжения (которое показывает контрольный вольтметр) и числу делений на исследуемом вольтметре определить цену деления исследуемого прибора.

6. Вычислить опытное значение n_оп как отношение цены деления с добавочным сопротивлением и без него.

Посчитать ошибки. Сравнить задаваемое n_теор и полученное опытным путём n_оп.

 

Упражнение 3. ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ.

Оборудование: источник тока, ваттметр, ламповый реостат, амперметр, вольтметр, ключ, провода.

1. Собрать приборы по схеме рис. 3. Определить цену деления амперметра, вольтметра и ваттметра. Цена деления у ваттметра определяется как отношение предела измеряемой мощности к числу делений. В свою очередь предел измеряемой мощности — есть произведение пределов измерения тока и напряжения.

Рис. 3. Измерение мощности ваттметром и способом вольтметра и амперметра, R — ламповый реостат.

2. Постепенно включить лампы реостата и отметить для каждого случая показания приборов. Данные измерения занести в таблицу 2.

Таблица 2.

3. Вычислить абсолютные ошибки измерения мощности ваттметром DW₀ и с использованием амперметра и вольтметра DW. Относительная ошибка измерения мощности ваттметром определяется как обычно:

или в %

где К — класс точности прибора, P_W0 — предел измерения, W₀ — показания в ваттах. Отсюда вычисляется DW₀

Абсолютная ошибка DW₀ измерения мощности способом амперметра и вольтметра вычисляется по относительной ошибке

В свою очередь и вычисляются по классу точности приборов.

4. Сравнить измеренные значения мощности W₀ и W.

Записать результаты измерений с указанием ошибок.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Какие требования предъявляются к амперметру при измерении тока в конкретной цепи? Ответ обосновать.

2. Какие требования предъявляются к вольтметру при измерении разности потенциалов на конкретном участке цепи? Сделать рисунок. Ответ пояснить.

3. Как рассчитать сопротивление шунта для амперметра?

4. Как определяется добавочное сопротивление для вольтметра?

5. Нарисовать схемы включения амперметра с шунтом и вольтметра с добавочным сопротивлением.

6. Можно ли амперметром измерять разность потенциалов, а вольтметром силу тока? Что для этого необходимо?

7. Школьный демонстрационный гальванометр имеет сопротивление 40 Ом. На шкале нанесено 5 делений. Цена деления 18×10^-4 А/дел. Рассчитайте к нему шунт и добавочное сопротивление, чтобы его можно было использовать как амперметр на 10 А и как вольтметр на 15 В.

 

ЛИТЕРАТУРА: [6.гл. VI, §56.;7,гл.8; 8,гл.14; 9, §§ 6.1 — 6.4, стр.,. 117 — 133, § 6.10, стр. 139 —

140, § 6.12, стр. 142 — 143.; 10, § 146]

 

 

РАБОТА 1А . ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: экспериментальное исследование электростатического поля и описание его с

помощью эквипотенциальных поверхностей и линий напряжённости.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

 

Электростатическое поле характеризуется в каждой точке пространства вектором напряжённости Е® и потенциалом j. Линия, касательная к которой в каждой точке направлена вдоль вектора напряжённости в этой точке, называется линией напряжённости (или силовой линией, поскольку вектор Е®определяется силой, действующей на единичный пробный заряд, помещённый в данную точку).

Знание потенциала в каждой точке j (x, y, z) позволяет определить эквипотенциальную поверхность j (x, y, z) = const. Причём, поскольку потенциал — есть энергетическая характеристика электрического поля, то при перемещении электрического заряда по эквипотенциальной поверхности над ним не совершается полем работа. Это позволяет сделать вывод об ортогональности линий напряжённости к эквипотенциальным поверхностям.

Обычно экспериментально изучается распределение потенциала в поле, проводятся эквипотенциальные поверхности, а затем ортогонально к ним наносится картина силовых линий.

Изучение электростатического поля в диэлектрической среде затруднительно. Использование обычных вольтметров, потребляющих ток невозможно, так как при этом искажается вся картина электростатического поля.

Выход состоит в создании электрического поля в слабо проводящей среде. Электрическое поле при наличии постоянных токов остается стационарным и удовлетворяет тем же уравнениям. Скалярный потенциал подчиняется уравнению Пуассона с определёнными граничными условиями на поверхностях проводников. Если поверхности проводников, находящихся в проводящей среде, и при наличии тока остаются эквипотенциальными (это возможно, если удельная проводимость проводника много больше проводимости среды), то электрическое поле в проводящей среде является таким же, как и в диэлектрической. Разумеется, распределение потенциалов на проводниках в первом и во втором случаях должно быть одинаковым. Подключение вольтметра, потребляющего ток, много меньший по сравнению с текущим в среде, не исказит распределение тока, силовых линий и потенциала. Более подробно см. (1).

Пользуясь методом моделирования, изучают сложные электростатические поля (в электростатических линзах, электронных лампах). При этом широко пользуются правилом подобия, которое утверждает, что если размеры электродов и все расстояния между этими электродами изменить в одной пропорции, то картина силовых линий и эквипотенциальных поверхностей останется прежней (1).

В работе предлагается один из способов моделирования электростатического поля. Проводники А и В (рис. 4) опускают в тонкий слой воды (3-4 мм), налитой в сосуд из непроводящего материала. Вода имеет незначительную проводимость по сравнению с металлом, поэтому поверхности металлических электродов с хорошей точностью можно считать эквипотенциальными.

Рис. 4. Установка для моделирования.

ТР — трансформатор 220´12В;

R — реостат;

А и В — электроды, помещённые в ванну для моделирования;

V — ламповый вольтметр.

Практически очень удобно работать с переменным напряжением. Если скорость изменения напряжения мала (низкая частота), то можно считать поле в каждый момент времени электростатическим при условии пренебрежения эффектами электромагнитной индукции.

Электроды присоединяются к источнику небольшого переменного напряжения и вольтметром V измеряют напряжение между одним из электродов и исследуемой точкой поля, поместив в эту точку зонд Z. Поскольку в данном случае исследуется электростатическое поле в плоскости поверхности воды, то находятся линии пересечения эквипотенциальных поверхностей с горизонтальной плоскостью. Для нахождения этих линий отмечают ряд положений зонда, соответствующих одному и тому же показанию вольтметра. Соединяя эти точки между собой, находят форму следа эквипотенциальной поверхности.

Для определения разности потенциалов между одним из электродов и исследуемой точкой поля пользуются ламповым вольтметром, который потребляет очень ничтожный ток и обладает сопротивлением, очень большим по сравнению с сопротивлением проводящих слоев воды между исследуемой точкой и электродом. Простейшая схема лампового вольтметра приведена на рис. 5. Электронные лампы, входящие в состав лампового вольтметра, нуждаются в источнике накала и анодного напряжения. Поэтому перед началом измерений ламповый вольтметр необходимо включить в сеть и дать прогреться.

Перед началом измерений необходимо установить одинаковыми потенциалы точек 1 и 2, что достигается изменением положения движка потенциометра (на шкале прибора ручка с надписью “Установка 0”). Чтобы исключить действие на вход паразитных ЭДС, щупы вольтметра при этом необходимо закоротить.

Для изменения пределов измерений имеется переключатель.

Рис. 5. Схема лампового вольтметра.

 

Экспериментальная часть

Приборы и принадлежности:

1) плоский сосуд-ванна для моделирования;

2) набор электродов;

3) зонд;

4) ламповый вольтметр;

5) понижающий трансформатор 220 на 12 В;

6) реостат на 40-100 Ом;

7) уровень;

8) миллиметровая бумага.

9)

Упражнение 1. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ

МЕЖДУ ПЛОСКИМИ МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ПЛАСТИНАМИ

(МОДЕЛЬ ПОЛЯ КОНДЕНСАТОРА).

 

Собрать приборы по схеме рис. 4. Переключатель шкал лампового вольтметра поставить так, чтобы предельное напряжение, измеряемое вольтметром, было близко к напряжению, снимаемому с понижающего трансформатора Т_Р.

Положить зонд на электрод В и установить стрелку лампового вольтметра на нуль. Перенести зонд на электрод А и реостатом R установить для удобства разность потенциалов, равную целому числу вольт.

Плоские электроды расположить параллельно друг другу на расстоянии, меньшем их длины в несколько раз.

