Электрические измерения

Филиал федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет путей сообщения»

в г. Новоалтайске

Электрические измерения
Вопросы для подготовки к экзамену

для студентов специальности:

220415 Автоматика и телемеханика на транспорте

(на железнодорожном транспорте)

Новоалтайск

2012

ОДОБРЕНО
цикловой комиссией

Протокол № __от ________

Председатель ________Фот Ю.А.

Вопросы составлены в соответствии с рабочей программой по дисциплине «Электротехника»

Утверждаю

заместитель директора по УР

______________С.Л.Ананьина

«_____» ______________2012г.

Составитель: Конунникова А.А., преподаватель высшей категории филиала СГУПС в г. Новоалтайске

Раздел 1.Общие сведения об электрических измерениях и электроизмерительной аппаратуре.

1.Роль электрических измерений в современной измерительной технике.

2.Определение и классификация измерений.

3.Виды средств измерений.

4.Виды и методы измерений. Единицы физических величин.

5. Точность измерений. Погрешность результатов измерений.

6. Погрешности средств измерений.

7. Эталоны . Образцовые и рабочие меры.

8.Меры электрических величин. Мера ЭДС, сопротивления, индуктивности, емкости.

9.Определение погрешностей измерений.

10.Классы точности средств измерения.

11.Расчет погрешности косвенных измерений.

12.Классификация измерительных приборов. Шкала приборов, условные обозначения на шкале приборов.
Раздел 2.Электроизмерительные приборы непосредственной оценки
13.Классификация приборов непосредственной оценки. Достоинства, недостатки.

14.Приборы магнитноэлектрической системы. Устройство ,принцип работы. Достоинства и недостатки.

15. Приборы электромагнитной системы. Устройство, принцип работы. Достоинства и недостатки.

16. Приборы электродинамической системы. Устройство ,принцип работы. Достоинства и недостатки.

17. Приборы индукционной системы.Устройство, принцип работы. Достоинства и недостатки.
Раздел 3. Измерение электрических величин.
18.Измерение силы тока и напряжения.

19.Расширение пределов измерения силы тока. Шунты. Схема включения.

20.Расширение пределов измерения амперметров с использованием трансформаторов тока. Схема включения.

21.Расширение пределов измерения вольтметров. Добавочные сопротивления. Схема включения.

22.Расширение пределов измерения вольтметров с использованием трансформатора напряжения. Схема включения.

23.Функциональные возможности многофункционального прибора МПИ-СЦБ

24. Поверка электроизмерительных приборов.

25.Измерение электрических сопротивлений. Измерение больших сопротивлений. Схема измерения.

26.Измерение малых и средних сопротивлений. Схемы измерения.

27.Измерение сопротивления заземления. Схема измерения.

28. Измерение сопротивления изоляции электрооборудования.Схема.

29. Измерительные мосты постоянного и переменного тока. Автоматические мосты.

30.Функциональные возможности измерителя сопротивления балласта.

31. Измерение мощности в цепях постоянного тока методом амперметра и вольтметра.Схемы измерения.

32. Измерение мощности в цепях переменного тока. Схема измерения.

33. Измерение мощности ваттметров. Схема включения ваттметра.

34. Измерение активной мощности в цепях трехфазного переменного тока. Схема измерения..

35.Измерение реактивной мощности в цепи трехфазного переменного тока. Схема измерения.

36.Измерение электрической энергии в цепях переменного тока. Схема включения счетчика электрической энергии.

37.Измерение коэффициента мощности.

38.Измерение частоты и угла сдвига фаз. Электродинамический фазометр.

39.Измерение индуктивности методом амперметра и вольтметра. Схема измерения.

40. Измерение емкости методом амперметра и вольтметра. Схема измерения.

41. Измерение взаимной индуктивности мостом переменного тока.

Раздел 4. Цифровые измерительные приборы и электронно-лучевые преобразователи.
42.Цифровые измерительные приборы. Характеристики, применение цифровых измерительных приборов.

43.цифровые приборы применяемые при обслуживании устройств СЦБ и систем ЖАТ.

44.цифровые методы и средства измерения.

45. Цифровые частотомеры.

46.Цифровые мультиметры.

47. Устройство электронно-лучевого осциллографа.

48 Получение изображения электронно-лучевого осциллографа.

49. способы измерения амплитуды напряжения, частоты, сдвига фаз.

50.Использование электронно-лучевых приборов для регулировки и проверки работы приборов в СЦБ.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 1 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Роль электрических измерений современной измерительной технике 2.Измерение силы тока и напряжения 3.Задача. Чему равна наибольшая возможная абсолютная погрешность амперметра класса точности 1,0, если верхний предел его измерения равен 10 А?

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________ Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 2 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Определение и классификация измерений 2.Расширение пределов измерения амперметров .Шунты. Схема включения. 3.Задача. Истинное значение тока в цепи 5,23 А, измеренные значения тока, полученные с помощью двух амперметров, составили 5,3 и 5,2 А. Чему равны относительные и абсолютные погрешности измерения

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 3 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Виды средств измерений. 2.Расширение пределов измерения вольтметров. Добавочные сопротивления. Схема включения. 3.ЗадачаТок резистора, сопротивление которого 8 Ом, равен 2,4 А. При измерении напряжения на этом резисторе вольтметр показал напряжение 19,3В. Определить абсолютную и относительную погрешности измерения сопротивления в данном случае

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 4 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Виды и методы измерений. Единицы физических величин. 2. Расширение пределов измерения амперметров с использованием трансформатора тока.. Схема включения. 3.Задача. Основная приведенная погрешность показаний магнитоэлектрического прибора составляет 0,5 %. Какова наибольшая возможная относительная погрешность измерения при отклонении стрелки на 75; 50; 25 % его шкалы?

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 5 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Точность измерений. Погрешность результатов измерений. 2. Расширение пределов измерения вольтметров с использованием трансформатора напряжения. Схема включения 3.Задача. Амперметр класса точности 1,5 имеет 100 делений. Цена каждого деления 0,5 А. Определить предел измерения прибора, наибольшую абсолютную погрешность и относительную погрешность в точках 10, 30, 50, 70 и 90 делений.

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК

«___»_____________2012г.

Председатель

______________Фот Ю.А.

Экзаменационный билет № 6

«Электрические измерения»

^{(Наименование дисциплины)}

Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте

(на железнодорожном транспорте)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по учебной работе

_______ С.Л.Ананьина

«___»___________2012г

1.Погрешности средств измерения.

2.Измерение электрических измерений. Измерение больших сопротивлений. Схема включения.

3.Задача. Для расширения предела измерения амперметра с внутренним сопротивлением = 0,5 Ом в 50 раз необходимо включить шунт. Определить сопротивление шунта, ток полного отклонения прибора и максимальное значение тока на расширенном пределе, если падение напряжения на шунте = 75 мВ.

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК

«___»_____________2012г.

Председатель

______________Фот Ю.А.

Экзаменационный билет № 7

«Электрические измерения»

^{(Наименование дисциплины)}

Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте

(на железнодорожном транспорте)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по учебной работе

_______ С.Л.Ананьина

«___»___________2012г

1.Эталоны. Образцовые и рабочие меры.
2.Измерение малых и средних сопротивлений.
3.Задача. Магнитоэлектрический прибор с сопротивлением 10 Ом и током полного отклонения 7,5 мА может быть использован в качестве амперметра на

30 А. Определить сопротивление шунта.

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК

«___»_____________2012г.

Председатель

______________Фот Ю.А.

Экзаменационный билет № 8

«Электрические измерения»

^{(Наименование дисциплины)}

Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте

(на железнодорожном транспорте)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по учебной работе

_______ С.Л.Ананьина

«___»___________2012г

1.меры электрических величин. Мера ЭДС, сопротивления, индуктивности, емкости.

2.измерение сопротивления заземления.

3.Задача. Амперметр с наружным шунтом = 0,005 Ом рассчитан на предел измерения 60 А, его внутреннее сопротивление =15 Ом. Определить ток полного отклонения измерительной катушки прибора.

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 9 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Определение погрешностей измерения. 2.Измерение сопротивления изоляции электрооборудования. 3.Задача. Предел измерения вольтметра электромагнитной системы составляет 7,5 В при внутреннем сопротивлении r_в= 200 Ом. Определить добавочное сопротивление, которое необходимо включить для расширения предела измерения до 600 В.

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК

«___»_____________2012г.

Председатель

______________Фот Ю.А.

Экзаменационный билет № 10

«Электрические измерения»

^{(Наименование дисциплины)}

Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте

(на железнодорожном транспорте)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по учебной работе

_______ С.Л.Ананьина

«___»___________2012г

1.Классы точности средств измерения.

2.Измерительные мосты постоянного тока.

3.Задача. Определить сопротивление резистора R_x для двух случаев:

а) без учёта внутреннего сопротивления вольтметра;

б) с учётом его. Показания вольтметра и амперметра при этом следующbе:

U = 75 В,I = 2,5 А. Внутреннее сопротивление вольтметра r_в= 5 кОм.

Схема измерения сопротивления

методом амперметрии и вольтметра

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 11 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Классификация измерительных приборов. Шкала приборов. Условные обозначения на шкале приборов.. 2.Измерение мощности в цепях постоянного тока методом амперметра и вольтметра. 3.Задача. Мостом постоянного тока производят измерения сопротивления резистора (рис. 9, б). Получены следующие значения сопротивлений плеч моста при его уравновешивании: R₁= 136 Ом, R₂= 1000 Ом, R₃= 100 Ом. Определить измеряемое сопротивление и наибольшую абсолютную погрешность измерения, если класс точности моста 1,0.

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 12 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Классификация приборов непосредственной оценки. Достоинства ,недостатки. 2.Измерение мощности в цепях переменного тока. Схема измерения. 3.Задача. Предел измерения микроамперметра на 150 мкА должен быть расширен до 15 А. Определить сопротивление шунта, если его внутреннее сопротивление Ом. Определить также класс точности прибора, если наибольшее значение абсолютной погрешности амперметра 100 мА.

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 13 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Приборы магнитноэлектрической системы. Устройство, принцип работы. Достоинства, недостатки 2 Измерение мощности ваттметром. Схема включения ваттметра. 3.Задача. Микроамперметр с пределом измерения 1000мкА и внутренним сопротивлением r_А= 300 Ом необходимо использовать в качестве вольтметра на предел 30 В. Определить добавочное сопротивление.

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 14 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1. Приборы электромагнитной системы. Устройство, принцип работы. Достоинства и недостатки 2.Измерение активной мощности в цепях трехфазного переменного тока 3.Задача. Истинное значение тока в цепи 5,23 А, измеренные значения тока, полученные с помощью двух амперметров, составили 5,3 и 5,2 А. Чему равны относительные и абсолютные погрешности измерения

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 15 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Приборы электродинамической системы. Устройство, принцип работы. Достоинства, недостатки. 2.Измерение электрической энергии в цепях переменного тока. Схема включения счетчика электрической энергии. 3.Задача. Предел измерения микроамперметра на 150 мкА должен быть расширен до 15 А. Определить сопротивление шунта, если его внутреннее сопротивление Ом. Определить также класс точности прибора, если наибольшее значение абсолютной погрешности амперметра 100 мА.

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 16 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Приборы индукционной системы. Устройство, принцип работы. Достоинства, недостатки. 2.Измерение коэффициента мощности. 3.Задача. Ток резистора, сопротивление которого 8 Ом, равен 2,4 А. При измерении напряжения на этом резисторе вольтметр показал напряжение 19,3В. Определить абсолютную и относительную погрешности измерения сопротивления в данном случае.

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 17 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Цифровые измерительные приборы. Характреристики, применение цифровых измерительных приборов. 2. Измерение индуктивности методом амперметра и вольтметра. 3.Задача. Классы точности двух вольтметров одинаковы и равны 1, а верхние пределы измерения различны: у первого – 50 В, а у второго – 10 В. В каком соотношении будут находиться наибольшие абсолютные погрешности измерения вольтметров в процессе эксплуатации?

