Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się z budową i działaniem mierników elektrycznych, pomiary podstawowych wielkości obwodu elektrycznego.
Część teoretyczna:
Pomiar natężenia prądu.
Do pomiaru prądu służy amperomierz. Aby przez organ pomiarowy miernika i odbiornik przepływał ten sam prąd, amperomierz powinien być połączony szeregowo z odbiornikiem (rys.1.). W celu uniknięcia zmiany prądu w obwodzie, wynikającej z włączenia amperomierza, jego oporność wewnętrzna powinna być bardzo mała.
Rys. 1. Schemat pomiaru natężenia prądu elektrycznego
Pomiary napięcia
Woltomierz dołącza się do zacisków, między którymi ma być pomierzone napięcie, a więc równolegle do rozpatrywanego elementu obwodu (rys.2.).
Rys. 2. Schemat pomiaru napięcia prądu elektrycznego
Pomiary mocy w obwodach prądu przemiennego
Pomiaru mocy czynnej odbiornika w obwodzie jednofazowym dokonuje się watomierzem. Układ do pomiaru mocy czynnej przedstawiono na rys. 3.
Rys. 3a.Układ z poprawnie mierzonym prądem Rys. 3b. Układ z poprawnie mierzonym napięciem
Przebieg ćwiczenia:
Podłączenie układów pomiarowych wg schematów, dokonanie pomiarów.
Pomiar natężenia b) Pomiary napięcia c) Pomiary mocy w obwodach prądu przemiennego
Rys. 4. Schemat układu do pomiaru Rys. 5. Schemat układu do pomiaru Rys. 6. Schemat układu do pomiaru
natężenia prądu elektrycznego napięcia prądu elektrycznego mocy prądu elektrycznego
Zapisanie wyników pomiarów, obliczenie błędów względnych i bezwzględnych.
| Przedział dla wartości mierzonych | Wielkości mierzone (W0) |
Jednostka | Wielkość rzeczywista (Wr) | || = |WO−Wr| |
$$\left| \delta \right| = \left| \frac{}{W_{r}}*100\% \right|$$ |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,75 | I1 = 0,61 | A | 0,61 A | 0 | 0 |
| 1,5 | I2 = 0,61 | 0 | 0 | ||
| 3 | I3 = 0,60 | 0,01 | 1,64 % | ||
| 30 | U1 =15,50 | V | 15,67 V | 0,17 | 1,08 % |
| 75 | U2 = 15,50 | 0,17 | 1,08 % | ||
| 150 | U3 = 16,00 | 0,33 | 2,11 % | ||
| 250 | P1 = 26,25 | W | 27,92 W | 1,67 | 5,98 % |
| 500 | P2 = 27,50 | 0,42 | 1,50 % | ||
| 1000 | P3 = 30,00 | 2,08 | 7,45 % |
Wnioski.
Z wyników powyższych pomiarów można wywnioskować, że wykonanie jak najbardziej dokładnego pomiaru zależy od doboru zakresu skali pomiarowej. Wykonując pomiary należy tak dobierać zakresy pomiarowe na przyrządach , aby mierzyły one wartości zbliżone do ich zakresu pomiarowego. Takie warunki przeprowadzenia pomiaru gwarantują pomiar obciążony najmniejszym błędem. Poza doborem zakresu pomiaru pewne odchylanie wyników wywołane są niedokładnością samych przyrządów pomiarowych, a także błędem obserwatora wykonującego pomiar, w przypadku kiedy używane są mierniki wskazówkowe.