Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

• Пример. Чему равно напряжение на аноде лампы телевизора, если при измерении вольтметром с малым входным сопротивлением показание прибора равно U1 = 75 В, а при измерении напряжения по схеме рис. 2, 36, б — 52,5 В?

Решение. Напряжение на аноде лампы равно:

U = 75∙52,5/(75–52,5) = 175 В.

Из приведенного примера видно, что при непосредственном измерении напряжения вольтметром результат измерения (U1 = 75 В) намного отличается от действительного значения напряжения (U = 175 В).

2.8.2. Измерение постоянных напряжений миллиамперметром

Этот способ требует двух дополнительных резисторов R1 и R2.

Для облегчения вычислений сопротивление второго резистора должно быть равно числу, выраженному однозначной цифрой с нулями, например 5000, 10 000, 20 000 и т. д. Порядок измерения напряжения следующий:

а) к точкам А и В (рис. 2.36, а), напряжение между которыми требуется измерить, присоединяют миллиамперметр с последовательно включенным резистором R1 и замечают показания прибора (I1) (резистор R1 желательно взять такой величины, чтобы стрелка отклонялась почти на всю шкалу);

б) последовательно с миллиамперметром и резистором R1 включают резистор R2 (рис. 2.36, б) и замечают второе показание (I2) прибора;

в) определяют напряжение между точками А и В по формуле:

U = R2∙I1∙I2/(I1 — I2).

Рис. 2.36.Метод измерения напряжения постоянного тока миллиамперметром

• Пример. Чему равно напряжение на зажимах полупроводникового выпрямителя, если при включении последовательно с миллиамперметром резистора сопротивлением R1 = 900 Ом ток I1 = 9 мА, а при увеличении сопротивления в цепи прибора до 1900 Ом сила тока уменьшается до 5,4 мА?

Решение:

U = 1000∙9∙10^-3∙5,4∙10^-3/(9∙10^-3 — 5,4∙10^-3) = 13,5 В.

2.8.3. Измерение силы тока низкоомным вольтметром

В отсутствие миллиамперметра или амперметра ток можно измерить вольтметром. С этой целью вольтметр вводят последовательно в измеряемую цепь (рис 2.37, а) и замечают первое показание (U1) прибора.

Присоединив параллельно вольтметру (рис. 2.37, б) резистор, сопротивление R которого известно, замечают второе показание (U2) вольтметра.

Рис. 2.37.Метод измерения силы тока низкоомным вольтметром

Затем определяют искомый ток, то есть ток, протекающий в цепи в отсутствие вольтметра, по формуле:

I = U1∙U2/[R1(U1 - U2)]

• Пример. При включении вольтметра в цепь катода кинескопа показание прибора равно U1 = 2,75 В; после присоединения к вольтметру резистора сопротивлением R = 22 кОм показание вольтметра уменьшается до 1,3 В. Чему равен ток в цепи катода кинескопа?

Решение. Согласно формуле измеряемый ток равен:

I = U1∙U2/[R∙(U1 — U2)] = 2,75∙1,3/22000∙(2,75 — 1,3) = 112 мКа

Вследствие того, что любой измеритель тока обладает собственным сопротивлением, включение его в цепь увеличивает общее сопротивление и, следовательно, уменьшает ток. Таким образом, показания микро- и миллиамперметров оказываются меньше тех значений токов, которые протекают в цепи в отсутствие прибора. Чем больше отношение сопротивления прибора к сопротивлению между теми двумя точками цепи, к которым присоединен измеритель тока, тем больше эта дополнительная ошибка измерения.

2.8.4. Измерение малых сопротивлений миллиамперметром

Процесс измерения начинается со сборки схемы, изображенной на рис. 2.38, а. Сопротивление R резистора выбирают в пределах R = (20…30)∙R_мА, где R_мА — сопротивление миллиамперметра, а напряжение батареи берут такой величины, при которой стрелка миллиамперметра отклоняется почти на всю шкалу.

Записав первое показание прибора (I1), присоединяют параллельно миллиамперметру измеряемое сопротивление R_x и замечают второе показание прибора (I2).

После этих измерений сопротивление R_x определяют по формуле:

или по более точной формуле: