Elektrotechnika - pomiary

Sprawdzenie prawa Ohma. Sprawdzić słuszność prawa Ohma dla dwóch oporników przy rożnym natężeniu prądu. Zestawiamy układ gdzie R jest opornikiem o znanej oporności R1 lub R2. Zmieniamy natężenie prądu płynącego przez opornik opornikiem suwakowym RS, odczytujemy wskazania amperomierza i woltomierza notujemy je w tabelce1. Pomiary wykonujemy dla każdego z 2 posiadanych oporników dla różnych wartości natężenia prądu. Jeśli oporność amperomierza jest bardzo mała w porównaniu z oporem R jest równy R.
Natężenie prądu musi być tak dobrane aby badany opornik nie zmieniał znacznie swej oporności pod wpływem zmian ilości wydzielanego w nim ciepła (zależność od temp).

Sprawdzenie napięciowego prawa Kirchoffa. Układ pomiarowy składa się z rezystorów dekadowych dekadowych R1,R2,R3,R4 i źródła napięcia o sile elektromotorycznej Eb. Woltomierz V dołącza się kolejno do punktów obwodu mierząc odpowiednio napięcie pomiary należy wykonać dwukrotnie przy różnych nastawach rezystorów. W czasie pomiaru należy zwrócić szczególną uwagę na sposób dołączania woltomierza. Zacisk przyrządu oznaczony symbolem + powinien być połączony z punktem obwodu i wyższym potencjale to wskazują strzałki napięć. Również indeksy oznaczeń są uszeregowane w takiej kolejności że pierwszy z nich wskazuje punkt obwodu o wyższym potencjale. Dokładne oznaczenie kierunków napięć jest ważne, gdy suma algebraiczna wszystkich napięć w oczku jest równa 0. W oczku układu zawierającym źródło strzałka siły elektromotorycznej Eb jest skierowana do zacisku, czyli punktu o wyższym potencjale a więc przeciwnie do strzałki napięcia.

Pomiar indukcyjności metodą techniczną. Pomiary polegają na wyznaczeniu rezystancji R, impedancji Z i indukcyjności własnej I, oraz indukcyjności wzajemnej M dwu cewek. Obiektem pomiarowym będą cewki o różnej liczbie zwojów z1 i z2, nawinięte np. na wspólnym korpusie. Autotransformator i rezystor suwakowy służą do nastawiania napięcią i prądu w obwodzie pomiarowym. Prąd i napięcie mierzy się przyrządami elektromagnetycznymi amperomierzem A, woltomierzem V, częstościomierzem Hz mierzy częstotliwość napięcia zasilającego. Impedancję cewki wyznacza się ze wskazań mierników stosując prawo Ohma. Stosując przedstawiony układ pomiarowy należy wyznaczyć także impedancje układu dwóch cewek połączonych w różny sposób. Aby wyznaczyć indukcyjność cewek i układu ich połączeń należy także zmierzyć ich rezystancję (rezystancje drutu którym zostały nawinięte). Można to zrobić omomierzem lub technicznym mostkiem Whinstone'a lub Thomsona. Może też do pomiaru rezystancji zastosować układ techniczny

Pomiar pojemności: Pomiary wykonuje się w układzie podobnym do układu do pomiaru dużych rezystancji prądem stałym. Napięcie na okładkach kondensatora mierzy się woltomierzem V analogowym elektromagnetycznym, elektrodynamicznym magnetoelektrycznym posuwistym lub elektronicznym, prąd zaś miliamperomierzem elektromagnetycznym lub magnetoelektrycznym prostownikowym. Do kontroli częstotliwości napięcia sieciowego służy częstościomierz Hz analogowy lub cyfrowy. Na podstawie wskazań mierników oblicza się reaktancję pojemnościową. Jako wynik pomiarów podaje się wartość średnią. Należy również porównać wartość zmienną pojemności układu kondensatorów z odpowiednimi wartościami obliczonymi ze wzoru. W czasie pomiarów napięcie doprowadzane do zacisków badanego kondensatora nie powinno przekraczać jego napięcia znamionowego.

Badania obwodu RLC rezonans napięć. Zjawisko rezonansu napięć występuje w obwodzie złożonym z elementów RLC połączonych szeregowych. Polega ona na tym że przy pewnej częstotliwości zwanej częstotliwością rezonansową napięcia na cewce i kondensatorze są równe co do wartości bezwzględnej a przeciwnie co do znaków. W chwili rezonansu suma napięć na kondensatorze i cewce jest równa, impedancja obwodu jest równa tylko rezystancji R. Napięcie na cewce idealnej wyprzedza a fazie prąd o kąt 90 stopni natomiast napięcie w idealnym kondensatorze opóźnia się także o kąt 90. Obwód szeregowy RLC można doprowadzić do rezonansu dwoma sposobami przez zmianę częstotliwości napięcia zasilającego przy ustalonych wartościach indukcyjności L i pojemności C, przez zmianę indukcyjności I, lub pojemności C przy ustalonej wartości częstotliwości napięcia zasilającego

Pomiar mocy w obwodach prądu zmiennego. Dla obwodów prądu przemiennego należy rozpatrzyć trzy rodzaje mocy: moc czynną P, moc pozorną S i moc bierną. Pomiary watomierzem: watomierz elektrodynamiczny może być użyty do pomiarów mocy prądu przemiennego. Należy go wtedy włączyć do układu. Autotransformator służy do nastawienia żądanej wartości napięcia zasilającego i zmiany prądu w odbiorniku którym może być żarówka 220 W, kuchenka mikrofalowa, żelazko lub silnik odkurzacza. W układach pomiarowych jest celowe oprócz woltomierza włączenie amperomierza i woltomierza. Amperomierzem kontroluje się prąd w cewce prądowej watomierza. Natomiast woltomierzem napięcie na jego cewce napięciowej. Wskazanie tych przyrządów sygnalizuje przeciążenie obwodów woltomierza, może ona bowiem występować również wtedy kiedy wskazówka przyrządu nie odchyla się jeszcze poza ostatnią kreskę podziałki. Należy więc przed pomiarem i nastawieniem przyrządu przewidzieć jaki jest prąd.