Circuito di commutazione amperometro e voltmetro

Negli amperometri, la corrente che scorre attraverso il dispositivo crea una coppia che fa deviare la parte mobile di un angolo che dipende da quella corrente. Questo angolo di deflessione viene utilizzato per determinare il valore corrente dell'amperometro.

Per misurare la corrente in un qualche tipo di ricevitore di energia con un amperometro, è necessario collegare l'amperometro in serie al ricevitore in modo che la corrente del ricevitore e dell'amperometro siano uguali. La resistenza dell'amperometro dovrebbe essere piccola rispetto alla resistenza del ricevitore di energia con cui è collegato in serie, in modo che la sua inclusione non abbia praticamente alcun effetto sulla grandezza della corrente del ricevitore (sul modo di funzionamento del circuito). Pertanto, la resistenza dell'amperometro deve essere piccola e più bassa è, maggiore è la sua corrente nominale. Ad esempio, a una corrente nominale di 5 A, la resistenza dell'amperometro è ra = (0,008 — 0,4) ohm. Con una bassa resistenza dell'amperometro, anche le perdite di potenza in esso contenute sono ridotte.

Riso. 1. Schema di collegamento dell'amperometro e del voltmetro
A una corrente nominale dell'amperometro di 5 A, la dissipazione di potenza Pa = Aza2r = (0,2 - 10) VA... La tensione applicata ai terminali del voltmetro provoca una corrente nel suo circuito. A corrente continua dipende solo dalla tensione, cioè Iv = F (Uv). Questa corrente che passa attraverso il voltmetro, oltre che nell'amperometro, fa deviare la sua parte mobile con un angolo che dipende dalla corrente. In questo modo ad ogni valore della tensione ai capi di un voltmetro saranno ben definiti valori della corrente e dell'angolo di rotazione della parte mobile.

Per determinare la tensione ai terminali del ricevitore o generatore di energia in base alle letture del voltmetro, è necessario collegare i suoi terminali ai terminali del voltmetro in modo che la tensione del ricevitore (generatore) sia uguale alla tensione di il voltmetro (Fig. 1) .

La resistenza del voltmetro dovrebbe essere grande rispetto alla resistenza del ricevitore di energia (o generatore), in modo che la sua inclusione non influenzi la tensione misurata (sulla modalità di funzionamento del circuito).

Un esempio. Ai capi del circuito è applicata una tensione U= 120 V con due ricevitori collegati in serie (fig. 2) aventi resistenza r1=2000 ohm e r2=1000 ohm.

Riso. 2. Schema per l'accensione del voltmetro

In questo caso, al primo ricevitore la tensione U1= 80 V, e al secondo U2 = 40 V.

Se si collega un voltmetro con resistenza in parallelo al primo ricevitore rv =2000 ohm per misurare la tensione ai suoi capi, allora la tensione sia del primo che del secondo ricevitore avrà valore U'1=U'2= 60 V.

Pertanto, l'accensione del voltmetro ha fatto cambiare la tensione del primo ricevitore con U1 =80 V a U'1= 60 V, l'errore nella misurazione della tensione dovuto all'accensione del voltmetro è pari a ((60V — 80V) / 80V) x 100% = -25%

Pertanto, la resistenza del voltmetro deve essere maggiore e maggiore è, maggiore è la sua tensione nominale. A una tensione nominale di 100 V, la resistenza del voltmetro rv = (2000 - 50.000) ohm. A causa dell'elevata resistenza del voltmetro, le perdite di potenza in esso contenute sono basse.

Alla tensione nominale del voltmetro di 100 V la potenza dissipata Rv = (Uv2/ rv) What.

Ne consegue da quanto sopra che l'amperometro e il voltmetro possono avere meccanismi di misurazione sullo stesso dispositivo, che differiscono solo per i loro parametri. Ma l'amperometro e il voltmetro sono inclusi nel circuito misurato in modi diversi e hanno circuiti interni (di misurazione) diversi.