1. Il principio del radar attivo.
2. Radar a impulsi. Principio di funzionamento.
3. Tempistica di base del funzionamento di un radar a impulsi.
4. Tipi di orientamento radar.
5. Formazione di uno sweep sul radar PPI.
6. Il principio di funzionamento del registro di induzione.
7. Tipi di ritardi assoluti. Registro idroacustico Doppler.
8. Registratore dati di volo. Descrizione del lavoro.
9. Scopo e principio di funzionamento dell'AIS.
10.Informazioni AIS trasmesse e ricevute.
11. Organizzazione delle comunicazioni radio in AIS.
12. La composizione degli equipaggiamenti navali dell'AIS.
13. Schema strutturale dell'AIS della nave.
14. Il principio di funzionamento del GPS SNS.
15. L'essenza della modalità differenziale GPS.
16.Fonti di errore nel GNSS.
17. Schema strutturale del ricevitore GPS.
18. Il concetto di ECDIS.
19. Classificazione ENC.
20. Appuntamento e proprietà del giroscopio.
21. Il principio di funzionamento della girobussola.
22. Il principio di funzionamento di una bussola magnetica.

Termometri elettronici sono ampiamente usati come misuratori di temperatura. È possibile conoscere i termometri digitali a contatto e senza contatto sul sito Web http://mera-tek.ru/termometry/termometry-elektronnye. Questi dispositivi forniscono principalmente la misurazione della temperatura negli impianti tecnologici grazie all'elevata precisione di misurazione e all'elevata velocità di registrazione.

Nei potenziometri elettronici, sia di indicazione che di registrazione, vengono utilizzate la stabilizzazione automatica della corrente nel circuito del potenziometro e la compensazione continua della termocoppia.

Collegamento conduttore- parte del processo tecnologico di collegamento del cavo. I conduttori a trefoli con una sezione trasversale da 0,35 a 1,5 mm 2 sono collegati mediante saldatura dopo aver attorcigliato i singoli fili (Fig. 1). Se vengono ripristinati con tubi isolanti 3, prima di attorcigliare i fili, devono essere posizionati sull'anima e spostati sul taglio della guaina 4.

Riso. 1. Collegamento dei nuclei mediante torsione: 1 - nucleo conduttivo; 2 - isolamento del nucleo; 3 - tubo isolante; 4 - guaina del cavo; 5 - fili stagnati; 6 - superficie saldata

Conduttori solidi sono sovrapposti, fissati prima della saldatura con due bende di due o tre giri di filo di rame stagnato con un diametro di 0,3 mm (Fig. 2). È inoltre possibile utilizzare terminali speciali wago 222 415, che oggi sono diventati molto popolari grazie alla facilità d'uso e all'affidabilità del funzionamento.

Quando si installano attuatori elettrici, il loro alloggiamento deve essere collegato a terra con un filo con una sezione trasversale di almeno 4 mm 2 attraverso la vite di messa a terra. Il punto di connessione del conduttore di messa a terra viene accuratamente pulito e, dopo il collegamento, viene applicato uno strato di grasso CIATIM-201 per proteggerlo dalla corrosione. Al termine dell'installazione, con l'ausilio di controllare il valore, che deve essere di almeno 20 MΩ, e il dispositivo di messa a terra, che non deve superare i 10 Ω.

Riso. 1. Schema dei collegamenti elettrici del blocco sensore di un meccanismo elettrico a giro singolo. A - unità amplificatore BU-2, B - unità sensore magnetico, C - attuatore elettrico

L'installazione del blocco sensori degli attuatori elettrici monogiro viene eseguita secondo lo schema elettrico riportato in fig. 1, con un filo con una sezione di almeno 0,75 mm 2. Prima di installare il sensore è necessario verificarne le prestazioni secondo lo schema riportato in Fig. 2.

21.03.2019

Tipi di analizzatori di gas

Utilizzando il gas in forni, vari dispositivi e installazioni, è necessario controllare il processo della sua combustione al fine di garantire un funzionamento sicuro e un funzionamento efficiente dell'apparecchiatura. In questo caso la composizione qualitativa e quantitativa del mezzo gassoso viene determinata mediante dispositivi denominati

Un resistore è un elemento di un circuito elettrico sotto forma di un prodotto finito, il cui scopo principale è resistere alla corrente elettrica per regolare corrente e tensione. Esistono resistori a resistenza fissa e variabile. Un resistore il cui valore di resistenza variabile viene modificato dal movimento meccanico del cursore è chiamato reostato. Resistori e reostati sono ampiamente utilizzati nei circuiti di controllo delle centrali elettriche e nei dispositivi elettronici.

Gli elementi resistivi per i circuiti di potenza sono realizzati in metallo (nicromo, costantana, ghisa, ecc.) Sotto forma di spirali di filo o nastro avvolte su un telaio in ceramica o piastre stampate; sotto forma di colonne di carbone di rondelle sottili; vengono utilizzati anche reostati liquidi.

Su appuntamento, potenti resistori e reostati sono divisi nei seguenti gruppi principali:

1) carico - sono utilizzati per assorbire parte dell'elettricità del circuito e convertirla in energia termica, nonché per regolare il carico delle fonti elettriche durante il loro collaudo; sono collegati in serie nel circuito di carico;

avviamento - progettato per avviare motori elettrici e limitarne la corrente di avviamento; sono collegati in serie nel circuito di potenza del motore;

reattori: oltre ad avviare motori elettrici, svolgono la funzione di controllo della velocità; si accendono in modo simile a quelli di partenza;

regolazione e regolazione - progettata per regolare la corrente negli avvolgimenti di eccitazione delle macchine elettriche, nonché per impostarla su un valore predeterminato; sono inclusi in serie nel circuito di eccitazione;

aggiuntivo - progettato per ridurre la tensione negli impianti elettrici, in serie con cui vengono accesi, ecc.

Per resistori potenti, viene impostato il valore della resistenza (di solito a 20 ° C) e la corrente continua consentita, e per i reostati, inoltre, è possibile indicare il numero di gradini di controllo, resistenza e gradini di corrente e altri dati.

Gli elementi resistivi per dispositivi elettronici sono realizzati in metallo, carbonio e materiali semiconduttori sotto forma di spirali, nastri, lastre o film su base dielettrica. Per proteggere dalle influenze esterne e per l'isolamento tra le spire, le resistenze sono rivestite con smalto di vetro. I resistori a bassa potenza sono caratterizzati da un valore di resistenza (da 1 ohm a 10 tom; un teraohm è pari a 10 12 ohm) e dissipazione di potenza (da 0,01 a 150 watt).

Corrente, resistenza, tensione e potenza dei resistori sono interconnessi da rapporti secondo le leggi di Ohm e Joule-Lenz.

Negli schemi elettrici, le resistenze sono rappresentate come un rettangolo di dimensioni 10 x 4 mm e sono indicate dalla lettera R secondo GOST 2.728-74 e GOST 2.710-81 (Fig. 1.2).

Fig.1.2. Immagini grafiche condizionali e designazione delle lettere dei resistori: a - resistore costante; b - designazione generale di un resistore variabile; c e d - opzioni per l'accensione di un resistore variabile

Nell'elettromeccanica e nell'automazione, i resistori a semiconduttore a bassa potenza vengono utilizzati anche come sensori per la misurazione di grandezze non elettriche, ad esempio: fotoresistenze (la loro resistenza dipende dall'illuminazione), magnetoresistori (la resistenza dipende dall'intensità del campo magnetico), termistori (termistori - il loro la resistenza diminuisce con l'aumentare della temperatura e i positori con un coefficiente di temperatura positivo).

In questo articolo, gli studenti possono familiarizzare con resistori e reostati potenti ea bassa potenza.

Reostatoè un conduttore metallico con un valore di resistenza regolabile. Un reostato a contatto scorrevole è un cilindro di materiale isolante attorno al quale è avvolto un filo metallico. Le sue estremità sono fissate a due terminali. Il terzo terminale del reostato è collegato al contatto strisciante. Il reostato nel circuito può essere utilizzato come regolatore di corrente, ad es. per cambiare la corrente (fig.4.6),

quando i fili del circuito sono collegati a un terminale collegato a uno scorrevole

contatto e ad un terminale collegato all'avvolgimento. Un reostato a contatto mobile può funzionare come potenziometro (divisore di tensione). Questa inclusione è mostrata nella Figura 4.7.

indica il più e il meno!

In questo caso vengono utilizzati tutti e tre i terminali. Tensione di alimentazione u viene alimentato alle estremità dell'avvolgimento dell'intero reostato. Successivamente, la tensione viene rimossa e fornita al consumatore u 1 , che è solo una parte del valore di U, approssimativamente proporzionale alla resistenza del reostato tra i punti in e c, cioè

;
(4.7)

Modificando la posizione del cursore C, è possibile modificare la tensione rimossa U 1, avvicinandosi a entrambi u(il punto C coincide con a), oppure a zero (il punto c coincide con c).

Caratteristiche di resistenza

Per ogni resistore devono essere noti i suoi parametri elettrici, che determinano le condizioni razionali per il suo funzionamento. Questi sono: il valore della resistenza elettrica R e la corrente massima consentita. Al superamento della corrente, l'energia rilasciata nel resistore può portare al suo surriscaldamento in qualsiasi zona, allo scioglimento e quindi all'interruzione del circuito.

Per reostati con contatto mobile indicare il valore di resistenza dell'intero avvolgimento e il limite di corrente.

Per le resistenze radio indicare il valore della resistenza e la massima potenza dissipata.

Caratteristiche delle sorgenti attuali

Ogni sorgente di corrente ha le seguenti caratteristiche che determinano le condizioni per il suo uso razionale: forza elettromotrice, o EMF  e resistenza interna r.

Forza elettromotrice della sorgente di corrente  - questo è un valore misurato dal rapporto tra il lavoro svolto dalle forze esterne per spostare la carica lungo un circuito chiuso al valore di questa carica, ovvero:

(4.8)

L'EMF è misurato in volt (V).

La resistenza interna della sorgente r determina le proprietà conduttive del mezzo che si trova all'interno della sorgente.

Legge di Ohm per un circuito chiuso.

Un circuito chiuso contiene: una sorgente di corrente, resistenze (consumatori di corrente), dispositivi che controllano le caratteristiche della corrente, fili, una chiave. Un esempio è il circuito mostrato in Figura 4.5. In relazione alla sorgente di corrente, è possibile distinguere un circuito esterno contenente elementi che sono al di fuori di questa sorgente, se seguiamo la corrente da uno dei suoi terminali all'altro, e quello interno, che si riferisce al mezzo conduttivo all'interno della sorgente , indichiamo la resistenza del circuito esterno attraverso R, la resistenza interna della sorgente r Quindi la corrente nel circuito è determinata dalla legge di Ohm per un circuito chiuso, che afferma che la corrente in un circuito chiuso è direttamente proporzionale all'ampiezza dell'EMF - è inversamente proporzionale alla somma della resistenza interna ed esterna del circuito, quelli.

(4.9)

Da questa legge derivano i seguenti casi speciali:

1) Se R tende a zero (cioè R<< r), то ток io tende al massimo valore possibile
, chiamata corrente di cortocircuito. Questa corrente è pericolosa per le sorgenti, perché provoca il surriscaldamento della sorgente e alterazioni irreversibili del mezzo conduttivo al suo interno.

2) Se R tende a un valore infinitamente grande (cioè, a condizione che R >> r) corrente io diminuisce e la caduta di tensione all'interno della sorgente ir diventa

molto meno iR, Di conseguenza
. Ciò significa che il valore EMF della sorgente può essere misurato praticamente utilizzando un voltmetro collegato ai terminali della sorgente, a condizione che la resistenza del voltmetro R v >> R con circuito aperto.

Regole di Kirchhoff per i circuiti ramificati

Una catena ramificata è quella in cui si possono distinguere due o più nodi. Un nodo è un punto in cui convergono più di due conduttori (Fig. 4.8, punti 3; 6). A tali circuiti sono applicabili le regole di Kirchhoff, che consentono un calcolo completo del circuito, ad es. determinare le correnti in ogni conduttore.

correggere r3

La prima regola di Kirchhoff dice: la somma algebrica delle correnti convergenti in un nodo è uguale a zero, cioè
.

In questo caso, le correnti che fluiscono verso il nodo vengono prese con un segno più e le correnti che fluiscono dal nodo vengono prese con un segno meno o viceversa.

La seconda regola di Kirchhoff dice: in qualsiasi circuito chiuso arbitrariamente scelto in un circuito ramificato di conduttori, la somma algebrica dei prodotti delle forze di corrente e delle resistenze delle corrispondenti sezioni del circuito è uguale alla somma algebrica dell'EMF in questo

contorno, cioè

Per comporre equazioni secondo la seconda regola di Kirchhoff, occorre tenere presente le seguenti regole:

1. La direzione del bypass del profilo è selezionabile liberamente (in senso orario o antiorario).

2. Le direzioni delle correnti in tutte le sezioni del circuito sono scelte e indicate arbitrariamente e all'interno della stessa sezione (cioè tra nodi vicini), la corrente viene preservata sia in grandezza che in direzione.

3. Se la direzione selezionata del bypass del circuito coincide con la direzione della corrente, il prodotto della corrente e della resistenza i k R k viene preso con un segno più e viceversa.

4. Prima dell'EMF  k, viene messo un segno più se, bypassando il circuito, entriamo nella sorgente dal polo negativo al positivo, ad es. se il potenziale aumenta durante il percorso intorno al circuito.

Mostreremo l'applicazione delle regole di Kirchhoff usando l'esempio del circuito mostrato in Fig. 4.8. La direzione delle correnti è mostrata nel disegno. Sulla base della prima regola di Kirchhoff per il nodo 3, abbiamo:
. In base alla 2a regola di Kirchhoff, per il contorno 12361 possiamo scrivere: , e per il circuito 34563 possiamo scrivere:. Se sono note le resistenze delle sezioni del circuito r x R x e l'EMF in esse compreso  K , quindi il dato sistema di 3 equazioni consente di calcolare le correnti che scorrono nei singoli conduttori.

Le regole di Kirchhoff si applicano non solo ai circuiti CC. Sono validi anche per i valori istantanei di corrente e tensione di circuiti, in conduttori, in cui il campo elettrico cambia in modo relativamente lento. Il campo elettromagnetico si propaga lungo il circuito ad una velocità pari alla velocità della luce c. Se la lunghezza della catena l, allora la corrente raggiungerà il punto più distante del circuito nel tempo t = l/c. Se durante questo periodo la corrente cambia leggermente, i valori di corrente istantanea praticamente in tutto il circuito saranno gli stessi e possono, quindi, essere descritti da leggi valide per le correnti continue. Si chiamano correnti che soddisfano questa condizione quasi stazionario(come se fosse permanente). Per correnti variabili, la condizione di quasi stazionarietà ha la forma:

; t<< T (4.10)

dove T- periodo di variazione corrente. Questa condizione è soddisfatta durante la carica e la scarica del condensatore e per le correnti alternate di frequenza industriale. Pertanto, ad essi si applicano le regole di Kirchhoff.

Analisi della distribuzione dell'energia durante il funzionamento di una sorgente DC

Lascia che la sorgente CC abbia EMF  e resistenza interna r e sia chiusa alla resistenza del carico esterno R.

Analizziamo alcune grandezze che caratterizzano la distribuzione dell'energia durante il funzionamento di una sorgente di corrente continua.

a) La potenza assorbita dalla sorgente P.

Il lavoro svolto da forze esterne in un circuito chiuso per spostare la carica dq, è uguale a:

(4.11)

In base alla definizione, la potenza sviluppata dalle forze esterne nella sorgente è pari a:

(4.12)

Questa potenza viene consumata dalla sorgente nelle parti esterne e interne del circuito rispetto alla sorgente.

Usando la legge di Ohm per un circuito chiuso, la potenza consumata può essere rappresentata come:

(4.13)

Se la resistenza di carico R decresce tendendo a zero, quindi
. Se una R aumenta, tendendo all'infinito, quindi
. Grafico della dipendenza del potere speso da forze terze R sul valore della resistenza esterna R mostrato in Figura 4.9 curva 1.

b) Potenza utile P pol.

La potenza consumata dalla sorgente nel circuito esterno è considerata utile in relazione alla potenza della sorgente P floor, cioè su carico esterno. È uguale a:

Usando la legge di Ohm per un circuito chiuso, Рpol può essere rappresentato come

(4.15)

Se una R diminuisce, tendendo a zero, quindi anche il campo P tende a zero. Se una R aumenta, tendendo all'infinito, allora il denominatore aumenta più velocemente del numeratore nella (4.15). Pertanto, in R
, tende a zero. In questo caso, tra i valori estremi di P floor, è possibile l'esistenza di un valore massimo. Per trovare P floor, max troviamo la derivata prima rispetto a R espressioni P floor e equipararlo a zero:

(4.16)

Quindi, con la resistenza del circuito esterno R, uguale alla resistenza del circuito interno r, la potenza utile della sorgente di corrente ha un valore massimo, che si trova con la formula:

grafico delle dipendenze P pavimento = f(R) mostrato in Figura 4.9 curva 2.

c) Il valore dell'efficienza della sorgente di corrente del circuito  secondo la definizione è:

(4.17)

In R 0, valore   0, a R 
, valore   100%. In quest'ultimo caso, il campo P tende a zero e tali modalità di funzionamento della sorgente non sono di interesse pratico. Un grafico della dipendenza dell'efficienza  della sorgente di corrente dall'entità del carico R è mostrato in Fig. 4.9, curva 3.

ridisegnare.

LAVORO #60

MISURA DELLA RESISTENZA CON UN PONTE DC

Obbiettivo: conoscere il principio di funzionamento del circuito del ponte; misurare diversi resistori; verificare le leggi del collegamento in parallelo e in serie delle resistenze.

Strumenti e accessori: sorgente di corrente continua, scatola di resistenza, galvanometro zero, set di resistenze misurate, chiave, fili, reocorda.

Il ponte DC più semplice contiene gli elementi mostrati in Fig. 60.1, dove R X- resistenza misurata; R 1 e R 2 - due bracci del reochord.

riscopri tutto!

Un reochord è un filo metallico avvolto su un telaio non conduttivo, lungo il quale può muoversi un contatto scorrevole. Indichiamo la resistenza di una parte del reochord da un'estremità al contatto scorrevole attraverso, R 1 (R AD \u003d R 1). Quindi la resistenza della parte rimanente del reochord sarà R 2 (R DB \u003d R 2). Quando si sposta il contatto mobile D del reochord, l'intensità e la direzione della corrente nel galvanometro zero G cambiano.

Deriviamo una formula per determinare R x . Indichiamo la corrente che scorre attraverso R x attraverso i x attraverso R 0 attraverso i 0, la corrente attraverso il galvanometro à - attraverso io G correnti attraverso R 1 e R 2 - attraverso io 1 e io 2 . Le loro direzioni possono essere scelte arbitrariamente, ad esempio, come indicato in Fig. 60.1.

Sulla base della prima legge di Kirchhoff per i nodi C e D abbiamo:

(C)

(D)
(60.1)

Sulla base della 2a legge di Kirchhoff per i circuiti ASDA e DSVD si ha:

Modificando la posizione del cursore D del reochord, è possibile ottenere che r "g diventi uguale a zero. Quindi le equazioni (60.1) possono essere scritte come:
;
. Dove io X = io 0 ,un io 2 = io 4 . Questo stato del luogo è chiamato equilibrato. Quando il ponte DC è in equilibrio, le formule (60.2) assumono la forma:

(60.3)

Spostando i termini negativi a destra nella (60.3) e dividendo termine per termine, abbiamo:

(60.4)

Prendiamo in considerazione che R 1 e R 2 sono costituiti da un filo omogeneo, la cui resistenza specifica è , la sezione trasversale lungo l'intera lunghezza è la stessa s. Le lunghezze delle parti del reochord R 1 e R 1, rispettivamente, sono l 1 e l 2 . Allora invece di (60.4) abbiamo:

;
(60.5)

Così, raggiunto l'equilibrio del ponte DC, notano il valore della resistenza R 0 e misurano le lunghezze l 1 e l 2 reochord, quindi calcolare R x usando la formula (60.5).

Descrizione dell'installazione

Il bridge DC è assemblato secondo lo schema di Fig. 60.1 e montato su un pannello verticale vicino al desktop. Il circuito è alimentato da un comune raddrizzatore ed è alimentato dallo schermo al pannello operativo. La resistenza R o è una scatola di resistenza. La resistenza R x è costituita da un insieme di più resistenze di valore sconosciuto, che possono essere collegate al circuito mediante fili sia singolarmente che collegati in parallelo o in serie. Reochord ADB è collegato al pannello di lavoro dall'interno. Sul lato esterno del pannello è presente un indicatore di posizione del cursore del reochord, in grado di muoversi lungo una scala con divisioni grandi e piccole uniformemente applicate, in modo che la lunghezza delle parti del reochord sia proporzionale al numero di divisioni dall'inizio del la scala al cursore e il numero di divisioni dal cursore alla fine della scala.

Ordine di lavoro

1. Dopo aver familiarizzato con i dettagli del circuito e le scale degli strumenti (galvanometro zero, reocorda, scatola di resistenza), collegare una delle resistenze sconosciute R x 1 dal set al circuito del ponte con i fili.

2. Sul quadro elettrico, dare alimentazione al quadro di lavoro. Installa il motore Reochord al centro, ad es. il numero di divisioni della scala del recordo corrispondente alle lunghezze l 1 e l 2 , dovrebbe essere lo stesso (ricorda a braccio uguale). Nel negozio della Resistenza R o impostare qualsiasi resistenza (200-300 ohm). Chiudere brevemente il tasto K, seguendo la lettura del galvanometro zero. Modificando la resistenza r 0 memorizzare, monitorare la deviazione dell'ago del galvanometro zero e assicurarsi che la sua freccia sia impostata su zero. Quindi il valore viene scritto nella tabella R o in ohm e il numero di divisioni corrispondenti alla lunghezza delle braccia l 1 e l 2 reocord.

3. Modificare la posizione del cursore Recorda in una direzione o nell'altra di una o due divisioni principali. Dovrebbero essere evitate lunghezze molto diverse l 1 e l 2 Per esempio l 1 =0.9l 2 , perché questo può portare a una perdita di precisione della misurazione R X . Va ricordato che la posizione del motore deve corrispondere totale il numero di grandi divisioni caratterizzanti l 1 e l 2 . misurazioni R X con un recordo disuguale, eseguire due volte, impostando lunghezze diverse l 1 e l 2 , una volta l 1 > l 2 , seconda volta l 1 < l 2 . risultati sono inseriti nella tabella.

4.Invece della prima resistenza R x 1, includi un'altra R x 2 da un insieme di resistenze. Con esso si effettuano le misurazioni, analogamente a quelle descritte nei paragrafi 2 e 3., ed i risultati sono inseriti nella tabella.

5. Collegare in serie le resistenze R x 1 e R x 2, quindi in parallelo e per tre volte determinarne la resistenza totale per ciascuna connessione come descritto al paragrafo 2, paragrafo 3 e paragrafo 4.

6. Valutare gli errori di misura della resistenza (relativa e assoluta).

7. Utilizzando i valori medi di R x 1 e R x 2 della tabella, calcolare la resistenza totale in connessione in serie R dopo e in parallelo R par. Condurre un'analisi dei risultati.

Misuriamo resistenza			l 1 ,	l 2 ,					,	R=R x cf  R x cf,
resistenza resistenza
Resistori R x 1 collegato successivamente
Resistori R x 1 e R x 1 collegati in parallelo

Domande per l'ammissione al lavoro

1. Quali elementi contiene il più semplice ponte CC per misurare la resistenza? Elencarli e indicarli sul pannello di lavoro.

2. Cosa si intende per ponte "bilanciato"?

3. In che modo è possibile bilanciare il ponte?

4. Quante volte dovrebbe essere misurata ciascuna delle resistenze sconosciute?

5. Quali connessioni di due resistenze vengono studiate in questo lavoro?

6. Dove dovrebbe essere installato il motore reochord in modo che il ponte sia multi-armato? Quali sono le lunghezze delle spalle l 1 e l 2 vale ancora la pena usarlo?

Domande per la presentazione del lavoro.

1. Disegna un diagramma di un semplice ponte CC. Descrivere lo scopo degli elementi del circuito.

2. Ricavare e spiegare la formula di calcolo per determinare la resistenza incognita R x .

3. Le leggi di Kirchhoff per le catene ramificate.

4. Cosa determina la resistenza di un conduttore metallico. Cosa mostra la resistività e da cosa dipende?

5. Leggi della resistenza in parallelo e in serie dei conduttori.

6. Spiegazione dell'ordine di lavoro.

7. Discussione dei risultati ottenuti.

Letteratura:

pp.99-100, 103-105; - pp. 157-159.

LAVORO #63

DETERMINAZIONE DELLA POTENZA UTILE E DELL'EFFICACIA DELLA FONTE DI CORRENTE CONTINUA.

Obbiettivo: studiare sperimentalmente la dipendenza della potenza utile e dell'efficienza della sorgente CC dalla resistenza del circuito esterno (resistenza di carico).

Strumenti e accessori: sorgente di corrente continua, milliamperometro, voltmetro, due scatole di resistenza, due chiavi, fili.

Descrizione dell'installazione

Lo schema per realizzare l'obiettivo di cui sopra è mostrato in Fig. 63.1. La sorgente è il raddrizzatore IPT.

Una scatola di resistenza di dieci giorni è collegata in serie al raddrizzatore R o , che può essere considerata come un'ulteriore resistenza interna della sorgente, poiché la resistenza stessa del raddrizzatore non è grande (8 Ohm). Negozio di resistenza del secondo decennio Rè la resistenza esterna rispetto alla sorgente di corrente, cioè resistenza al carico della sorgente. Il milliamperometro mA consente di misurare la corrente nel circuito esterno a valori diversi R. Voltmetro V misura la tensione sul circuito esterno della sorgente. Chiave Per 1 consente di determinare utilizzando un voltmetro il valore dell'EMF della sorgente con un circuito esterno aperto, ad es. con chiave aperta Per 2 .

Valore R o data dall'insegnante e non cambia durante il funzionamento. Valore R la resistenza esterna può cambiare arbitrariamente, ma è necessario utilizzare più valori R, più piccola R o , necessariamente - valore R, uguale a R o e più valori R, grande R o . Intervallo tra valori R(a R> R o ) dovrebbe essere di circa 100-150 ohm.

Ordine di esecuzione

1. Assemblare il circuito secondo la Figura 63.1 (o verificarlo se assemblato). Conoscere le scale degli strumenti di misura (negozi di resistenza di dieci giorni, voltmetro, milliamperometro). Vengono determinati i prezzi di divisione degli strumenti utilizzati.

2. Accendere il raddrizzatore in una rete con una tensione di 220 V e un interruttore a levetta sul pannello del raddrizzatore. Nel negozio R o impostare la resistenza dell'ordine di 100-150 ohm, chiudere la chiave Per 1 (chiave Per 2 allo stesso tempo aperto) e utilizzando un voltmetro determinare il valore dell'EMF del raddrizzatore, annotarlo nella tabella.

3. Chiudere entrambe le chiavi K 1 e Per 2 . Modificando la resistenza esterna R, prendere le letture del voltmetro e del milliamperometro e inserirle nella tabella. Valore R cambia 10 volte, di cui almeno 3 valori devono essere inferiori a R 0 .

4. Calcolare i valori di potenza utile P floor ed efficienza utilizzando le formule

,
(63.1)

Costruire grafici di dipendenza  e P floor sull'entità del carico esterno R, quelli. =f(R); usa carta millimetrata.

5. Analizzare i risultati ottenuti. Calcola il valore massimo della potenza utile per un dato R o secondo la formula P pavimento, max = e 2 /4 R 0

Domande per l'ammissione al lavoro

1. Quali elementi deve contenere lo schema per svolgere il lavoro?

2. A cosa serve la riserva di resistenza a dieci giorni R 0? La sua resistenza cambia quando si lavora? Cosa dovrebbe essere?

3. Quali sono i prezzi di divisione del voltmetro e dell'amperometro utilizzati.

4. Come determinare il valore della fem sorgente per questo circuito?

5. Spiegare l'ordine dei lavori.

Domande per la presentazione del lavoro

1. Quale valore si chiama potenza utile in relazione alla fonte? Come si può definire?

2. Derivare la condizione in cui la potenza utile della sorgente assume un valore massimo?

3. Disegnare e spiegare un grafico della dipendenza della potenza utile dalla resistenza del circuito esterno.

4. Quale valore è chiamato l'efficienza della sorgente di corrente?

5. Qual è la dipendenza dell'efficienza della sorgente di corrente dall'entità del carico esterno? In quali condizioni l'efficienza della sorgente diventa massima?

6. Disegna un diagramma in base al quale il lavoro viene svolto. Spiegare lo scopo degli elementi del circuito.

7. Quale dovrebbe essere la resistenza del circuito esterno affinché l'efficienza diventi 75%? La resistenza interna della sorgente è considerata nota e pari a 12 ohm.

8. Qual è il valore massimo della potenza utile della sorgente di corrente? Da cosa dipende?

9. Analisi dei risultati ottenuti e stima degli errori nella determinazione dell'efficienza e della potenza utile della sorgente.

Letteratura:- pp. 163-165.

LAVORO #64

DETERMINAZIONE DELL'EMF DELLA FONTE ATTUALE MEDIANTE IL METODO DI COMPENSAZIONE

Obbiettivo: studiare il metodo di compensazione per misurare i campi elettromagnetici;

verificare le leggi delle sorgenti parallele e serie con lo stesso valore EMF.

Strumenti e accessori: sorgente di corrente continua, cella Weston normale, galvanometro zero, celle a secco - 2 pz., 2 chiavi, reochord, fili.

Giustificazione del metodo di misurazione.

Il metodo di compensazione viene utilizzato per determinare l'EMF di sorgenti o differenze potenziali, che sono di piccola entità. L'essenza di questo metodo può essere compresa analizzando il funzionamento del circuito mostrato in Fig. 64.1.

Una sorgente con EMF E 0 fornisce corrente alla reochord AB. Sorgente con campi elettromagnetici e 1 collegato alla parte del recordo compresa tra i punti A e M. È necessario che le sorgenti di corrente siano collegate al punto A del circuito di cui sopra poli con lo stesso nome quelli. l'uno verso l'altro. Valore e 0 dovrebbe essere di più e 1 , e la resistenza interna delle sorgenti di corrente dovrebbe essere molto minore della resistenza del reochord AB. Indichiamo la resistenza della parte reochord dall'estremità A al motore M tramite R AM . Quindi la resistenza della parte rimanente sarà R MB . La resistenza dell'intero reochord, cioè R AB \u003d R AM + R MB rimane invariato in qualsiasi posizione del cursore M. La corrente che scorre da B a M sarà indicata da io corrente che scorre da M ad A, - attraverso io’ , la corrente data dalla sorgente e 1 - attraverso io 1 .

Stabiliamo le condizioni in cui la corrente nel galvanometro G diventa uguale a zero.

Secondo la prima legge di Kirchhoff per il nodo A abbiamo: io’= io’’+ io,

Secondo la 2a legge di Kirchhoff per i circuiti ASDVA e AFKMA:

dove r 0 e r 1 - fonte di resistenze interne e 0 e e 1 rispettivamente; R Gè la resistenza del galvanometro nullo.

Muovendo il contatto mobile M, è possibile ottenere la corrente nel galvanometro io 1 c diventa zero. Quindi io= io’ , e le uguaglianze (64.1) assumono la forma:

(64.2)

L'assenza di corrente nel circuito del galvanometro significa che l'EMF della sorgente di corrente  uguale alla differenza di potenziale tra le correnti A e M del reochord. In questo caso, possiamo anche dire che l'EMF  bilanciato dal calo di potenziale (da cui il nome del metodo).

Dividendo in (64.2) un'uguaglianza per un'altra, otteniamo:

;
(64.3)

Se invece  1 accendere un'altra fonte di alimentazione con  2 quindi affinché la corrente nel circuito del galvanometro diventi uguale a zero, è necessario spostare il cursore M in un'altra posizione M. Quindi, analogamente a (64.2) e (64.3), otteniamo:

(64.4)

(64.5)

Dividendo i lati sinistro e destro delle uguaglianze (64.3) e (64.5), otteniamo:

(64.6)

Pertanto, se otteniamo una compensazione dall'inizio per un CEM noto  1 e poi per l'ignoto per la fem  2 e determinare il valore del rapporto R AM / R AM ? quindi puoi trovare il valore dell'ignoto  2 secondo la formula (64.6).

Si noti che il rapporto tra le sorgenti EMF confrontate non dipende dalle loro resistenze interne e da altre resistenze del circuito, ma è determinato solo dalle resistenze della sezione reochord a cui le sorgenti confrontate sono collegate  1 e  2 .

Perché per un reocord viene preso un filo calibrato, la cui resistenza è R \u003d l / s, quindi il rapporto delle sezioni di resistenza R AM e R AM ' può essere sostituito dal rapporto delle lunghezze l SONO e l SONO ’ queste aree. In questo caso, la formula di calcolo per determinare l'EMF sconosciuto assumerà la forma:

(64.7)

Descrizione dell'installazione.

Lo schema per determinare l'EMF della sorgente con il metodo di compensazione è mostrato in Fig. 64.2.

Secondo questo schema, l'installazione è assemblata, montata su un pannello verticale vicino al desktop. Il circuito è alimentato dal suo raddrizzatore ed è alimentato dallo schermo (12V) al pannello operativo. Rheochord AB è un reostato a cursore, al motore M di cui è collegato un galvanometro zero G. Per accendere l'alimentazione EMF  0 e il galvanometro nullo funge da chiave Per 1 . Il tasto di commutazione K 2 consente di includere nel circuito del galvanometro zero o una sorgente con un FEM di riferimento  1 , o sorgente, valore EMF  2 che deve essere determinato. La fonte di riferimento è il normale elemento Weston. Invece di  2, è possibile accendere una batteria composta da due pile a secco collegate da fili, prima in serie, poi in parallelo.

Ordine di lavoro

1. Dopo aver esaminato i dettagli del circuito e delle scale dello strumento (galvanometro zero, reochord), chiudono la chiave Per 2 per elemento di riferimento  1 . Quindi chiudere la chiave Per 1 e spostare il cursore M del reochord, ottenendo una completa assenza di corrente nel circuito del galvanometro. La corrente nel circuito deve essere chiusa per un tempo molto breve, sufficiente per osservare le letture del galvanometro nullo.

2. Misurare la lunghezza l SONO spalla AM reochord (al centro del cursore M). La lunghezza del braccio AM viene misurata tre volte e viene calcolato il suo valore medio.

3. Azionare l'interruttore K sull'elemento in studio  2 e determinare la lunghezza l SONO spalla AM" del reochord, in cui si verifica la compensazione dell'EMF sconosciuto  2 .

4. Connettiti invece  2 utilizzando fili un'altra sorgente di test  3 e determinarne l'EMF in modo simile alla clausola 3. I risultati vengono inseriti nella tabella.

5. Collegare le sorgenti  2 e  3 in serie, poi in parallelo e determinare l'EMF totale della batteria di sorgenti risultante, analogamente alle clausole 3 e 4. I risultati vengono inseriti nella tabella.

6. Valutare gli errori (assoluti e relativi) durante la misurazione dell'EMF con il metodo di compensazione. Condurre un'analisi dei risultati.

Domande per l'ammissione al lavoro.

1. Quali elementi contiene il circuito per determinare l'EMF di una sorgente CC mediante il metodo di compensazione? Elencarli e indicarli sul pannello di lavoro.

2. Perché il metodo di misurazione è chiamato "metodo di compensazione"? Cosa viene compensato?

3. Come fai a sapere se la compensazione è stata raggiunta? Come si può ottenere un risarcimento?

4. Quali grandezze devono essere misurate in pratica per il successivo calcolo dell'EMF?

5. Quali connessioni di due fonti di corrente sconosciute vengono utilizzate in questo lavoro?

Domande per la presentazione del lavoro.

1. Quale valore è chiamato forza elettromotrice (EMF) della sorgente di corrente? In quali unità si misura?

2. Quali caratteristiche della sorgente dovrebbero essere attribuite ai campi elettromagnetici: potenza o energia?

3. Qual è l'essenza del metodo di compensazione?

4. Quali sono i vincoli imposti alle caratteristiche delle attuali fonti utilizzate?

5. Derivare e spiegare la formula di calcolo per determinare l'EMF con il metodo di compensazione.

6. Norme per il collegamento in serie e in parallelo delle sorgenti di corrente.

7. Le leggi di Kirchhoff per le catene ramificate.

8. Spiegare l'ordine dei lavori.

9. Discussione dei risultati ottenuti.

Letteratura:

pp.202-203; 205-207.

LAVORO #65

CALIBRAZIONE DEL VOLTMETRO

Obbiettivo: familiarizzazione con il funzionamento del dispositivo del sistema magnetoelettrico e i principi di calibrazione di un voltmetro.

Strumenti e accessori: fonte di corrente continua, voltmetro funzionante, voltmetro in prova, chiave, due scatole di resistenza, fili.

Giustificazione del metodo di misurazione.

Calibrare il dispositivo significa stabilire il rapporto tra le divisioni della scala del dispositivo e i valori dei valori misurati su quella scala.

Graduazione del voltmetro significa determinare il rapporto tra il numero di divisioni sulla scala di cui l'ago del voltmetro ha deviato e la tensione ai suoi capi.

Il voltmetro viene calibrato utilizzando il circuito mostrato in Fig. 65.1.

Un reostato è un dispositivo elettrico utilizzato per limitare e regolare la corrente o la tensione in un circuito elettrico.

In base alla loro struttura interna, i reostati si dividono in filo e non filo. La parte principale di qualsiasi reostato a filo è un tubo di ceramica, sul quale è avvolto uno speciale filo ad alta resistenza. Un cursore è fissato sull'asta metallica di guida, che si muove liberamente lungo il filo avvolto sulla ceramica.

Quindi, qualsiasi reostato è costituito da diverse parti principali:

cilindro in ceramica
Filo metallico - che viene avvolto su un tubo di ceramica, le estremità del filo vengono portate verso i contatti (morsetti) situati alle estremità opposte del tubo su entrambi i lati;
Barra metallica - installata appena sopra il tubo, su un lato della quale è presente un terminale di contatto;
Contatto mobile - fissato su un'asta, che a volte viene chiamata cursore.

Il reostato è collegato al circuito tramite due terminali di bloccaggio: il terminale inferiore direttamente dall'avvolgimento e il terminale superiore dal contatto mobile. Quando un reostato è collegato a un circuito elettrico, la corrente dal terminale inferiore scorre attraverso le bobine di filo metallico, quindi passa attraverso il contatto strisciante, quindi lungo l'asta metallica e al contatto superiore.

Cioè, solo una parte dell'avvolgimento del reostato sarà coinvolta nel circuito. Nel momento in cui il cursore si muove, la resistenza dell'avvolgimento cambia, perché cambia la sua lunghezza e, di conseguenza, la resistenza e la forza della corrente nel circuito elettrico.

Va notato che la corrente segue ogni giro dell'avvolgimento e non attraverso di essi. Questo perché le spire dell'avvolgimento sono isolate l'una dall'altra.

Quindi nella figura A - il contatto mobile è nel mezzo. Pertanto, la corrente scorrerà solo attraverso metà del dispositivo. Nella posizione B - il conduttore di corrente viene utilizzato completamente, quindi la sua lunghezza è massima, così come la resistenza, e in base alla forza della corrente diminuisce. Nella terza figura è vero il contrario: la resistenza diminuisce, gli ampere aumentano.

Negli schemi elettrici il reostato è indicato come segue:

Il reostato è sempre collegato in serie nel circuito. In questo caso, uno dei contatti è collegato a un cursore, con l'aiuto del quale viene regolato il numero di ampere nel circuito. Ma c'è da aggiungere che questo dispositivo può essere utilizzato anche per regolare la tensione. Qui possono essere applicati più circuiti con una o due resistenze. È chiaro che meno elementi nel circuito elettrico è, più è semplice.

Solitamente questo componente elettronico è incluso nel circuito elettrico per controllare la quantità di corrente, l'esempio di collegamento è mostrato nella figura seguente.

Quando il motore si muove, la lunghezza dello strato conduttivo cambia e, di conseguenza, il valore di resistenza del reostato, che è incluso in serie nel circuito, che provoca qualche variazione nell'entità della corrente nel circuito e una ridistribuzione di tensione tra il reostato e il carico.

Quando il motore si sposta sul contatto, il valore di resistenza del reostato diminuisce notevolmente e la corrente nel circuito, al contrario, aumenta, quindi una parte minore della tensione si spegnerà sul dispositivo e la tensione sul carico collegato al carico aumenterà di più.

Se il motore viene spostato sul contatto opposto, la resistenza del reostato aumenta e la corrente nel circuito diminuisce, la caduta di tensione attraverso il reostato aumenterà e diminuirà al carico.

Il calcolo dello schema presentato sopra è simile al calcolo della resistenza di smorzamento. Il valore di resistenza del reostato è calcolato dalla formula:

R reost \u003d U reost / I

La caduta di tensione è data dalla formula seguente:

U reost \u003d U ist -U consumo

Il reostato ha solo due uscite e il suo parente ne ha tre. Quindi non confonderli più.

La lezione tratta di un dispositivo chiamato reostato, la cui resistenza può essere modificata. Il dispositivo del reostato e il principio del suo funzionamento sono considerati in dettaglio. Viene mostrata la designazione del reostato sugli schemi, possibili opzioni per includere il reostato nel circuito elettrico. Vengono forniti esempi dell'uso di un reostato nella vita di tutti i giorni.

Argomento: Fenomeni elettromagnetici

Lezione: reostati

Nelle lezioni precedenti dicevamo che non ci sono solo i consumatori e le fonti di corrente elettrica, ma anche i cosiddetti controlli. Uno degli elementi di controllo importanti è un reostato o qualsiasi altro dispositivo basato sulla sua azione. Il reostato utilizza un conduttore costituito da un materiale precedentemente noto con una certa lunghezza e sezione trasversale, il che significa che possiamo scoprirne la resistenza. Il principio di funzionamento del reostato si basa sul fatto che possiamo modificare questa resistenza, quindi possiamo regolare la corrente e la tensione nei circuiti elettrici.

Riso. 1. Dispositivo reostato

La figura 1 mostra un reostato senza guaina. Questo viene fatto in modo da poter vedere tutte le sue parti. Un filo (2) è avvolto attorno al tubo di ceramica (1). Le sue estremità sono portate a due contatti (3a). C'è anche un'asta, all'estremità della quale c'è un contatto (3b). Lungo tale asta si muove un contatto strisciante (4), il cosiddetto "cursore".

Se si posiziona il contatto scorrevole al centro (Fig. 2a), sarà coinvolta solo la metà del conduttore. Se si sposta ulteriormente questo contatto scorrevole (Fig. 2b), saranno coinvolti più giri di filo, quindi la sua lunghezza aumenterà, la resistenza aumenterà e la corrente diminuirà. Se sposti il ​​"cursore" sull'altro lato (Fig. 2c), al contrario, la resistenza diminuirà e la forza attuale nel circuito aumenterà.

Riso. 2. Reostato

L'interno del reostato è cavo. Ciò è necessario perché quando la corrente scorre, il reostato si riscalda e questa cavità fornisce un rapido raffreddamento.

Quando rappresentiamo un circuito (il disegno di un circuito elettrico), ogni elemento è indicato da un simbolo specifico. Il reostato è designato come segue (Fig. 3):

Riso. 3. Immagine di un reostato

Il rettangolo rosso corrisponde alla resistenza, il contatto blu è il filo che porta al reostato, quello verde è il contatto strisciante. Con questa designazione, è facile capire che quando il cursore si sposta a sinistra, la resistenza del reostato diminuirà e quando si sposta a destra aumenterà. Può essere utilizzata anche la seguente immagine di un reostato (Fig. 4):

Riso. 4. Un'altra immagine di un reostato

Il rettangolo indica la resistenza e la freccia indica che può essere modificata.

Nel circuito elettrico, il reostato è collegato in serie. Di seguito è riportato uno degli schemi di commutazione (Fig. 5):

Riso. 5. Inserimento di un reostato in un circuito con lampada a incandescenza

I terminali 1 e 2 sono collegati a una sorgente di corrente (può essere una cella galvanica o una presa). Vale la pena notare che il secondo contatto deve essere collegato alla parte mobile del reostato, che consente di modificare la resistenza. Se aumenti la resistenza del reostato, il bagliore della lampadina (3) diminuirà, il che significa che anche la corrente nel circuito diminuisce. E, al contrario, con una diminuzione della resistenza del reostato, il bulbo brucerà più luminoso. Questo metodo viene spesso utilizzato negli interruttori della luce per controllare l'intensità dell'illuminazione.

Un reostato può essere utilizzato anche per regolare la tensione. Di seguito sono riportati due schemi (Fig. 6):

Riso. 6. Inclusione di un resistore in un circuito con un voltmetro

Nel caso di utilizzo di due resistenze (Fig. 6a), rimuoviamo una certa tensione dal secondo resistore (un dispositivo che si basa sulla resistenza del conduttore) e quindi, per così dire, regoliamo la tensione. In questo caso è necessario conoscere esattamente tutti i parametri del conduttore per regolare correttamente la tensione. Nel caso di un reostato (Fig. 6b), la situazione è notevolmente semplificata, poiché possiamo regolare continuamente la sua resistenza e quindi modificare la tensione rimossa.

Il reostato è un dispositivo abbastanza versatile. Oltre a regolare la corrente e la tensione, può essere utilizzato anche in vari elettrodomestici. Ad esempio, nei televisori, il controllo del volume avviene con l'aiuto di reostati, anche l'accensione del canale sulla TV è in qualche modo collegata all'uso dei reostati. Vale anche la pena prestare attenzione che per sicurezza è meglio utilizzare reostati dotati di coperchio protettivo (Fig. 7).

Riso. 7. Reostato in involucro protettivo

In questa lezione abbiamo esaminato la struttura e l'applicazione di un tale elemento di controllo come un reostato. Nelle lezioni successive verranno risolti problemi relativi a conduttori, reostati e legge di Ohm.

Bibliografia

1. Gendenstein LE, Kaidalov AB, Kozhevnikov VB Fisica 8 / Ed. Orlova VA, Roizena I.I. - M.: Mnemosine.
2. Peryshkin AV Fisica 8. - M.: Otarda, 2010.
3. Fadeeva AA, Zasov AV, Kiselev DF Fisica 8. - M.: Illuminismo.

1. Centro Educativo "Tecnologie Didattiche" ().
2. Esperimento di fisica dimostrativa scolastica ().
3. Ingegnere elettrico ().

Compiti a casa

1. Pagina 108-110: Domande 1-5. Peryshkin AV Fisica 8. - M.: Otarda, 2010.
2. Come si può regolare l'incandescenza di una lampada con un reostato?
3. La resistenza diminuisce sempre quando il cursore del reostato si sposta a destra?
4. Qual è il motivo per l'uso di un tubo di ceramica in un reostato?