Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

• Пример. Определить сопротивление и ток полного отклонения микроамперметра М24, если при включении в цепь прибора резисторов R1 = 15 кОм и R2 = 16 кОм стрелка отклоняется до отметки «44,2» шкалы, а при закорачивании резистора R2 — до отметки «85,7». Внутреннее сопротивление гальванического элемента равно 0,8 Ом, а э.д.с. — 1,46 В и число отметок шкалы — 100.

Решение. В соответствии с формулами (2.22) и (2.24) находим сопротивление микроамперметра:

R_м = [16000/[(85,7/44,2)-1]] — 15000 — 0,8 ~= 2038 Ом

ток полного отклонения

I_по = (1,46/16000)∙[(100/44,2) — (100/85,7)] ~= 99,9 мкА

Способ 2. Определение внутреннего сопротивления и тока полного отклонения микроамперметра при помощи постоянных резисторов.

Для определения предлагаемым способом сопротивления и тока полного отклонения микроамперметра требуется гальванический элемент и два постоянных резистора: один из них (R1) сопротивлением (1,5…2,0)∙I/I_по, где I_по — предполагаемое значение тока полного отклонения микроамперметра в амперах, а другой (R2) сопротивлением 100 — 2000 Ом.

Процесс измерения заключается в следующем:

1. собирают схему, приведенную на рис. 2.41, и записывают первое показание (I1) микроамперметра (если прибор «зашкаливает» или, наоборот, стрелка отклоняется на незначительный угол, то соответственно увеличивают или уменьшают сопротивление резистора R1);

Рис. 2.41. Определение внутреннего сопротивления и тока полного отклонения микроамперметра ори помощи постоянного резистора

2. переводят переключатель в положение 1–3 и записывают второе показание (I2) микроамперметра;

3. вычисляют внутреннее сопротивление (R_м) по формуле:

При питании схемы источником повышенного напряжения (например, батареей гальванических элементов, составленной из трех батарей типа 3336Л) сопротивление R1 увеличивают в девять раз. В этом случае отношение R2/R1 уменьшается тоже в девять раз, а формула (2.25) упрощается, принимая вид:

Как следует из этого выражения, в случае питания схемы повышенным напряжением требуется только один резистор R2 известного сопротивления.

Ток полного отклонения микроамперметра можно определить следующим образом:

1. измерить напряжение U источника питания схемы;

2. записать силу тока (I1), против которой устанавливается стрелка при переводе переключателя в положение 1–2;

3. вычислить ток полного отклонения по формуле:

где I_макс — конечная отметка шкалы (максимальное значение шкалы прибора).

• Пример. Определите внутреннее сопротивление микроамперметра, ток полного отклонения которого I_по= 100 мкА.

Выбираем сопротивления резисторов R1 и R2 равными:

R1 = 1,5/I_по = 1,5/100∙10^-6 = 15 кОм и R2 = 470 Ом.

По выбранным значениям сопротивлений токи I1 и I2 равны:

I1 = 92 мкА и I2 = 37,5 мкА.

В соответствии с формулой (2.25) измеряемое сопротивление

Точное значение сопротивления микроамперметра R_п превышает измеренное на 4 Ом. Следовательно, погрешность измерения:

S_Rm = R_п — R_м/R_п = 720–716/720 ~= 0,6 %,

что свидетельствует о довольно высокой точности измерения сопротивлений.

2.8.7. На что способна батарейка

Любителям радио и электроники часто приходится выбирать тип и размер гальванических элементов. Основным критерием может стать максимальная продолжительность работы комплекта или минимальный его вес. Уменьшение веса связано с использованием элементов батарей небольшой емкости, работающих в форсированном режиме. Поскольку в справочниках обычно приводятся умеренные нагрузки «нормального» режима, укажем максимально допустимые (в разумных пределах) токи для ряда распространенных отечественных источников.