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 18 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Цифровые приборы применяемые при обслуживании устройств СЦБ и систем ЖАТ. 2. Измерение емкости методом амперметра и вольтметра. 3.Задача. Для расширения предела измерения амперметра с внутренним сопротивлением = 0,5 Ом в 50 раз необходимо включить шунт. Определить сопротивление шунта, ток полного отклонения прибора и максимальное значение тока на расширенном пределе, если падение напряжения на шунте = 75 мВ.

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 19 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Цифровые приборы применяемые при обслуживании устройств СЦБ и систем ЖАТ. 2. Измерение емкости методом амперметра и вольтметра. 3.Задача. У вольтметра электродинамической системы с пределом U₁= 300 В и внутренним сопротивлением r_в=30 кОм необходимо расширить предел до 1500 В. Определить добавочное сопротивление вольтметра и максимальную потребляемую мощность на основном и расширенном пределах.

Преподаватель Конунникова А.А.

Филиал СГУПС в г. Новоалтайске

Рассмотрено ЦК «___»_____________2012г. Председатель ______________Фот Ю.А.	Экзаменационный билет № 20 «Электрические измерения» ^{(Наименование дисциплины)} Специальность 220515 Автоматика и телемеханика на транспорте (на железнодорожном транспорте)	УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по учебной работе _______ С.Л.Ананьина «___»___________2012г
1.Использование электронно-лучевых приборов для регулировки и проверки работы приборов в СЦБ. 2.Измерение частоты и угла сдвига фаз. 3.Задача. Ток резистора, сопротивление которого 8 Ом, равен 2,4 А. При измерении напряжения на этом резисторе вольтметр показал напряжение 19,3В. Определить абсолютную и относительную погрешности измерения сопротивления в данном случае.

Преподаватель Конунникова А.А.

и относительную погрешность в точках 10, 30, 50, 70 и 90 делений.

3.5. При поверке амперметра с пределом измерения 10 А класса точности 0,5 относительная погрешность на отметке 2 А составила
4,5 %. Определить соответствует ли прибор указанному классу точности, если абсолютная погрешность в этой точке имеет наибольшее значение.

3.6. Милливольтметр магнитоэлектрической системы класса точности 0,5 с пределами измерений 3; 1,5; 0,6; 0,3; 0,15 В имеет максимальное число делений 150. Определить для каждого предела наибольшее и наименьшее значения измеряемых напряжений в точке, соответствующей 40 делениям.

3.7. Определить класс точности микроамперметра с двусторонней шкалой и пределом измерения 100 мкА, если наибольшее значение абсолютной погрешности получено на отметке 40 мкА и равно 1,7 мкА. Определить относительную погрешность прибора для этого значения.

3.8. Предел измерения микроамперметра на 150 мкА должен быть расширен до 15 А. Определить сопротивление шунта, если его внутреннее сопротивление Ом. Определить также класс точности прибора, если наибольшее значение абсолютной погрешности амперметра 100 мА.

3.9. Для расширения предела измерения амперметра с внутренним сопротивлением = 0,5 Ом в 50 раз необходимо включить шунт. Определить сопротивление шунта, ток полного отклонения прибора и максимальное значение тока на расширенном пределе, если падение напряжения на шунте = 75 мВ.

3.10. Амперметр с внутренним сопротивлением = 0,015 Ом и пределом измерения 20 А имеет шунт сопротивлением 0,005 Ом. Определить предел измерения амперметра с шунтом, а также ток в цепи, если его показание равно 12 А.

3.11. Магнитоэлектрический прибор с сопротивлением 10 Ом и током полного отклонения 7,5 мА может быть использован в качестве амперметра на 30 А. Определить сопротивление шунта.

3.12. Амперметр с наружным шунтом = 0,005 Ом рассчитан на предел измерения 60 А, его внутреннее сопротивление =15 Ом. Определить ток полного отклонения измерительной катушки прибора.

3.13. Амперметр класса точности 1,5 с пределом измерения 100 А имеет наружный шунт сопротивлением = 0,001 Ом. Определить сопротивление измерительной катушки прибора, если ток полного отклонения = 25 мА. Определить также наибольшую абсолютную и относительную погрешности измерения следующих значений токов: 20, 30, 50, 75, 80 А. Определить наибольшую потребляемую амперметром мощность.

3.14. Милливольтметр с пределом измерения 75 мВ и внутренним сопротивлением = 25 Ом имеет 150 делений шкалы. Определить сопротивление шунта, чтобы прибором можно было измерить предельное значение тока 30 А. Определить цену деления в обоих случаях.

3.15. Имеется многопредельный амперметр. При шунтирующем множителе n = 100 амперметр имеет предел 2,5 А и падение напряжения на его зажимах при токе полного отклонения U_ном= 75 мВ. Определить сопротивления шунтов и пределы измерения прибора при следующих коэффициентах шунтирования: 200, 300, 1000, 2000, 3000, 4000 и 5000.

3.16. Микроамперметр с пределом измерения 1000мкА и внутренним сопротивлением r_А= 300 Ом необходимо использовать в качестве вольтметра на предел 30 В. Определить добавочное сопротивление.

3.17. Миллиамперметр с пределом измерения 750 мВ необходимо переделать в многопредельный вольтметр с пределами 7,5; 15; 75;
150 В. Добавочное сопротивление на пределе 7,5 В составляет 1350 Ом. Определить добавочное сопротивление и ток полного отклонения прибора.

3.18. У вольтметра электродинамической системы с пределом U₁= 300 В и внутренним сопротивлением r_в=30 кОм необходимо расширить предел до 1500 В. Определить добавочное сопротивление вольтметра и максимальную потребляемую мощность на основном и расширенном пределах.

3.19. Предел измерения вольтметра электромагнитной системы составляет 7,5 В при внутреннем сопротивлении r_в= 200 Ом. Определить добавочное сопротивление, которое необходимо включить для расширения предела измерения до 600 В.

3.20. Для измерения напряжения источника U_ист= 350 В использовали два последовательно включённых между собой вольтметра на пределы измерений 300 и 150 В и с внутренним сопротивлением соответственно 7 и 3 кОм. Определить показания приборов, максимальную абсолютную и относительную погрешности измерения, если приборы имеют класс точности 0,5.

3.21. Напряжение источника измеряется двумя последовательно включёнными вольтметрами с пределами измерений 100 и 75 В и классами точности 1,0 и 1,5. Показания приборов следующие: U₁= 78, U₂= 67 В.Определить соответствует ли измерение заданной точности 1,5 %.

3.22. Определить сопротивление резистора R_x (рис. 8) для двух случаев: а) без учёта внутреннего сопротивления вольтметра; б) с учётом его. Показания вольтметра и амперметра при этом следующbе: U = 75 В,I = 2,5 А. Внутреннее сопротивление вольтметра r_в= 5 кОм.

Рис. 8. Схема измерения сопротивления

методом амперметрии и вольтметра

3.23. Сопротивление измеряется методом амперметра и вольтметра. Показания приборов при этом U = 12 В,I = 0,25 А. Пределы измерения и классы точности вольтметра и амперметра соответственно U_пр= 15 В, класс точности 0,5, I_пр= 0,5 А, класс точности 1,0. Определить измеряемое сопротивление и наибольшие абсолютную и относительную погрешности без учёта сопротивления приборов.

3.24. Необходимо измерить сопротивление методом амперметра и вольтметра с точностью 1,5 %. Какого класса точности необходимо взять амперметр (не хуже), чтобы произвести такое измерение? Показания приборов U = 48 В, I = 0,4 А. Вольтметр с пределом измерения U_пр= 75 В класса точности 0,5; амперметр с пределом измерения I_пр= 0,5 А.

3.25. Для измерения сопротивления использован вольтметр с внутренним сопротивлением r_в= 50 кОм. При последовательном его включении с измерительным сопротивлением прибор показал 120 В, а при его подключении без сопротивления – 162 В. Определить сопротивление и наибольшие абсолютную и относительную погрешности измерения, если вольтметр имеет предел измерения 300 В и класс точности 2,5. Какого класса точности надо выбрать вольтметр для обеспечения точности 10 %.

