protokol_ruckove_pristroje1

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM
Jméno:
LINDUŠKA MARTIN
Kód:
Katedra fyziky
FEI VUT BRNO
Ročník:
1.
Obor:
SEE
Skupina:
C23
Odděl.:
Spolupracoval:
Měřeno dne:. 7.03.2000
Odevzdáno dne:
21.3.2000
Příprava:
Opravy:
Učitel:
Hodnocení:
Název úlohy:
Vlastnosti ručkových měřících přístrojů
Číslo úlohy:
17
1.Úkol:
Zobrazte na osciloskopu a změřte (užitím všech přiložených voltmetrů) zadané hodnoty napětí, a to neusměrněné a jednocestně i dvoucestně usměrněné.
2.Teoretický úvod:
Ručkovými elektrickými přístroji se měří základní elektrické veličiny, většinou na principu silových účinků polí.
Tato pole jsou vytvářena buď přímo měřeným proudem, nebo proudem, které v přístroji vytvoří měřené napětí.
Na každém přístroji (zpravidla v pravém dolním rohu stupnice) bývá uvedeno několik důležitých údajů:
Správná pracovní poloha stupnice
Měřící soustava
Značka druhu proudu (napětí) a třída přesnosti
Velikost zkušebního napětí
Podle způsobu převádění měřené elektrické veličiny na mechanický pohyb ukazatele rozeznáváme měřící přístroje:
Magnetoelektrické (deprézské, s otočnou cívkou)
Ferromagnetické (elektromagnetické)
Elektrodynamické
Tepelné
Elektrostatické, atd.
Systémy magnetoelektrické
Výchylka ručky tohoto ústrojí je úměrná střední hodnotě proudu (napětí) Hodnoty na stupnici taktéž odpovídají střední hodnotě. Tímto přístrojem lze měřit pouze stejnosměrné napětí (proud ). Tlumený doběh ručky je ve většině případů řešen pomoci vířivých proudů.
Systémy magnetoelektrické s vestavěným usměrňovačem
Princip fce. tohoto ústrojí je totožný s předchozím případem s tím rozdílem, že je k  němu připojen nejčasněji dvojcestný usměrňovač v gretzově zapojení. Takto upravený přístroj měří střední hodnotu, avšak hodnoty na stupnici odpovídají efektivní hodnotě. Tak lze měřit rovněž střídavé napětí (proud), za předpokladu, že se jedná o harmonický průběh. Pro neharmonické veličiny je výsledek měření zkreslený.
Systémy ferromagnetické
Výchylka ručky je v  tomto případě úměrná efektivní hodnotě napětí ( proudu ). Stupnice přístroje udává efektivní hodnotu. Systém používá vzduchové komory pro zajištění měkkého doběhu ručky.
Harmonický průběh napětí
O harmonickém průběhu napětí hovoříme tehdy, jestli-že je jeho okamžitá hodnota definovaná funkcemi
U(t)= Um sin((t +(0) nebo U(t) = Um cos((t +()
Kde U(t) [V] je velikost napětí jako fce. Času
Um [V] je amplituda
( [rad] je úhlová rychlost daná vztahem 2(f kde f [Hz] je frekvence
(0,( [rad] je fáze
Maximální hodnota
Jedná se o největší okamžitou hodnotu. Pokud není uvedeno jinak značíme ji Um .
Efektivní hodnota
Je hodnota střídavého proudu (napětí) , která vyvolá v odporu za určitý čas stejné tepelné účinky jako stejně velká hodnota stejnosměrného proudu (napětí). Pokud vycházíme z definice práce dostaneme následující vztah
Im2T
RI2T= R -----------
2
Kde R[(] je odpor jehož hodnota je konstantní
T[s] je čas
I[A] je efektivní hodnota proudu
I m [A] odpovídá maximální hodnotě proudu
Po dalších úpravách získáme vlastní vztah pro efektivní hodnotu proudu (napětí)
Im
I= -----
(2
Střední hodnota
Střední hodnota střídavého proudu (napětí) je rovna myšlené hodnotě stejnosměrného proudu, který přenese v elektrolytu za stejnou dobu stejný elektrický náboj jako uvažovaný střídavý proud (napětí).
Střední hodnota je definována následujícím vztahem:
Kde Us - střední hodnota napětí (proudu)
T - perioda
U(t) - fce , kterou je definován průběh