Нанести на миллиметровой бумаге (в масштабе 1:1) положение электродов. Исследуя поле, необходимо следить за постоянством напряжения. Поскольку в данном упражнении имеется симметрия, предлагается изучить поле в области, ограниченной пунктирным прямоугольником, рис. 6а.

Опустить зонд вертикально в электролит, заметить показания вольтметра (удобно взять точку с потенциалом в целое число вольт) и передвигать зонд так, чтобы показания вольтметра не менялись. Отдельные положения зонда фиксировать и сразу отмечать на листе миллиметровой бумаги (не менее 8-10 точек). Показания вольтметра отметить. При выполнении работы зонд держать за изолированную ручку. Положение зонда и электродов отсчитывать по миллиметровой координатной сетке, помещённой под дном сосуда. Точки, соответствующие одинаковому потенциалу, соединить линией. Провести не менее 4-х линий, соответствующих следам эквипотенциальных поверхностей. Около каждой линии написать потенциал, которому она соответствует. Нанести силовые линии.

 

Рис. 6а. Поле между плоскими пластинами.

 

Упражнение 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ ПОЛЯ ОКОЛО ПРОВОДНИКА,

ПОМЕЩЕННОГО В ОДНОРОДНОЕ ПОЛЕ, РИС. 6б.

 

Проделать то же, что и в первом случае, поместив между электродами металлический цилиндр. Особенно тщательно измерить поле вблизи цилиндра. Убедиться, что потенциал на оси симметрии системы совпадает с потенциалом цилиндра. Провести линии напряжённости, перпендикулярные следам эквипотенциальных поверхностей.

 

Рис. 6б. Проводник в электрическом поле.

 

Упражнение 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ ПОЛЯ ТОЧЕЧНОГО ЗАРЯДА,

РАСПОЛОЖЕННОГО ВБЛИЗИ ПРОВОДЯЩЕЙ ПЛОСКОСТИ,

РИС. 6в.

Используя симметрию задачи, исследовать поле только в выделенной области.

 

Рис. 6в. Поле точечного заряда вблизи проводящей плоскости.

 

Упражнение 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЯ ДИПОЛЯ, РИС. 6г.

Исследовать поле в выделенной области, а затем, используя симметрию распространить картину на всю плоскость.

Рис. 6г. Поле диполя.

 

Упражнение 5. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ ПОЛЯ КОАКСИАЛЬНЫХ

ЗАРЯЖЕННЫХ ЦИЛИНДРОВ, РИС. 6д.

Рис. 6д. Поле коаксиальных заряженных цилиндров.

 

Рассчитать в работе:

1. Напряжённость поля в двух-трёх точках для каждого упражнения по формуле.

2. Модуль поверхностной плотности заряда в модели 1-го упражнения.

3. Напряжённость модельного поля около внутреннего и наружного цилиндров в 5-м упражнении и сравнить с формулой .

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Что называется: a) напряжённостью электрического поля в данной точке?

b) линиями напряжённости?

2. Дать определение: a) потенциала в данной точке,

b) эквипотенциальной поверхности.

3. Какая связь между напряжённостью и потенциалом?

4. Какова взаимная ориентация линий напряжённости и эквипотенциальных поверхностей? Объяснить.

5. Какое электрическое поле называется однородным? Привести пример.

6. Чему равна напряжённость поля, создаваемого:

a) равномерно заряженной плоскостью,

b) равномерно заряженным по поверхности цилиндром,

c) равномерно заряженной по поверхности сферой.

7. Доказать соотношения:

— для однородного поля

— для поля цилиндрического конденсатора.

8. Относительно какой точки ламповый вольтметр измеряет потенциалы в данной работе?

8. Объяснить результаты измерения потенциала внутри внесённого в электролит металлического цилиндра (упр. 2).

 

ЛИТЕРАТУРА: [11,c.45; 6,гл.2,3,6; 2, гл. 1, §§ 5, 7, 8, 9‑12.;10, т. II, §§ 123‑132.]

 

РАБОТА 1. ЗАКОН ОМА ДЛЯ ОДНОРОДНОГО И НЕОДНОРОДНОГО УЧАСТКОВ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: экспериментальная проверка справедливости закона Ома в цепи

постоянного тока.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

 

В металлических проводниках валентные электроны не связаны с определенными атомами и хаотически движутся между узлами кристаллической решетки — положительными ионами металла.

Если создать в проводнике электрическое поле, то наряду с хаотическим возникает направленное движение электронов – ток проводимости.

Характеристики тока — сила тока I и напряжение U на участке цепи постоянного тока связаны законом Ома: U(1)

где 1/R=G — электропроводность участка цепи, которая зависит от материала, формы, размеров и температуры.

Чтобы сила тока I в цепи оставалась постоянной, необходимо поддерживать электрическое поле, которое ослабевает в результате направленного перемещения зарядов.

Устройство, называемое источником тока, создает электрическое поле и поддерживает его постоянным, осуществляя перенос электрических зарядов против электростатических сил. Такой перенос может производиться только силами не электростатического происхождения. Эти силы обобщенно называются сторонними. Сторонние силы могут возникать за счет механических, химических, тепловых, электромагнитных или других процессов в источнике тока. Величину сторонних сил характеризуют электродвижущей силой — эдс e, которая равна работе сторонних сил по переносу электрических зарядов, деленной на значение перенесенного заряда:

e (2)

Различают два вида участков цепи: 1) 1однородный или пассивный без источников тока,

2) неоднородный или активный, где есть источники тока. Напряжение на любом участке цепи равно суммарной работе по перемещению зарядов, деленной на значение перемещенного заряда.

Для однородного участка суммарная работа равна только работе сил электростатического поля и напряжение равно разности потенциалов поля начала и конца участка:

 

U = j_нач. — j_кон.

На неоднородном участке к работе электростатических сил надо прибавить работу сторонних сил в источнике тока.

В общем случае под напряжением участка цепи постоянного тока понимают разность потенциалов начала и конца участка, сложенную алгебраически с эдс источников тока на данном

 

участке: U = j_нач. — j_кон. ± e (3)

Значение эдс берут со знаком «+», если при движении от начала участка к концу проходим, источник от отрицательной клеммы к положительной, значение эдс берут со знаком «-» , если внутри источника идем от положительной клеммы к отрицательной.

а) б)

 

 

Рис.1

 

Для измерения напряжения на каком-либо участке параллельно ему включают вольтметр (рис.1). Что показывает вольтметр? Являясь однородным участком цепи, вольтметр показывает напряжение на этом участке, т. е. на себе самом, или разность потенциалов точек, между которыми он включен.

Согласно закону Ома (1) напряжение на любом участке равно

 

U = I R (4)

 

где R — общее сопротивление данного участка. Сила тока величина алгебраическая, она берется со знаком «+», если ток направлен от начала к концу участка; если направление тока — от конца участка к началу, то со знаком «-«.

Если параллельные ветви цепи представляют собой однородные участком (рис.1а), то напряжения на них будут одинаковы:

 

U₁₂ = I R = j₁ — j₂ ; U_v = I_v R_v = j₁ — j₂ ; U₁₂ = U_v

В случае, когда одна (или несколько) из ветвей цепи — неоднородный участок (1-2-3 на рис.1б), то напряжение на таком участке отличается от показаний вольтметра на значение эдс в большую или меньшую сторону в зависимости от включения источника тока. Для участка 1-2-3 напряжение U₁₃ будет меньше показания вольтметра:

 

U₁₃ = I (R + r) = j₁ — j ₃ — e = U_v — e

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

1. Собирают электрическую цепь, схема которой дана на рис.2. Для получения однородных участков 1-3, 1-4 и 1-5 точки 2 и 3 замыкают проводником. Для получения неоднородных участков 1-3, 1-4 и 1-5 между точками 2 и 3 включают гальванический элемент с эдс e и внутренним сопротивлением r.

В качестве амперметра mA и вольтметра V используют цифровые приборы Щ4313. Резисторами R ₁, R₂ и R₃ являются магазины сопротивлений типа Р-32. Значения сопротивлений задает преподаватель.

 

 

Рис.2

 

2. Проводят измерения силы тока и напряжения на однородных и затем на неоднородных участках цепи 1-3, 1-4 и 1-5 .

3.Вместо проводника между точками 2 и 3 включают гальванический элемент (ЭДС и внутреннее сопротивление r элемента определяют с помощью комбинированного цифрового прибора Щ 4313 перед подключением в цепь). Участки 1-3, 1-4, 1-5 становятся неоднородными.

4. Проводят измерения силы тока и разности потенциалов , , на неоднородных участках при двух разных подключениях элемента.

 

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ.

 

Вариант 1.

1. Рассчитывают по закону Ома значения силы тока во всех случаях и, сравнив с экспериментальными данными, делают вывод о справедливости закона Ома.

 

Вариант 2

1. По полученным результатам найдите разности потенциалов и . По закону Ома найдите теоретические значения сопротивлений R₁ ,R_2, R_3, считая значения силы тока известными из опыта. Сравните полученные значения сопротивлений с экспериментальными.

2. Ток на всех участках последоватедьной цепи одинаков,т.к. нет разветвлений. Из закона Ома для поледовательной цепи следует, что отношение = I= const для всех участков. Например,

Проверьте справедливость этого утверждения.

 

Результаты измерений и расчета по закону Ома желательно представить таблицей, удобной для последующего обсуждения.

Расчет погрешности экспериментального значения силы тока I проводится по формуле

D I = I , (5)

где U и R — погрешности измерений инапряженя U и сопротивления R участков цепи.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Что называется силой тока? плотностью тока? Каковы единицы их измерения?

2. Назовите условия существования электрического тока?

3. В чем заключается физический смысл электродвижущей силы, действующей в цепи?

напряжения? разности потенциалов?

4. Какова связь между удельным сопротивлением и удельной проводимостью? Каковы их

единицы измерения?

5. Запишите и проанализируйте обобщенный закон Ома (закон Ома для неоднородного участка цепи). Какие частные законы можно из него получить?

6. Сформулируйте правила Кирхгофа. Для конкретной разветвленной цепи составьте уравнения, выражающие правила Кирхгофа.

 

ЛИТЕРАТУРА:[ 2, § 33-35]

 

РАБОТА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ИСТОЧНИКА ПОСТОЯННОГО ТОКА.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

 

1. Определение характеристик источника тока: эдс и внутреннего сопротивления.

2. Исследование зависимостей полезной, полной мощностей и кпд (коэффициента полезного действия) источника от величины силы тока в нагрузке.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

 

В электрической цепи постоянного тока

(рис.3) различают внутреннюю часть — сам

источник тока и внешнюю часть, куда

входит нагрузка — резистор R ,провода,

электроизмерительные приборы и т.д.

Свойства источника определяются двумя

величинами: эдс e (см. работу 1) и внут-

ренним сопротивлeнием r.

Рис.3

 

Электрическая цепь, обладающая индуктивностью L и емкостью С и не обладающая активным сопротивлением, является идеальным колебательным контуром. Если такому контуру сообщить энергию, то в нем возникают гармонические колебания электрических величин: заряда, напряжения, силы тока с периодом

 

T_о= 2 (15)

 

Рекомендуемые страницы:

что измеряет, виды, характеристики, устройство вольтметра, строение, принцип работы

Для того, чтобы измерить величину «сила тока» используется прибор амперметр. Графически, на принципиальных схемах, устройство имеет обозначение в виде буквы «А». Измерения проводятся в таких единицах как ампер, миллиампер или микроампер. Подключение осуществляется в разрыв цепи последовательным образом.

История создания

Впервые о создании прибора заговорили в 19 веке. Измерять силу тока было принято по отклонению магнитной стрелки на компасе. На протяжении десятилетий конструкция прибора была усовершенствована. К концу 19 века были утверждены официальные величины измерения, тогда же и получил свое окончательное название прибор «амперметр». В начале 20 века амперметры стали использоваться в промышленности. В современном мире их внедрили в сферы услуг, в частности в ателье по ремонту радиоаппаратуры. Тем не менее, название устройство получило в честь известного ученого и изобретателя Ампера.

Изобретатель Андре-Мари Ампер

Многоканальный амперметр был применим достаточно широко в первой половине 20 века. Его применяли в различных отраслях промышленности, особенно в электротехнической сфере.

Что измеряет

Изобрести идеальный амперметр, который влияет на показатели в цепи, нереально. Это происходит из-за внутреннего сопротивления. В теории он, конечно, существует, но в реальности стараются минимизировать потери на сопротивление.

Амперметр применяется для измерения силы постоянного или переменного тока. Относится к электроизмерительным приборам. Соединяется строго последовательно, там, где нужно определить искомую силу тока.

Ток, измеряемый прибором, зависит от величины сопротивления участков электроцепи. Именно поэтому сопротивления самого прибора должно быть минимальным. Это позволяет максимально точно измерить искомую величину, благодаря низкой погрешности.

Обратите внимание! Шкала амперметра может быть представлена маркировкой мкА, мА, А и кА. Прибор выбирают исходя из необходимой точности и пределов измерений. Предельную для измерений прибором силу можно повысить добавлением шунтов, магнитных усилителей и трансформаторов.

Схема подключения амперметра постоянного тока

Характеристики

Рассмотрим технические характеристики некоторых видов амперметров:

Ам-2 DigiTop

Технические данные:

1. Отрезок измеряемого переменного тока 1-50 А
2. Шаг деления — 0,1А
3. Погрешность 1%
4. Количество входов — 1
5. Напряжение в сети от 100 до 400 В, 50Гц.

Долговечность работы бытовой техники часто зависит от качества энергии в электроцепи. Поэтому нужно следить за повышением напряжения в сети, которое нередко становится причиной выхода из строя приборов.

Важно! Длительное повышение напряжения может привести не только к неполадкам в блоке питания прибора, но и к его возгоранию!

Амперметр Э537

Лабораторный вариант амперметра Э537 предназначен для точных измерений величины силы постоянного и переменного тока в сети.

Технические данные:

1. Диапазон измеряемой величины 0,5-1 А
2. Класс точности — 0,5
3. Диапазон нормальных частот от 45 до 100 Гц
4. Диапазон рабочих частот от 100 до 1500Гц

Амперметр СА3020

Существует несколько модификаций этого амперметра в зависимости от параметров измеряемой силы тока. Когда заказывают данную модель, предварительно указывают базовую величину  — 1, 2 или 5 А.

Технические данные:

1. Диапазон измеряемой силы тока — от 0,01 до 1,5А
2. Диапазон частот по замеряемым токам от 45 до 850 Герц;
3. Погрешность 0,2%
4. Напряжение по питанию сети для переменного — от 85 до 260В, для постоянного — от 120 до 300В.
5. Мощность, потребляемая прибором, не более 4 ВА.

Конструкция

В самом начале использования амперметры были чисто механическими. Спустя время стали применяться цифровые измерительные приборы. Однако даже сейчас механические амперметры не менее популярны. Это происходит благодаря стойкости к помехам и более наглядному представлению измерений силы тока. Механизм конструкции не подвергся сильным изменениям по сравнению с первыми экземплярами.

Стрелочный тип прибора использует магнитоэлектрический принцип. Внутри находится неподвижно закрепленный постоянный магнит. Между выраженными полюсами магнита расположен сердечник таким образом, что между ним и полюсами образуется постоянное магнитное поле.

Типы

По типу и принципу работы устройства имеют следующую классификацию:

1. Магнитоэлектрические. Основой является подвижная катушка, которую закрепляют на оси. Ставится она между магнитными полюсами. Если взять электромагнитный амперметр, то вместо катушки используют сердечник, который находится от магнитных полюсов на расстоянии, пропорциональном величине силы тока.
2. Термоэлектрические. Основой является термопара, которую припаивают к проводке. От того, как происходит нагрев по мере подачи тока разной силы, величина выводится на экран.
3. Электродинамические. Очень мало применяются в бытовых условиях из-за чувствительности к магнитному полю. В основном их применяют для точных измерений или демонстрационных целей.
4. Ферродинамические. Самые дорогие, но и самые точные измерительные приборы. Не реагируют на внешние поля.
5. Цифровой. Основывается на использовании интегратора, который преобразует величину силы тока в показания на экране.

Цифровой амперметр

Как работает

Далее приведен разбор принципа работы амперметра и вольтметра, так как они схожи между собой.

Если рассматривать упрощенную классическую схему амперметра, можно выделить следующий принцип, по которому он работает. Стальной якорь со стрелкой устанавливается параллельно с постоянным магнитом, тем самым якорь получается магнитные свойства. Якорь расположен вдоль силовых линий. Это положение соответствует нулевой отметке на шкале определение прибора.

Когда ток проходит по шине, возникает магнитный поток. Силовые линии потока перпендикулярны силам в постоянном магните. Магнитный поток, действует на якорь, стремящийся повернуться на 90 градусов, однако повороту мешает поток постоянного магнита. Разница в магнитных потоках формирует отклонение стрелки на величину силы тока.

Физическая величина

Амперметр является прибором для измерения силы тока. Подключение приходится последовательно, и сопротивление должно быть меньше общего сопротивления электричества в цепи. Если это не так, значение сопротивления сильно увеличится, а данные приборы будут искажены.

Схема амперметра переменного тока

Если сравнивать амперметр постоянного и переменного тока, то последний основан на электромагнитной системе. Приборы используются чаще в сети частотой 50-60 Герц.

Амперметр переменного тока имеет один или два сердечника, которые соединены со стрелкой. Основное преимущество — универсальность прибора, которая позволяет измерять силу не только переменного, но и постоянного тока в электроцепи.

Однако сопротивление таких амперметров больше, чем у других моделей, поэтому погрешность измерений будет высокой. Измеритель столкнется с проблемой снятия показаний с прибора, так как шкала не линейная.

Если нужно измерить переменный ток немалой силы, часто применяют токовый трансформатор. Как и токовые клещи с бесконтактным замером, это делается для того, чтобы на порядок снизить ток в обмотках. К примеру, если в сети величина 1000 А, то во вторичной обмотке проводника будет не более 0,5А.

Токовый трансформатор

Важно! Прибор не включается при разомкнутой вторичной обмотке трансформатора. Если это произойдет, то есть риск сжечь амперметр. Это может быть опасно и для персонала.

Корпус устройства часто заземляют, также как и вторичную обмотку трансформатора, чтобы в экстренном случае, люди были в безопасности.

Магнитное поле катушки с током взаимодействует с полем магнита. При этом стрелка отклоняется на ту или иную величину, которая показывает разницу этих значений.

Устройство, включенное в цепь с переменным током, не будет показывать правильную величину, а также прибор может сгореть.

Обычно такая проблема решается выпрямительными схемами. Она позволит измерить любой переменный ток с частотами до 10 килогерц. Происходит это только в случае синусоидальной формы тока.

Правила безопасной работы

При пользовании прибором нужно соблюдать следующие меры безопасности:

1. Прибор нельзя трясти и ронять.
2. В случае, когда стрелка прибора зашкаливает, необходимо немедленно разомкнуть цепь.

Схема правильного подключения прибора

Правила подключения:

1. Плюсовую клемму прибора соединить с плюсовой клеммой источника тока. Если цепь состоит только из источника тока, устройство в него включать нельзя!
2. Амперметр соединяется последовательно. Подключение происходит с тем элементом, силу тока которого нужно измерить.
3. Устройство должно быть в горизонтальном положении.

Зная правила подключения и разновидности приборов, можно подобрать наиболее подходящий амперметр для измерения.

Почему сопротивление идеального амперметра равно нулю? — Mvorganizing.org

Почему сопротивление идеального амперметра равно нулю?

Идеальный амперметр должен иметь нулевое сопротивление, чтобы на нем не было падения напряжения и чтобы он не влиял на цепь, в которую он был помещен. Нулевое сопротивление не изменит сопротивления цепи, включенной последовательно, и, следовательно, не изменит ток в цепи.

Какое значение имеет сопротивление нуля амперметра?

Сопротивление идеального амперметра равно нулю, а сопротивление идеального вольтметра бесконечно.В цепь включены вольтметр и амперметр, как показано.

Что происходит, если амперметр не идеален?

Если сопротивление идеального амперметра не близко к нулю, когда он подключен последовательно для измерения тока в цепи / нагрузке, это приведет к падению напряжения на амперметре, которое изменит ток в цепи, которую мы намеревались измерить.

Почему важно обнулять вольтметр?

Амперметр используется для измерения тока в цепи.Для этого в цепь последовательно включается амперметр. Ток, измеренный амперметром, будет точным, если нет изменения тока в цепи при использовании амперметра в цепи последовательно. Таким образом, идеальный амперметр имеет нулевое сопротивление.

Какими свойствами должен обладать идеальный вольтметр?

Идеальный вольтметр должен иметь бесконечное сопротивление, надежную систему для предотвращения воздействия избыточного напряжения (автоматический выбор диапазона) и быть свободным по запросу. Идеальный амперметр должен иметь нулевое сопротивление и надежную систему для предотвращения воздействия избыточного напряжения (автоматический выбор диапазона) и, опять же, бесплатный по запросу.

Что вызывает отрицательное напряжение?

Re: как у нас напряжение ниже нуля? Отрицательное напряжение — это относительное превышение количества электронов по сравнению с какой-либо другой точкой. Если 0 В — это отсутствие напряжения. Отрицательное напряжение — это избыток электронов, а положительное напряжение — недостаток электронов.

В чем разница между отрицательным и положительным напряжением?

Разница между положительным и отрицательным напряжением аналогична разнице между положительным и отрицательным давлением (т.е.е., вакуум). В случае напряжения «положительный» или «отрицательный» просто относится к полярности напряжения относительно некоторой контрольной точки.

Идеальный амперметр

— Как обсуждать

Идеальный амперметр

Какое сопротивление у амперметра и вольтметра идеальное?

Ответ: Внутреннее сопротивление идеального вольтметра бесконечно, а внутреннее сопротивление идеального амперметра равно нулю. Амперметр включен последовательно, а вольтметр — параллельно электрическому устройству.

Просто какое сопротивление у амперметра?

Ответ: Сопротивление идеального амперметра равно нулю. Хотя в амперметре добиться нулевого сопротивления практически невозможно. Когда у амперметра нет сопротивления, на амперметре нет падения напряжения, и в этот момент он измеряет наиболее точное значение тока в цепи.

Почему сопротивление идеального вольтметра бесконечно?

Идеальный вольтметр имеет бесконечное сопротивление, поэтому ток не течет.По этой причине вольтметры устанавливаются параллельно цепи, а не последовательно. Однако амперметр включен последовательно и имеет низкое сопротивление.

Какое сопротивление у идеального амперметра и почему?

Как и вольтметры, амперметры влияют на величину тока в цепях, к которым они подключены. Однако, в отличие от идеального вольтметра, идеальный амперметр не имеет внутреннего сопротивления, позволяющего излучать как можно меньшее напряжение при протекании тока.

Какое внутреннее сопротивление у идеального 1-точечного амперметра, кроме вольтметра?

Итак, если мы подключим вольтметр к нагрузке (скажем, резистору 100 Ом), чтобы измерить ее точно, нам нужно пропустить через него весь ток (скажем, 10 А), чтобы получить (1000 В).Следовательно, в идеальном вольтметре внутреннее сопротивление бесконечно, поэтому ток будет выбирать путь наименьшего сопротивления и обеспечивать точное напряжение.

Какой идеальный вольтметр?

Идеальный вольтметр — это теоретическая концепция вольтметра, который не влияет на схему, потому что ток в идеальном вольтметре равен нулю. Согласно закону Ома внутреннее сопротивление идеального вольтметра должно быть бесконечным. Современные цифровые вольтметры имеют очень высокий внутренний импеданс.

Какое внутреннее сопротивление идеально подходит для вольтметра?

Ответ: Внутреннее сопротивление идеального вольтметра бесконечно, а внутреннее сопротивление идеального амперметра равно нулю. Амперметр включен последовательно, а вольтметр — параллельно электрическому устройству.

Какое среднее сопротивление?

Сопротивление — это мера сопротивления току в электрической цепи. Сопротивление измеряется в Ом и обозначается греческой буквой Омега (Ом).Все материалы достаточно устойчивы к току.

Почему у идеального амперметра нет сопротивления?

Идеальный амперметр не имел бы сопротивления, поэтому больше не было бы падений напряжения и, следовательно, он не влиял бы на цепь, в которую он был вставлен. Нулевое сопротивление не изменяет сопротивления цепи, когда она соединена последовательно, и, следовательно, не изменяет ток в цепи.

У вольтметров есть сопротивление?

Как ■■■■■■■■■■■■■ Влияет сопротивление?

