Rеostatli datchiklarning ishlash printsipi, asosiy tavsiflar

, qisqa tutashuv oqimi deb ataladi. Bu oqim manbalar uchun xavflidir, chunki u manbaning haddan tashqari qizib ketishiga va uning ichidagi o'tkazuvchan muhitda qaytarilmas o'zgarishlarga olib keladi.
2) Agar R cheksiz katta qiymatga intiladi (ya'ni R >> r) oqim i manba ichidagi kuchlanish pasayishi ham kamayadi ir aylanadi
ancha kam iR, shuning uchun
. Bu shuni anglatadiki, manbaning EMF kattaligini voltmetrning qarshiligi sharti bilan manba terminallariga ulangan voltmetr yordamida amalda o'lchash mumkin. R v >> r ochiq tashqi zanjir bilan.
Tarmoqlangan zanjirlar uchun Kirchhoff qoidalari
T armoqli zanjir ikki yoki undan ortiq tugunni ajratish mumkin bo'lgan zanjir hisoblanadi. Tugun - ikkitadan ortiq o'tkazgichlar birlashadigan nuqta (4.8-rasm, 3; 6-bandlar). Kirchhoff qoidalari bunday sxemalar uchun qo'llaniladi, bu sxemani to'liq hisoblashni amalga oshirish imkonini beradi, ya'ni. har bir o'tkazgichdagi oqimlarni aniqlang.
v a r3 ni tahrirlang
Kirchhoffning birinchi qoidasi shunday deydi: tugunga yaqinlashuvchi oqimlarning algebraik yig'indisi nolga teng, ya'ni.

.

Bunday holda, tugunga oqadigan oqimlar ortiqcha belgisi bilan olinadi va tugundan oqadigan oqimlar - minus belgisi bilan yoki aksincha.
Kirxgofning ikkinchi qoidasi: o'tkazgichlarning tarvaqaylab ketgan pallasida o'zboshimchalik bilan tanlangan har qanday yopiq pastadirda, oqim kuchlari mahsuloti va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan bo'limlari qarshiligining algebraik yig'indisi bu EMF ning algebraik yig'indisiga teng.
kontur, ya'ni.

Kirchhoffning ikkinchi qoidasi bo'yicha tenglamalarni tuzish uchun quyidagi qoidalarni yodda tutish kerak:
1. Konturni aylanib o'tish yo'nalishi (soat yo'nalishi bo'yicha yoki soat sohasi farqli ravishda) o'zboshimchalik bilan tanlanadi.
2. O'chirishning barcha bo'limlaridagi oqimlarning yo'nalishlari o'zboshimchalik bilan tanlanadi va ko'rsatiladi va bir uchastkada (ya'ni qo'shni tugunlar orasida) oqim ham kattalikda, ham yo'nalishda saqlanadi.
3. Agar halqani aylanib o'tishning tanlangan yo'nalishi oqim yo'nalishiga to'g'ri kelsa, u holda oqim va qarshilik mahsuloti i k R k ortiqcha belgisi bilan olinadi va aksincha.
4. EMF  k ning oldiga "ortiqcha" belgisi qo'yiladi, agar konturni chetlab o'tishda biz manba ichiga salbiy qutbdan ijobiy tomonga o'tsak, ya'ni. konturni chetlab o'tuvchi yo'lda potentsial oshsa.
4.8-rasmda ko'rsatilgan sxema misolida Kirxgof qoidalarini qo'llashni ko'rsatamiz. Oqimlarning yo'nalishi chizmada ko'rsatilgan. 3-tugun uchun 1-Kirxgof qoidasiga asoslanib, bizda:
... 12361-kontur uchun 2-Kirxgof qoidasiga asoslanib, siz: yozishingiz mumkin, 34563-kontur uchun esa: yozishingiz mumkin. Agar sxema bo'limlarining qarshiliklari ma'lum bo'lsa r x R x va ularga kiritilgan EMF  k , keyin berilgan 3 ta tenglama tizimi alohida o'tkazgichlarda oqadigan oqimlarni hisoblash imkonini beradi.
Kirchhoff qoidalari nafaqat doimiy oqim davrlariga tegishli. Ular elektr maydoni nisbatan sekin o'zgarib turadigan o'tkazgichlarda oqim va kuchlanishning oniy qiymatlari uchun ham amal qiladi. Elektromagnit maydon zanjir bo'ylab yorug'lik tezligi c ga teng tezlikda tarqaladi. Agar zanjir uzunligi bo'lsa l, keyin oqim o'z vaqtida kontaktlarning zanglashiga olib keladigan eng uzoq nuqtasiga etib boradi t = l / c. Agar bu vaqt ichida oqim unchalik katta bo'lmagan darajada o'zgarsa, u holda oqimning bir lahzali qiymatlari deyarli butun zanjir bo'ylab bir xil bo'ladi va shuning uchun to'g'ridan-to'g'ri oqimlar uchun amal qiladigan qonunlar bilan tavsiflanishi mumkin. Bu shartni qanoatlantiruvchi toklar deyiladi kvazistatsionar(go'yo doimiy). O'zgaruvchan oqim uchun kvazstatsionarlik sharti quyidagi shaklga ega:
; t<< T (4.10)
qayerda T- joriy o'zgarish davri. Ushbu shart kondansatörni zaryadlash va tushirishda va quvvat chastotasidagi AC oqimlari uchun bajariladi. Shuning uchun ular uchun Kirchhoff qoidalari qo'llaniladi.
To'g'ridan-to'g'ri oqim manbaining ishlashi paytida quvvat taqsimotini tahlil qilish
To'g'ridan-to'g'ri oqim manbai EMF  va ichki qarshilik r bo'lsin va tashqi yukning qarshiligiga yopiq bo'lsin. R.
Keling, to'g'ridan-to'g'ri oqim manbaining ishlashi paytida energiyaning taqsimlanishini tavsiflovchi bir nechta miqdorlarni tahlil qilaylik.
a) R manbai tomonidan iste'mol qilinadigan quvvat.
Zaryadni ko'chirish uchun yopiq zanjirda tashqi kuchlar tomonidan bajariladigan ish dq, teng:
(4.11)
Ta'rifga asoslanib, manbadagi tashqi kuchlar tomonidan ishlab chiqilgan quvvat quyidagilarga teng:
(4.12)
Ushbu quvvat manbaga nisbatan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tashqi va ichki qismlarida manba tomonidan iste'mol qilinadi.
Yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan Ohm qonunidan foydalanib, sarflangan quvvatni quyidagicha ifodalash mumkin:
(4.13)
Agar yuk qarshiligi bo'lsa R kamayadi, nolga intiladi, keyin

... Agar R ortib boradi, cheksizlikka intiladi, keyin

. .. Uchinchi tomon kuchlari tomonidan sarflangan quvvatning bog'liqligi grafigi R tashqi qarshilik qiymati bo'yicha R 4.9-rasmda 1-egri chiziqda ko'rsatilgan.

b) aniq quvvat P pol.
Tashqi zanjirdagi manba tomonidan iste'mol qilinadigan quvvat quvvat manbai P qavatiga nisbatan foydali deb hisoblanadi, ya'ni. tashqi yukda. U quyidagilarga teng:
Yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan Ohm qonunidan foydalanib, Ppolni shaklda ifodalash mumkin.
(4.15)
Agar R kamayadi, nolga moyil bo'ladi, keyin P qavat ham nolga intiladi. Agar R ortadi, cheksizlikka intiladi, keyin maxraj (4.15) dagi hisoblagichga qaraganda tezroq ortadi. Shuning uchun R uchun
, nolga intiladi. Bunday holda, P qavatining ekstremal qiymatlari orasida maksimal qiymat mavjudligi mumkin. P qavat, max ni topish uchun ga nisbatan birinchi hosilani topamiz R ifoda P qavat va uni nolga tenglashtiring:
(4.16)
Shunday qilib, tashqi konturning qarshiligi bilan R, ichki zanjirning qarshiligiga teng r, joriy manbaning foydali quvvati quyidagi formula bo'yicha topilishi mumkin bo'lgan maksimal qiymatga ega:

Bog'liqlik grafigi P qavat = f(R) 4.9-rasmda 2-egri chiziqda ko'rsatilgan.
c) Tok manbai zanjirining  samaradorligining qiymati, ta'rifga ko'ra, quyidagilarga teng:
(4.17)
Da R 0, miqdori   0, da R 
, miqdori   100%. Ikkinchi holda, P maydoni nolga intiladi va manbaning bunday ish rejimlari amaliy qiziqish uyg'otmaydi. Tok manbai samaradorligining  yukning R qiymatiga bog'liqligi grafigi 4.9-rasm 3 egri chiziqda ko'rsatilgan.
redis.
60-sonli ish
DC KO'PROQ BILAN QARShILISHNI O'LCHISH
Ishning maqsadi: ko'prik sxemasi printsipi bilan tanishish; bir nechta rezistorlarni o'lchash; rezistorlarning parallel va ketma-ket ulanishi qonunlarini tekshiring.
Qurilmalar va aksessuarlar: to'g'ridan-to'g'ri oqim manbai, qarshilik qutisi, nol-galvanometr, o'lchangan qarshiliklar to'plami, kalit, simlar, reochord.
E ng oddiy DC ko'prigi 60.1-rasmda ko'rsatilgan elementlarni o'z ichiga oladi, bu erda x- o'lchangan qarshilik; R 1 va R 2 - reoxordning ikki yelkasi.
hamma narsani o'zgartiradi!
Reoxord - bu o'tkazuvchan bo'lmagan ramkaga o'ralgan metall sim bo'lib, uning bo'ylab sirpanish kontakti harakatlanishi mumkin. Reoxordning bir qismining uning bir uchidan sirpanish kontaktigacha bo'lgan qarshiligini R 1 (R HELL = R 1) bilan belgilaymiz. Keyin slaydni simning qolgan qismining qarshiligi R 2 (R DB = R 2) bo'ladi. Slayd simining harakatlanuvchi kontakti D harakat qilganda, oqimning kattaligi va yo'nalishi nol - galvanometr G.
R x ni aniqlash formulasini chiqaramiz. R x orqali i x orqali R 0 dan i 0 gacha, galvanometr orqali o'tadigan tokni G - orqali bildiramiz. i G R 1 va R 2 orqali oqimlar - bo'ylab i 1 va i 2 ... Ularning yo'nalishlari o'zboshimchalik bilan tanlanishi mumkin, masalan, 60.1-rasmda ko'rsatilganidek.
C va D tugunlari uchun 1-Kirxgof qonuniga asoslanib, biz quyidagilarga egamiz:
(C)

(D)
(60.1)

ASDA va DSVD sxemalari uchun Kirchhoffning 2-qonuniga asoslanib, bizda:
D reoxord slayderining o'rnini o'zgartirib, r "r nolga teng bo'lishiga erishish mumkin. Keyin (60.1) tenglamalarni quyidagi ko'rinishda yozish mumkin:
;
... Qayerda i x = i 0 , a i 2 = i 4 . Joyning bu holati muvozanatli deb ataladi. DC ko'prigi muvozanat holatida bo'lganda, formulalar (60.2) quyidagi shaklga ega bo'ladi:



(60.3)
Salbiy atamalarni o'ng tomonga o'tkazib, termin bo'yicha (60.3) ga bo'linib, bizda:
(60.4)
R 1 va R 2 bir hil simdan yasalganligini hisobga olamiz, uning o'ziga xos qarshiligi , butun uzunlik bo'ylab kesma s ga teng. R 1 va R 1 reoxord qismlarining uzunliklari mos ravishda teng l 1 va l 2 ... Keyin (60.4) o'rniga bizda:
; (60.5)
Shunday qilib, DC ko'prigining muvozanatiga erishgandan so'ng, R 0 qarshilik qiymatiga e'tibor bering va uzunlikni o'lchang. l 1 va l 2 reoxord, keyin (60.5) formula bo'yicha R x ni hisoblang.
O'rnatish tavsifi
DC ko'prigi 60.1-rasmdagi sxema bo'yicha yig'iladi va ish stoli yaqinidagi vertikal panelga o'rnatiladi. Sxema umumiy rektifikatordan quvvatlanadi va paneldan operatsion panelga beriladi. Qarshilik R o - qarshilik qutisi. Qarshilik R x noma'lum qiymatga ega bo'lgan bir nechta qarshiliklar to'plami shaklida amalga oshiriladi, ular kontaktlarning zanglashiga olib, simlar orqali alohida yoki parallel yoki ketma-ket ulanishi mumkin. Reochord ADB ichki tomondan ishchi panelga biriktirilgan. Panelning tashqi tomonida bir xilda qo'llaniladigan katta va kichik bo'linmalar bilan shkala bo'ylab harakatlanishi mumkin bo'lgan g'ildirak slayderining holatini ko'rsatadigan indikator mavjud, shuning uchun sim qismlarining uzunligi bo'linishlar soniga mutanosib bo'ladi. shkalaning boshidan slaydergacha va slayderdan shkalaning oxirigacha bo'lgan bo'linishlar soni.
Ish tartibi
1. Sxema va asboblar shkalasi (nol-galvanometr, reoxord, qarshilik qutisi) tafsilotlari bilan tanishib, R x 1 noma'lum qarshiliklardan birini simlar yordamida ko'prik sxemasiga ulang.
2. Elektr panelida operatsion panelga quvvatni yoqing. Slaydli dvigatel o'rtada o'rnatiladi, ya'ni. uzunliklarga mos keladigan slidewire shkalasidagi slaydlar soni l 1 va l 2 , bir xil bo'lishi kerak (teng qo'l reoxord). Qarshilik do'konida R o biz har qanday qarshilik (200-300 ohm) o'rnatamiz. K kaliti nol-galvanometr ko'rsatkichidan keyin qisqa tutashgan. O'zgaruvchan qarshilik r 0 saqlang, nol galvanometrli ignaning og'ishini kuzatib boring va uning o'qi nolga o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling. Keyin qiymatni jadvalga yozing R o ohmlarda va qo'llarning uzunligiga mos keladigan bo'linmalar soni l 1 va l 2 reoxord.
3. D reochord slayderining o'rnini u yoki bu yo'nalishda bir yoki ikkita katta bo'linma bilan o'zgartiring. Juda turli uzunliklardan qochish kerak l 1 va l 2 masalan l 1 =0.9l 2 beri bu o'lchov aniqligini yo'qotishiga olib kelishi mumkin R x . Shuni esda tutish kerakki, slayderning pozitsiyasi mos kelishi kerak butun xarakterlovchi yirik bo'linmalar soni l 1 va l 2 ... O'lchovlar R x teng bo'lmagan reochord bilan, turli uzunliklarni o'rnatib, ikki marta bajaring l 1 va l 2 , bir marta l 1 > l 2 , ikkinchi marta l 1 < l 2 . natijalar jadvalga kiritiladi.
4. Birinchi qarshilik R x 1 o'rniga, qarshiliklar to'plamidan boshqa R x 2 ni qo'shing. O'lchovlar u bilan 2 va 3-bandlarda ko'rsatilganlarga o'xshash amalga oshiriladi va natijalar jadvalga kiritiladi.
5. R x 1 va R x 2 qarshiliklarni ketma-ket ulang, so'ngra parallel ravishda va 2-band, 3-band va 4-bandda tavsiflanganidek, har bir ulanish uchun ularning umumiy qarshiligini uch marta aniqlang.
6. Qarshiliklarni (nisbiy va mutlaq) o'lchash xatolarini baholashni o'tkazing.
7. Jadvaldagi R x 1 va R x 2 ning o'rtacha qiymatlaridan foydalanib, ketma-ket ulanish R postida va parallel R parda umumiy qarshilikni hisoblang. Olingan natijalar tahlil qilinadi.

B iz o'lchaymiz qarshilik