Amperemeter og voltmeter skiftekreds
I amperemeter skaber strømmen, der strømmer gennem enheden, et drejningsmoment, der får den bevægelige del til at afbøjes i en vinkel, der afhænger af denne strøm. Denne afbøjningsvinkel bruges til at bestemme den aktuelle værdi af amperemeteret.
For at måle strømmen i en eller anden type energimodtager med et amperemeter, er det nødvendigt at forbinde amperemeteret i serie med modtageren, så strømmen af modtageren og amperemeteret er den samme. Modstanden af amperemeteret skal være lille sammenlignet med modstanden af modtageren af energi, som den er forbundet med i serie, således at dens inklusion praktisk talt ikke har nogen indflydelse på størrelsen af strømmen af modtageren (på driftsmåden af kredsløb). Således skal modstanden på amperemeteret være lille, og jo lavere den er, jo større er dens nominelle strøm. For eksempel, ved en mærkestrøm på 5 A er modstanden af amperemeteret ra = (0,008 - 0,4) ohm. Med en lav modstand af amperemeteret er effekttabene i det også små.
Ris. 1. Amperemeter og voltmeter tilslutningsskema
Ved en nominel amperemeterstrøm på 5 A er effekttabet Pa = Aza2r = (0,2 — 10) VA... Spændingen påført til voltmeterets terminaler forårsager en strøm i dets kredsløb. Ved jævnstrøm afhænger det kun af spændingen, dvs. Iv = F (Uv). Denne strøm, der passerer gennem voltmeteret, såvel som i amperemeteret, får dens bevægelige del til at afbøjes i en vinkel, som afhænger af strømmen. På denne måde vil hver værdi af spændingen ved terminalerne på et voltmeter være veldefinerede værdier af strømmen og rotationsvinklen for den bevægelige del.
For at bestemme spændingen ved terminalerne på energimodtageren eller generatoren i henhold til aflæsningerne af voltmeteret, er det nødvendigt at forbinde dets terminaler til terminalerne på voltmeteret, så spændingen på modtageren (generatoren) er lig med spændingen på voltmeteret (fig. 1) .
Voltmeterets modstand skal være stor sammenlignet med modstanden af energimodtageren (eller generatoren), så dens inklusion ikke påvirker den målte spænding (på kredsløbets funktionsmåde).
Et eksempel. En spænding U= 120 V påføres kredsløbets terminaler med to serieforbundne modtagere (fig. 2) med modstand r1=2000 ohm og r2=1000 ohm.
Ris. 2. Skema til at tænde for voltmeteret
I dette tilfælde er spændingen U1 ved den første modtager 80 V, og ved den anden U2 = 40 V.
Hvis du tilslutter et voltmeter med en modstand parallelt med den første modtager rv =2000 ohm for at måle spændingen ved dens terminaler, så vil spændingen på både den første og den anden modtager have en værdi på U'1=U'2= 60 V.
Tændelse af voltmeteret fik således spændingen på den første modtager til at ændre sig med U1 =80 V til U'1= 60 V, fejlen ved måling af spændingen på grund af at tænde for voltmeteret er lig med ((60V — 80V) / 80V) x 100 % = - 25 %
Voltmeterets modstand skal således være større, og jo større den er, jo større er dens nominelle spænding. Ved en nominel spænding på 100 V er modstanden af voltmeteret rv = (2000 — 50.000) ohm. På grund af voltmeterets høje modstand er effekttabene i det lave.
Ved en nominel voltmeterspænding på 100 V er effekttabet Rv = (Uv2/ rv) Hvad.
Det følger af ovenstående, at amperemeteret og voltmeteret kan have målemekanismer på den samme enhed, der kun adskiller sig i deres parametre. Men amperemeteret og voltmeteret indgår i det målte kredsløb på forskellige måder og har forskellige interne (måle)kredsløb.