У каждого амперметра есть сопротивление, независимо от того, насколько оно мало, и при последовательном подключении к нагрузке для измерения тока оно влияет на измеряемый ток.По этой причине амперметр должен иметь минимально возможное сопротивление, чтобы эффект вставки был минимальным.

Почему внутреннее сопротивление амперметра равно нулю, а внутреннее сопротивление вольтметра высокое?

Поскольку амперметр подключен, он подключается последовательно, чтобы минимизировать падение напряжения на амперметре, что может привести к вычитанию напряжения источника, уменьшению тока в основной части, сопротивление амперметра практически равно нулю. .

Что такое идеальный источник энергии?

Идеальный источник питания — это источник, обеспечивающий постоянную мощность в цепи, несмотря на другие условия в цепи. Идеальный источник питания обеспечивает этот постоянный ток со 100% эффективностью.

Какой вольтметр или амперметр имеет наибольшее сопротивление?

Амперметр имеет меньшее сопротивление, чем вольтметр. Как и в случае с амперметром, резистор добавлен в серию, так что он требует меньшего сопротивления току и измеряет, где в вольтметре резистор включен параллельно, поэтому ему требуется высокое сопротивление.

Что вы имеете в виду под вольтметром?

У кормящих матерей высокий иммунитет?

Когда сопротивление амперметра низкое, почти весь ток в цепи протекает через амперметр. Идеальный амперметр желательно иметь нулевое сопротивление. Поэтому он должен быть подключен параллельно и иметь очень высокое сопротивление, чтобы не потреблять ток.

Как найти внутреннее сопротивление?

Внутреннее сопротивление измеряется в омах. Отношение между внутренним сопротивлением (ями) и электродвижущей силой (ями) ячейки s определяется выражением.Где e = ЭДС, d. H. Электродвижущая сила (вольт), I = ток (A), R = сопротивление нагрузки и r — внутреннее сопротивление ячейки, измеренное в омах.

Как найти сопротивление вольтметра?

Если у нас есть часы с FSD 50 мкА, измеряющие полную шкалу 2,5 В, это зависит от сопротивления напряжению 2,5 × 106/50 = 50 × 104 Ом = 500 Ом, а с измерителем с FSD 1 мА для измерения 2000 В, полное сопротивление 2000 × 1000/1 = 2 МОм.

Какое внутреннее сопротивление клетки?

Внутреннее сопротивление.Внутреннее сопротивление — это сопротивление батареи, которая может выдерживать ток при подключении к цепи. Затем он вызывает падение напряжения, когда через него протекает ток. Это сопротивление электролита и электродов, присутствующих в элементе.

Что мы подразумеваем под бесконечным сопротивлением?

Сопротивление вольтметра должно быть большим или низким?

Сопротивление вольтметра должно быть низким. В одну цепь последовательно включен амперметр. Из-за высокого сопротивления через него не будет протекать ток.Так что сопротивление должно быть низким.

У вольтметра высокое или низкое внутреннее сопротивление?

Идеальный амперметр

Что такое идеальный амперметр? — AnswersToAll

Что такое идеальный амперметр?

Идеальный амперметр имеет нулевое сопротивление. «Токоизмерительные клещи» измеряют ток через провод, измеряя силу магнитного поля вокруг него, а не становясь частью цепи, что делает его идеальным амперметром.

В чем основное отличие амперметра от вольтметра?

Вольтметр — это прибор, используемый для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи. Амперметр — это измерительное устройство, используемое для измерения электрического тока в цепи.

Каков принцип работы вольтметра?

Основной принцип вольтметра заключается в том, что он должен быть подключен параллельно, в котором мы хотим измерить напряжение. Параллельное соединение используется, потому что вольтметр сконструирован таким образом, что он имеет очень высокое значение сопротивления.

Каков принцип работы амперметра?

Принцип действия амперметра заключается в том, что сопротивление и индуктивное реактивное сопротивление должны быть очень низкими. Амперметр имеет очень низкий импеданс, так как падение напряжения на амперметре должно быть низким. Амперметр нельзя подключить параллельно по указанной выше причине. При последовательном соединении ток будет таким же.

Сколько существует типов вольтметров?

Вольтметр с подвижным железом: существует два типа вольтметра с подвижным железом: притягивающий и отталкивающий.Электродинамометрический вольтметр: когда проводник с током помещается в магнитное поле, на проводник действует механическая сила, которая является причиной отклонения проводника.

Какой диапазон у вольтметра?

от 1000 до 3000 вольт

Какова роль амперметра?

Амперметр, прибор для измерения постоянного или переменного электрического тока, в амперах. Амперметр может измерять широкий диапазон значений тока, поскольку при высоких значениях только небольшая часть тока проходит через механизм счетчика; шунт, параллельный измерителю, несет большую часть.

Какой наименьший счетчик для штангенциркуля?

0,02

Определение идеального амперметра

и его значение

Значение идеального амперметра

Следующие ниже тексты являются собственностью их авторов, и мы благодарим их за предоставленную нам возможность бесплатно делиться среди студентов, преподавателей и пользователей Интернета их тексты, которые будут использоваться только в иллюстративных образовательных и научных целях.

Вся информация на нашем сайте предназначена для использования в образовательных целях.

Информация о медицине и здоровье, содержащаяся на сайте , носит общий характер и цель, которая является чисто информативной и по этой причине не может ни в коем случае заменять совет врача или квалифицированного лица, имеющего законную профессию.

Физика

термины

Значение и определение идеального амперметра:

Идеальный амперметр — с нулевым внутренним сопротивлением — необходимо подключить последовательно

Значение и определение, указанные выше, ориентировочные не должны использоваться в медицинских и юридических целях

Источник: http: // hrsbstaff.ednet.ns.ca/sgreer/Physics%20IB/vocabulary%20list%20ib2.doc

Исходный веб-сайт для посещения: http://hrsbstaff.ednet.ns.ca/sgreer/

Автор: в исходном документе не указан текст

Если вы являетесь автором приведенного выше текста и не соглашаетесь делиться своими знаниями для обучения, исследований, стипендий (для добросовестного использования, как указано в авторских правах США), отправьте нам электронное письмо, и мы удалим ваш текст быстро.

Добросовестное использование является ограничением и исключением из исключительного права, предоставленного законом об авторском праве автору творческой работы. В законах США об авторском праве добросовестное использование — это доктрина, которая разрешает ограниченное использование материалов, защищенных авторским правом, без получения разрешения от правообладателей. Примеры добросовестного использования включают комментарии, поисковые системы, критику, репортажи, исследования, обучение, архивирование библиотек и стипендии. Он предусматривает легальное, нелицензионное цитирование или включение материалов, защищенных авторским правом, в работы другого автора в соответствии с четырехфакторным балансирующим тестом. (источник: http://en.wikipedia.org/wiki/Fair_use)

Ключевое слово Google: идеальный амперметр

Физика

термины

Что значит идеальный амперметр

Если вы хотите быстро найти страницы по определенной теме, в качестве идеального амперметра используйте следующую поисковую систему:

Значение и определение идеального амперметра

Посетите нашу домашнюю страницу

Ларапедия.com Условия использования и конфиденциальность, страница

Значение и определение идеального амперметра

Идеальный амперметр

Неидеальный вольтметр и неидеальный амперметр

Студент построил электрическую схему, которая состоит из идеальной батареи, вольтметра с сопротивлением R _В , амперметра с сопротивлением R _A и резистора R. Она соединила все элементы в цепи, как показано на рис.(1). Вольтметр показал значение 1 В, а амперметр — 1 А. Затем другой студент переключился между вольтметром и амперметром (рис. 2). В результате вольтметр показал 2В, а амперметр — 0,5А. Какое сопротивление резистора?

Решение.

Сначала давайте посмотрим на принципиальную схему на рис. (1). Амперметр показал ток 1А, а его сопротивление — R _A . По закону Ома напряжение на амперметре равно 1 * R _A .
Закон Кирхгофа о напряжении гласит, что для последовательного тракта с замкнутым контуром алгебраическая сумма всех напряжений вокруг любого замкнутого контура в цепи равна нулю. Батарея идеальная, разность потенциалов между ее выводами равна ε. Вольтметр показал значение 1В, так что

ε — 1 * R _A — 1 = 0

или

ε = R _A + 1 (1)

Теперь мы можем взглянуть на принципиальную схему на рис. (2). Вольтметр показал 2В.По закону Ома напряжение на амперметре равно 0,5 * R _A . Затем

ε — 2 — 0,5 * R _A = 0

или

ε = 2 + 0,5 * R _A (2)

Левая часть уравнения (1) и левая часть уравнения (2) равны друг другу. Таким образом, мы можем просто приравнять правые части двух уравнений друг к другу, а затем решить полученное уравнение.

R _A + 1 = 2 + 0,5 * R _A

R _A = 2 Ом.

Мы можем найти ε, подставив значение R _A в уравнение (1)

ε = 2 + 1 = 3В.

Теперь мы можем использовать закон Кирхгофа, который гласит, что полный ток, входящий в переход цепи, в точности равен полному току, выходящему из того же перехода.

Сначала посмотрим на принципиальную схему на рис. (1). Ток на переходе измеряется амперметром и составляет 1А. Из соединения выходят два тока. Согласно закону Ома, ток одной ветви равен 1 / R, а другой — 1 / R _В .Таким образом,

1 = 1 / R + 1 / R _В (3)

Теперь мы можем взглянуть на принципиальную схему на рис. (2). По закону Ома ток на переходе равен 2 / R _В . Общее напряжение или разность потенциалов батареи составляет 3 В, а вольтметр показал значение 2 В. Итак, напряжение на амперметре или резисторе равно 1В. Из соединения выходят два тока. Ток одной ветви равен 1 / R, а другой измеряется амперметром и равен 0,5 А. Таким образом,

2 / R _V = 1 / R + 0.5 (4)

Мы можем решить систему уравнений (3) и (4).

Перепишем уравнение (3) как

1 / R = 1 — 1 / R _V (5).

Кроме того, мы перепишем уравнение (4) как

1 / R = 2 / R _V — 0,5 (6).

Левая часть уравнения (5) и левая часть уравнения (6) равны друг другу. Таким образом, мы можем просто приравнять правые части двух уравнений друг к другу, а затем решить полученное уравнение.

1 — 1 / R _V = 2 / R _V — 0,5

1,5 = 3 / R _В

R _В = 2 Ом.

Подставляем значение R _V в уравнение (3) и решаем относительно

R.

1 = 1 / R + 1/2

R = 2 Ом.

Важно отметить, что амперметр и вольтметр в этой задаче очень плохие. У них обоих есть сопротивление, которого им не должно быть. Вольтметр должен иметь очень большое сопротивление, а амперметр — очень маленькое сопротивление.

Спасибо!

Связанные

Для схемы, показанной на рисунке ниже, найдите следующее: Показание [идеального] амперметра …

Вопрос первый: на рисунке ниже, какие показания на амперметре в каждом случае …

Вопрос первый: на рисунке ниже, каково показание амперметра в каждом случае .5 .6 (A) Если вы подключили цепь к настройке 3A на амперметре, то показание будет (B) Если вы подключили цепи к настройке 1A на амперметре, тогда показание будет (C) Если вы подключили цепь к настройке 300 mA на амперметре, то показание будет иметь значение 2: (A) Является ли эквивалентное сопротивление ,…

На рисунке показана схема, в которой идеальный амперметр имеет показание 1,80 x …

На рисунке показана схема, в которой идеальный амперметр имеет показание 1,80 x 10-3 А, а идеальный вольтметр — 9,20 В. Что следующие? (Предположим, R1 = 1,35-0.) R ww R (a) неизвестное сопротивление, R2 511 X Ваш ответ отличается от десяти, ko (b) ЭДС батареи V (c) разность потенциалов на R, резистор V Нужна помощь? Прочтите это мастерски

ФИЗИКА II: 4) Для схемы, показанной ниже, найдите: а) эквивалентное сопротивление; б) ток через аккумулятор ;…

ФИЗИКА II: 4) Для схемы, показанной ниже, найдите: а) эквивалентное сопротивление; б) ток через аккумулятор; в) разность потенциалов на резисторе 10 Ом. 9 п / А we 100C 5) Два резистора с сопротивлением 12,0 2 и 6,0 подключены параллельно. Затем к этой параллельной комбинации последовательно подключают резистор 8,0-12. Идеальная батарея 12,0 В затем подключается через последовательно-параллельную комбинацию. А) Нарисуйте схему этой схемы. Б) Найдите …

4) Учитывая схему ниже.Напряжение 5 вольт и каждое резистор 10 Ом ….

4) Учитывая схему ниже. Напряжение 5 вольт и каждое резистор 10 Ом. Ток, протекающий по цепи (когда измеряется идеальным амперметром) составляет 1 ампер. а) Покажите, что ток в цепи равен 1 А. Затем предположим, что вы установили цифровой мультиметр (в режим амперметра), который имеет сопротивление одного Ом в точке А. Пересчитайте эквивалент сопротивление цепи. б) Какой ток сейчас течет по цепи. Это ток…

. В следующей схеме показание идеального амперметра равно I. Найдите ЭДС ячейки V через I и t. 4р 4 …

. В следующей схеме показание идеального амперметра равно I. Найдите ЭДС ячейки V через I и t. 4r 4r 4r A) V- (2-22) In C) V 4,5 Ir B) (2 + 2/2) Ir D) V = 31r . В следующей схеме показание идеального амперметра равно I. Найдите ЭДС ячейки V через I и t. 4r 4r 4r A) V- (2-22) In C) V 4,5 Ir B) (2 + 2/2) Ir D) V = 31r

Для схемы, показанной на рисунке ниже, найдите сквозной ток и разность потенциалов…

Для схемы, показанной на рисунке ниже, найдите сквозной ток и разность потенциалов на каждом резисторе. Поместите результаты в таблицу для удобства чтения. (Предположим, что R1 = 27 Ом, R2 = 2 Ом и V = 2 В.)

Рассмотрим схему, показанную ниже. Все три батареи идеальны. Вольтметр и амперметр тоже …

Рассмотрим схему, показанную ниже. Все три батареи идеальны. Вольтметр и амперметр тоже идеальны. 7,00 В 弓 = 12.0V v) R 5.00 R2 6.00 Ω = 8.00 V A. Какое внутреннее сопротивление батарей? Б. Какое внутреннее сопротивление вольтметра? C. какое внутреннее сопротивление у амперметра? D. Основываясь на ваших ответах на вопросы A-C, нарисуйте более простую эквивалентную схему (в пространстве вверху справа от исходной схемы) …

3. Схема показана ниже. Если предположить, что амперметр и вольтметр идеальны, значит …

3. Схема показана ниже.Предположение, что амперметр и вольтметр идеальны, означает, что они не влияют на ток в цепи, поэтому идеальный вольтметр имеет очень высокое сопротивление, а идеальный амперметр имеет незначительное сопротивление. Вольтметр www 9.0 В 24 (а) Какие показания амперметра и вольтметра при разомкнутом переключателе (0,15 А и 3,6 В) (б) Какие показания амперметра и вольтметра при замкнутом переключателе? (0,38 А и 9,0 В) ) (д) …

Батарея 6,0 В подключена к двум резисторам 7,70 кОм в серии.Амперметр …

Батарея 6,0 В подключена к двум резисторам 7,70 кОм в серии. Амперметр внутреннего сопротивления 0,570 Ом измеряет ток и одновременно вольтметр с внутренним сопротивлением 15,2 кОм измеряет напряжение на одном из 7,70 кОм резисторы в цепи. Что показывает амперметр? Что показывает вольтметр?

Saneeta lehen 2) В схеме, показанной на рисунке, два резистора номиналом 300 Ом подключены …

Saneeta lehen 2) В схеме, показанной на рисунке, два 300-резистора соединены последовательно с идеальной батареей. К одному из резисторов подключен вольтметр, который показывает напряжение на резисторе 3,23 В. Найдите напряжение аккумулятора.

Перевести идеальный амперметр на тамильский с контекстными примерами

Английский

2.1 тагор — садхана i — iii главы вступление Рабиндранат Тагор, родившийся в Калькутте 7 мая 1861 года, был самым молодым но один ребенок от дебандраната тагора. по словам самого тагора его отца был тем, кого «я видел очень редко; он был далеко от дома, но его присутствие распространился по всему дому и оказал сильнейшее влияние на мою жизнь… ». его называли махариши или великим святым, который верил в поклонение невидимый бог. Отношение Тагора к богу и миру унаследовано от отца.тагоры были вайшнавами по своим религиозным взглядам и были склонны к вегетарианство в диете. они были группой высокообразованных и просвещенных люди, которые помогали Раджа Рам Мохан Рою в его движении социальных реформ. Рабиндранат Тагор жил в преклонном возрасте, когда Индия была взволнована глубоко тремя движениями — религиозным, литературным и социальным, к которым Вклад семьи Тагор был очень велик. первая часть была религиозным, и его основателем был Раджа Рам Мохан Рой, который считал, что Бог один.одним из лидеров этого движения был Дебандранатх Тагор, отец рабиндраната. вторая часть была в области литературы и Бакин Чандра пытался спасти бенгальский язык от деградации мертвых формы, в которые он упал, и привносят новое критическое отношение и делают бенгальский язык инструмент выражения богатого воображения, который не терпеть любые ограничения, наложенные на него извне. третья часть была национальная она была национальной; это было частично политическим, а частично культурным.это подняло голос протеста против унижения, которому индейцы подверглись в руки западных. не возражал против введения западных мысли, но это определенно не в пользу неизбирательного отказа от традиционная индийская культура и ценности. отец Тагора уделял особое внимание изучению Упанишады и не оставили камня на камне, чтобы остановить волну обращения в христианство в Бенгалии. Тагор провел детство в доме яраснако с атмосферой это отразилось эхом культуры, изысканности и искусства.он был из 63 64 очень ранние годы своей жизни любил природу и тосковал по внешнему миру природа. его заставили изучать науку, литературу, музыку и живопись без учитывая, интересовался он ими или нет. изучение всего его предметы на английском языке, он выучил бенгали хорошо. получил образование в Индии и Лондоне подал большие надежды как писатель. на него повлияла вайшнавская лирика поэзии, которая дала поэту толчок к смелости и проложила новый путь для сам в области искусства и поэзии.пробуждение водопада, его работа показала великое единство имея в виду. что запомнилось в этом опыте, так это его человеческое послание и внезапное расширение его сознания в сверхъестественном мире человека. есть три отличительных момента, которые, кажется, предстают перед нами из этого нового видение поэта о жизни. я. человеческая душа, из которой сотворено творение, и которое его творческое усилие отвлекает его от себя и гармонизирует с внутренней жизнью природа, полная человеческого значения.II. союз между растущим сознанием человека и духом природа — источник радости, и именно в этом чувстве восторга возникает от осознания внутренней гармонии предметов, которую ищет поэт его определение красоты. iii. этот поиск и эта радость подобны свободе, потому что это только выходя за пределы внешней уверенности в банальности и тривиальности что его реальное значение обнаружено. издал ряд сборников песен и стихов, в которых прославлены идеалы древности на фоне пороков западных национализм, который осуждается как апогей жадности.он вел беспрерывный война против двух пороков касты, которые дегуманизируют человека и национальность в запад, который делает человека грубым. после публикации гитанджали, ознаменовавшей переходный период в его жизни, Национальные устремления Тагора слились в универсальном. когда посетил В Англии и Европе он был встречен там как провидец с универсальным посланием. он был удостоен Нобелевской премии в 1913 году. публикация гитанджали на английском языке. взяли штурмом читающую по английски публику, и их 65 благородство его мысли как красота языка.в течение во время своего визита в Америку в 1913 году, чтобы доставить туда несколько адресованных им людей, он знакомство с Рудольфом Ойкеном, известным немецким философом, который также был очарованный чтением гитанджали. лекции, которые он читал в Америке, были опубликовано как садхана Макмилланом вместе с садовником, полумесяцем луна и читра. Тагор был поэтом и мечтателем. он чувствовал, что западная цивилизация направлялся к катастрофе или разрушению. он начал думать о катастрофе или разрушение. он начал думать о проблемах жизни в спокойной и отстраненной манера и выражение лица были отмечены чувством смелого оптимизма, пытающегося изобразить всему миру послание вечного мира.мир и спокойствие оказалась тема. 2.2 отношение человека к вселенной Цивилизация древней Греции зародилась в городских стенах. эти стены оставляют свой след в умах людей. они устанавливают принцип «Разделяй и властвуй» в нашем мировоззрении, что порождает в нас привычку обеспечивать все наши завоевания, укрепляя их и отделяя друг от друга. мы разделяют нацию и нацию, знания и знания, человека и природу. это порождает в нас сильное подозрение ко всему, что находится за пределами барьеров, которые мы построили все должно упорно бороться за свое признание.в Индии, когда появились первые арийские захватчики, обширные леса предоставили им особое преимущество естественной защиты, еды и воды в множество. таким образом, наша цивилизация зародилась, и она приняла характер, отличный от это происхождение и среда. окруженный необъятной жизнью природы, был накормлен и одетый ею, имеющий с ней самые близкие и самые постоянные сношения различные объекты. эта атмосфера вместо того, чтобы притуплять человеческий разум и подавляя стимулы к прогрессу, придавал ему определенное направление.имея постоянный контакт с живым ростом природы, его разум был вознагражден за желание расширить свой разум было свободным от желания расширить свою власть с помощью возведение пограничных стен вокруг своих владений. его целью не было приобретение но осознать, расширить свое сознание, вырастая и врастая в его окружение. он чувствовал, что истина исчерпывающая, что нет такого 66 вещь как абсолютная изоляция в существовании, и единственный способ постичь истину — это через интерпретацию нашего существа во всех объектах.эта гармония между человеческий дух и дух мира были стремлением лесного жилища мудрецы древней Индии. в будущем, даже когда будут созданы могущественные царства — даже в период расцвета своего материального благополучия — сердце Индии никогда не заглядывало с обожанием вернулись к первоначальному идеалу напряженной самореализации и Достоинство простой жизни лесной пустыни. жители Запада гордились покорением природы, как будто мы живем во враждебном создание мира и искусственное разобщение между собой и универсальным природа, в лоне которой он лежит.но индейцы считали, что есть рациональное связь между ним и природой. мы в гармонии с природой и мысли в гармонии с вещами — сила в гармонии с властью который универсален. в соответствии с ним, все, что находится на низком уровне бытия, является просто природа, и все, что имеет печать совершенства, интеллектуального или морального, в человеческой природе. земля, вода и свет, фрукты и цветы в Индии были не просто физические явления, к которым нужно обратиться, а затем оставить в стороне.тот человек чьи духовные глаза открыты, знает истину о земле и воде в последней инстанции заключается в нашем представлении о вечном мире. это не просто знание, как наука есть, но это восприятие души душой. это дает нам не силу, а радость. когда человек не осознает своего родства с миром, он живет в тюрьме — дом, стены которого ему чужды. когда встречает вечный дух во всем объекты, он освобожден от них, для них он обнаруживает самое полное значение мира, в котором он родился.таким образом, текст нашего повседневного посредничества Гаятри, стих, который считается воплощением всех вед. к с его помощью мы пытаемся осознать сущностное единство мира с сознательной душой человека. мы понимаем вечный дух, сила которого творит землю, небо и звезды. это не во власти владения, а во власти союз. Индия знала, что когда с помощью физических и психических преград мы жестоко отделяемся от неиссякаемой жизни природы, когда становимся людьми, человек во вселенной, мы создаем непонятные проблемы.человек должен осознавать целостность его существования, его место в бесконечности. это были риши, которые достигнув верховного бога со всех сторон, обрел прочный мир, имел 67 объединились со всеми, вошли в жизнь вселенной. таким образом, государство осознания наших отношений со всеми, вступления во все через союз с богом, считалось в Индии окончательным и воплощением человечество. его свобода и удовлетворение в любви, что является другим названием для идеальное понимание.вот почему упанишады описывают тех, кто достиг цели человеческой жизни как «мирной» и «единой с богом», что означает что они находятся в полной гармонии с человеком и природой, и поэтому в безмятежный союз с богом. мы можем увидеть ту же истину в учении Иисуса, когда он говорит: «легче верблюду пройти сквозь игольное ушко, чем богатому человек, чтобы войти в Царство Небесное — это означает, что все, что мы ценим для нас самих отделяет нас от других; наше владение — это наши ограничения.