Задача 2

2.1 Измерительный механизм магнитоэлектрической системы, рассчитанный на номинальный ток I_Н = 20 мА, имеет со противление R_И = 5 Ом и шкалу на 50 делений. Прибор включается с шунтом, имеющим сопротивление R_Ш = 0,01235 Ом.

Начертите схему включения амперметра с шунтом в цепь нагрузки.

Определите:

1) номинальное напряжение шунта U_Ш;

2) ток шунта I_Ш;

3) предельное значение тока, которое может измерить измерительный прибор с шунтом, I_Н;

4) постоянную (цену деления) амперметра, включенного совместно с шунтом С₁;

5) величину тока I, измеряемого амперметром, если стрелка прибора отклонилась на α = 40 делений.

Поясните, для чего применяют шунты. Приведите установленные ГОСТом номинальные напряжения и классы точности шунтов.

2.2 Измерительный механизм вольтметра магнитоэлектрической системы имеет сопротивление рамки R_И = 6 000 Ом. и рассчитан на номинальное напряжение U_И = 30 В. Встроенный внутрь вольтметра добавочный резистор имеет сопротивление R_Д = 115 кОм. Начертите схему включения вольтметра с добавочным резистором для измерения напряжения в цепи нагрузки.

Определите:

1) ток вольтметра I_V;

2) предельное значение напряжения, которое можно измерить вольтметром с добавочным резистором U_Н.

2.3 Многопредельный амперметр магнитоэлектрической системы рассчитан на три номинальных значения тока: I_Н1 = 0,5 А; Iн₂ = 1А; Iн₃ = 2,5А. Номинальный ток измерительного механизма I_И = 20 мА и номинальное напряжение U_И = 100 мВ.

Начертите схему включения измерительного механизма с многопредельным шунтом для измерения тока нагрузки и обозначьте выводы шунта для каждого из пределов измерения амперметра.

Определите:

1) сопротивление рамки измерительного механизма R_И;

2) необходимые сопротивления участков многопредельного шунта R_Ш1, R_Ш2, R_Ш3 для каждого из пределов измерения амперметра;

З) каждое из трех сопротивлений R ^' _Ш1, R ^'_Ш2, R ^'_Ш3 из которых состоит измерительный шунт.

2.4 Измерительный механизм вольтметра магнитоэлектрической системы имеет сопротивление рамки R_И = 2500 Ом и включается с добавочным резистором, сопротивление которого R доб. = 20 кОм. При этом предельное значение измеряемого вольтметром напряжения U_Н = 600 В.

Начертите схему включения вольтметра с добавочным резистором для измерения напряжения в цепи нагрузки.

Определите:

1) напряжение U_Н, которое может измерить измерительный механизм без добавочного резистора;

2) падение напряжения на добавочном резисторе U_Д;

3) потери мощности в добавочном резисторе Р_Д.

2.5 Измерительный механизм магнитоэлектрической системы имеет сопротивление рамки R_И = 2,5 Ом; постоянная прибора (цена деления) С₁ = 0,5 мА/дел; число делений шкалы α _Н=100.

Используя данный измерительный механизм, необходимо создать амперметр с пределами измерения (номинальным током) I_Н = 20 А.

Начертите схему включения измерительного механизма с шунтом в цепь нагрузки.

Определите:

1. номинальный ток измерительного механизма I_И;

2) ток шунта I_Ш;

З) сопротивление шунта R_Ш ;

4) потери мощности в шунте Р_Ш и в измерительном механизме Р_И;

5) постоянную (цену деления) миллиамперметра, включенного совместно с шунтом С₁;

6) величину тока I, измеряемого миллиамперметром, если стрелка прибора отклонилась на α = б0 делений.

Опишите конструктивное выполнение шунтов, количество и назначение зажимов у шунтов.

Задача 2

Дана разветвлённая цепь переменного тока. Определить ток в каждой ветви и на неразветвлённом участке цепи, активную Р, реактивную Q, и полную S мощность цепи. Построить в масштабе на миллиметровой бумаге векторную диаграмму напряжения и токов. Построение векторной диаграммы пояснить.

5.1 R=6 Ом

X_L=10 Ом

X_C=8 Ом

U=200 В

5.2 R₁=60 Ом

R₂=60 Ом

X_L=30 Ом

X_C=80 Ом

U=50 В

5.3 R=6 Ом

X_L=5 Ом

X_C=8 Ом

U=20 В

5.4 R₁=60 Ом

R₂=60 Ом

X_L=30 Ом

X_C=80 Ом

U=50 В

5 .5 R₁=60 Ом

R₂=60 Ом

X_L=80 Ом

X_C=30 Ом

U=150 В

5.6 R=6 Ом

X_L=25 Ом

X_C=8 Ом

U=250 В

7. R₁=40 Ом

R₂=30 Ом

X_L=60 Ом

X_C=80 Ом

U=100 В

5 .8 R=10 Ом

X_L=25 Ом

X_C=8 Ом

U=80 В

5.9 R=6 Ом

X_L=8 Ом

X_C=30 Ом

U=300 В

5.10 R=8 Ом

X_L=6 Ом

X_C=8 Ом

U=100 В