Tensiunea electrică este definită ca diferenţa de potenţial electric dintre două puncte. Unitatea de măsură pentru tensiunea electrică în Sistemul Internaţional este voltul
Tensiunea electrică este definită ca diferenţa de potenţial electric dintre două puncte. Unitatea de măsură pentru tensiunea electrică în Sistemul Internaţional este voltul.
Voltmetrul este un mijloc de măsurare folosit pentru măsurarea tensiunii electrice. Voltmetrul poate fi analogic sau digital.
Conectarea voltmetrului în circuit
Prin introducerea voltmetrului în circuit se produc erori sistematice de metodă prin faptul că voltmetrul are o rezistenţă internă proprie notată Rv. Pentru ca erorile făcute în măsurători să fie cât mai mici trebuie ca Rv >> R, rezistenţa circuitului.
Prin introducerea voltmetrului în circuit se produc erori sistematice de metodă prin faptul că voltmetrul are o rezistenţă internă proprie notată Rv. Pentru ca erorile făcute în măsurători să fie cât mai mici trebuie ca Rv >> R, rezistenţa circuitului.
În practică Rv ≥ kΩ ÷ sute MΩ .
În cazul conectărilor greşite, adică voltmetrul este montat în serie cu circuitul, curentul prin circuit scade foarte mult şi consumatorul poate să nu mai funcţioneze normal.
Observaţie: Este interzis a se conecta voltmetrul în serie în circuit.
Cele mai utilizate voltmetre analogice de c.c. sunt voltmetrele magnetoelectrice. Dacă la bornele unui aparat magnetoelectric a cărui bobină mobilă are rezistenţa Ri, se aplică o tensiune continuă U, relaţia de funcţionare devine:
Cele mai utilizate voltmetre analogice de c.c. sunt voltmetrele magnetoelectrice. Dacă la bornele unui aparat magnetoelectric a cărui bobină mobilă are rezistenţa Ri, se aplică o tensiune continuă U, relaţia de funcţionare devine:
(3.26)
Se observă că deviaţia este proporţională cu tensiunea aplicată la borne, deci aparatul poate fi utilizat ca voltmetru.
Se menţin proprietăţile referitoare la polaritatea fixată şi la liniaritatea scării. De asemenea, se observă că sensibilitatea de tensiune SU este mai mică decât sensibilitatea de curent SI. Pot fi folosite direct numai ca milivoltmetre.
Pentru extinderea domeniului de măsurare al unui voltmetru de c.c. se înseriază cu acesta o rezistenţă adiţională.
Aplicaţia 3.3: Folosind un instrument cu rezistenţa internă R0=1K şi curentul nominal I0=50μA se realizează un voltmetru de c.c cu rezistenţe adiţionale în serie având domeniile de măsurare U1= 1V, U2= 5V şi U3= 10V.
Aplicaţia 3.3: Folosind un instrument cu rezistenţa internă R0=1K şi curentul nominal I0=50μA se realizează un voltmetru de c.c cu rezistenţe adiţionale în serie având domeniile de măsurare U1= 1V, U2= 5V şi U3= 10V.
a) Să se determine valorile rezistenţelor adiţionale şi rezistenţa internă a voltmetrului pentru fiecare din cele trei domenii de măsurare;
b) Să se determine consumul propriu al voltmetrului pentru fiecare din cele trei domenii de măsurare.
3.3. Transformatoare de măsurare
3.3. Transformatoare de măsurare
Sunt transformatoare electrice speciale, destinate extinderii intervalului de măsurare al instrumentelor de măsurare de curent alternativ, precum şi izolării galvanice a acestor aparate, de circuitele de înaltă tensiune, periculoase pentru personalul de deservire.
Principiul de funcţionare al acestor transformatoare se bazează pe fenomenul de inducţie electromagnetică, astfel încât acestea pot fi utilizate numai în curent alternativ.
Există două tipuri de transformatoare de măsurare:
Constructiv transformatorul de curent este constituit dintr-un miez feromagnetic toroidal pe care se află o înfăşurare primară cuprinzând un număr redus de spire de secţiune mare şi o înfăşurare secundară, având un număr mai mare de spire de secţiune inferioară celei din primar. Cel mai apropiat de miez se bobinează secundarul, cu spirele uniform distribuite pe circumferinţă.
În exterior se bobinează primarul, izolat galvanic de secundar şi cu prize pentru realizarea diferitelor valori nominale ale curentului primar.
Transformatoarele de curent sunt prevăzute cu mai multe valori nominale ale curentului primar şi de regulă cu o singură valoare a curentului secundar, de 5A sau 1A.
Transformatoarele de curent sunt prevăzute cu mai multe valori nominale ale curentului primar şi de regulă cu o singură valoare a curentului secundar, de 5A sau 1A.
Primarul transformatorului se conectează în serie cu circuitul al cărui curent trebuie măsurat, iar secundarul lui se închide pe un ampermetru sau pe circuitul de curent al unui wattmetru, contor, cosfimetru, etc.