это единственная живая истина, которая делает правдой все реальности. эта правда не только о знание, но преданность. Будда, который развил практическую сторону учение упанишад проповедовало то же самое. Упанишады говорят, что существо, которое в своей сущности является светом и жизнью всех, кто осознает мир, является Брахма. Упанишад также говорит: «Ты приобретешь, отдавая. ты не будешь желать. в гите нам советуют работать безынтересно, отказавшись от всякой жажды результата. все, что он возник из аморальная жизнь и вибрирует с жизнью, ибо жизнь необъятна.2.3 сознание души Стремление древней Индии состояло в том, чтобы жить и двигаться, и радость — это брахма — всесознательный и всепроникающий дух, расширяя свое поле сознание во всем мире. начиная пытаться осознать все, нужно в конце ничего не осознавая. но на самом деле это не так абсурдно, как кажется. факты много, но правда одна. животный интеллект знает факты, человеческий ум обладает способностью постигать истину. это открытие истины — чистая радость для человека — это освобождение его ума.правда открывает целый горизонт, она ведет нас к бесконечно. Упанишад говорит: «познай свою душу» — осознай один великий принцип единства, которое есть в каждом человеке. все наши эгоистические импульсы, наши эгоистичные желания затемняют наше истинное видение душа. когда мы осознаем свою душу, мы воспринимаем внутреннее существо, которое 68 превосходит наше эго и имеет более глубокую связь со всем. как дети изучение алфавитов, слов, а затем предложений, наша душа, когда она отстранена и заключенный в узкие рамки «я» теряет свое значение.в любви он использование различий стирается, и человеческая душа выполняет свою задачу в совершенство, выходящее за пределы самого себя и достигающее порога бесконечное. поэтому любовь — это наивысшее блаженство, которого может достичь человек. наш великий «Открыватели» — это те, кто проявляет истинный смысл души, отказавшись я ради любви к человечеству. мы называем тогда «махатмы» — люди великих душа? «Параматма» — это высшая душа во мне, и моя радость заключается в осознании этой правды. радости и печали наших близких — это радости и печали наших близких, потому что в них мы выросли, в них мы прикоснулись та великая истина, которая охватывает всю вселенную.наша самая большая радость в потеря нашего эгоистического «я» и объединение с другими. согласно упанишады, ключ к космическому сознанию, к сознанию Бога, находится в сознание души. цыпленок знает, когда он прорывается через эгоцентричный изолировать его яйцо, чтобы твердая скорлупа, которая так долго его покрывала, не была действительно часть его жизни. на санскрите птицу называют дваждырожденной: так также назван человек, прошедший церемонию дисциплины сдержанность и высокое мышление — кто вышел простым в желаниях, чистым в сердцем и готов взять на себя все жизненные обязанности в бескорыстном широта духа.Считается, что он переродился от слепого окутывание себя свободой душевной жизни. когда Иисус сказал: «Блаженны кроткие, потому что они унаследуют землю, — он имел в виду это. доктрина освобождение, которое проповедовал будда, было свободой от рабства авидья (невежество), когда он достигает «бодхи», то есть пробуждения ото сна себя к совершенству сознания, он становится, но бедность человека ужасны, его потребности безграничны, пока он действительно не осознает свою душу.в видение Всевышнего в нашей собственной душе — это прямая и непосредственная интуиция. грех — это размытие истины, затуманивающее чистоту нашего сознания. это высший, который заставляет человека чувствовать боль разлуки с богом и рождает горячую молитву, «Боже, отец, смахни полностью все наши грехи». отдай нам это и это хорошо? крик мужчины достиг своего полного выражения. это желание самого себя69 выражение, которое приводит его к совершенству. человек становится идеальным мужчиной, он достигает своего наиболее полного выражения, когда его душа осознает себя в бесконечном существе кто есть avih, чья суть — выражение.когда жизнь человека спасли от отвлечения находят свое единство в душе, тогда сознание бесконечного становится для него одновременно прямым и естественным, как свет для пламени. все примиряются конфликты и противоречия жизни; знания, любовь и действие гармонизированный; бесформенное представляется нам в виде цветка, плода — в виде высший. 2.4 проблема зла вопрос, почему существует зло, совпадает с вопросом, почему существует несовершенство или почему вообще существует творение.несовершенство не является отрицанием совершенство; конечность не противоречит бесконечности; они всего лишь полнота проявляется по частям, бесконечность раскрывается в пределах. боль, это чувство нашей конечности не является неотъемлемой частью нашей жизни. это не самоцель, в отличие от радости. мы чувствуем, что добро — это положительный элемент в природе человека, и в любом возрасте и Каждый климат, который человек ценит на Западе, является его идеалом добра. воля высшая желание большей жизни, жизни, большее разделение которой вне нашей досягаемости, чьи объекты большей частью не предстают перед нашим взором.тогда мы начинаем различать то, что мы сразу желание и что хорошо. хорошо то, что желательно для наших большее я. таким образом, чувство добра проистекает из более истинного взгляда на жизнь. в этом он становится великим, потому что осознает истину. жизнь не состоит из фрагментов, бесцельно и прерывисто. это правда, что человек не отстраненное существо, что у него универсальный аспект; и когда он осознает это, он становится великим; очень часто именно наша моральная сила дает нам наиболее эффективную возможность творить зло, эксплуатировать других людей для собственной выгоды, ограбить других людей их справедливые права.жизнь животного аморальна, потому что оно знает только немедленное настоящее; жизнь человека может быть аморальной, но это означает только то, что у него должна быть моральная основа. не видеть — значит быть слепым, а видеть неправильно — видеть только несовершенным образом. жить добродетельной жизнью — значит жить жизнью всех. удовольствие для самого себя, но добро касается счастья все человечество и на все времена. с точки зрения добра, удовольствия, боли 70 предстают в другом значении.мученики доказывают, что это в истории, и мы доказываем это каждый день в наших маленьких мучениках. жить в совершенной добродетели — значит осознавать свою жизнь в бесконечное. наше тело может умереть только в том случае, если оно попытается съесть собственное вещество, а наши глаз теряет смысл своей функции, если он может видеть только себя. мы видим тогда, что индивидуальность человека не является его высшей истиной, в нем есть то, что универсальный. наш орган зрения, наш орган передвижения, наша физическая сила становится всемирным; пар и электричество становятся нашими нервами и мускулами.это то же самое и с нашей духовной жизнью. но мы жалуемся, что мы недовольны, как будто в природе вещей было что-то, что делало нас несчастными. вселенский дух ждет, чтобы увенчать нас счастьем, но наш индивидуальный дух не принял бы этого. самый важный урок, который человек может извлечь его жизнь не в том, что в этом мире есть боль, но от него зависит, как повернуть ее нехорошо, что он может превратить это в радость. без подробностей — 2.5. Область тьмы -v.s.naipaul Положение Найпула как карибского представителя третьего поколения, обосновавшегося в Англии, заставляет идея возврата (в незапятнанное прошлое и полное, укоренившееся тож) вдвойне проблематично. в одном из своих эссе Найпол писал: «хотя английский язык был моим, […] его традиция не была ». здесь нет практически карибская «традиция», к которой он может прибегнуть, и это, возможно, основа его мучительного чувства. коренные народы Карибского бассейна давно вымерли.Найпол также в своих многочисленных интервью и эссе , превратил свой собственный миф в миф о писателе как о перемещенном человеке, который не «иметь сторону, не имеет страны, не имеет сообщества; тот, кто полностью индивидуален », фигура, которая достигла« брахманического идеала непривязанность », человек без дома. его главный герой г-н. Босвас изображает это связано с владением «домом» — «домом». медленный и величественный ритм его прозы, размеренный тон отражает мрачную солидность и дает это что-то вроде статуса факта.Найпол посетил Индию много месяцев спустя разные случаи, чтобы собрать «материалы» для его «области тьмы» (1964), Индия: раненая цивилизация (1977), и Индия: миллион мятежей сейчас (1990). это серьезные дела, требующие много размышлений и анализа; таким образом, рассказ очевидца придает «авторитет» его писаниям. это из первых рук отчет о том, что произошло и кто был вовлечен. никто не может сомневаться в 71 необычайные качества наблюдений Найпола, они проницательны, детализированы и точный .в «области тьмы» примечательны «поиски» «я»: есть намерение озабоченность собой, и это окрашивает все наблюдения Найпола и Комментарии . повествование изобилует конфессиональными заявлениями, философские комментарии, его собственные страхи и опасения по поводу Индии. в философская перспектива присутствует повсюду в обоих произведениях Найпола.