3.26. Для определения полного, активного и реактивного сопротивлений катушки собрана схема, представленная на рис. 9, а. Показания приборов следующие: U₁= 71,5 B, U₂= 25 B, U₃= 63,5 = 2,5 A. Определить указанные сопротивления и наибольшее значение относительной погрешности измерений R1 и Z_к, если класс точности всех приборов 1,0 и пределы измерений следующие: U_{пр 1}= U_{пр 3}= 100 В, U_{пр 2}= 30 В, _пр= 3 А.

3.27. При определении активного и индуктивного сопротивлений катушки в цепь переменного тока включают амперметр, вольтметр и ваттметр, которые показали следующие значения: 1,5 А – амперметр с пределом измерения 3 А; 12 В – вольтметр с пределом 50 В; 9 Вт – ваттметр с пределом 30 Вт. Класс точности всех приборов 0,5. Определить наибольшее и наименьшее значение определяемых сопротивлений с учётом класса точности всех приборов и относительную погрешность измерения этих величин.

3.28. Мостом постоянного тока производят измерения сопротивления резистора (рис. 9, б). Получены следующие значения сопротивлений плеч моста при его уравновешивании: R₁= 136 Ом, R₂= 1000 Ом, R₃= 100 Ом. Определить измеряемое сопротивление и наибольшую абсолютную погрешность измерения, если класс точности моста 1,0.

Рис. 9. Схема для измерения активных и реактивных сопротивлений катушки (а);

измерение активного сопротивления с помощью моста постоянного тока (б)

3.29. Определить активное сопротивление индуктивной катушки, измеренное на постоянном токе мостовым способом. При этом значение сопротивлений оказались следующие (рис. 9, б): R₁= 26,387 Ом, R₂= 100 Ом, R₃= 10 Ом. Как изменится сопротивление плеча R₁, если выбрать:

а) R₂= R₃= 100 Ом; б) R₂= R₃= 10 Ом; в) R₂= 1000 Ом, R₃= 10 Ом;
г) R₂= 10 Ом, R₃= 100 Ом? Какое из измерений даёт наиболее точный результат, если R₁ может изменяться до 1000 Ом, наименьшая его декада 0,001х10 Ом?

3.30. С помощью моста постоянного тока, представленного на рис. 10, а, определяется место короткого замыкания в линии. Мост уравновешен при следующих значениях сопротивлений: R₁= 238,4 Ом, R₃= 10 Ом, R₂= 1000 Ом. Сопротивление 1 м кабеля 0,005 Ом.

3.31. Для разбраковки резисторов R_х с номинальным сопротивлением 1000 Ом на четыре группы в соответствии с отклонением от номинала на +5; -5; +1; -1 % составлен мост, представленный на рис. 10, б. Значения сопротивлений R₃= R₄= 1000 Ом. Определить значения сопротивлений R₂, R₅, R₆, R₇ и R₈.Примечание. При отклонении измеряемого сопротивления на -1 и -5 % от номинального подвижная система гальванометра отклоняется влево, при отклонении от номинального значения сопротивления на +1 и +5 % гальванометр даёт отклонение вправо. Гальванометр отградуирован в процентах.

Рис. 10. Мостовые схемы измерения (а), (б)

3.32. В трёхфазную сеть с действующим значением линейного напряжения 380 В подключён трёхфазный асинхронный двигатель. Определить потребляемую двигателем активную мощность и коэффициент мощности в режиме холостого хода и под нагрузкой, если показания ваттметра и амперметра, включённых в одну из фаз двигателя, для указанных режимов следующие: P_x= 20 Вт, _x= 0,3 A, P_н= 154 Вт, _н= 1 А.

4.1.    Истинное значение тока в цепи 5,23 А, измеренные значения тока, полученные с помощью двух амперметров, составили 5,3 и 5,2 А. Чему равны относительные и абсолютные погрешности измерения?

4.2.    Какова основная приведенная погрешность прибора с верхним пределом измерения 5 А, если наибольшая погрешность при измерении составила 0,12 А?

4.3.    .

4.4.    Основная приведенная погрешность показаний магнитоэлектрического прибора составляет 0,5 %. Какова наибольшая возможная относительная погрешность измерения при отклонении стрелки на 75; 50; 25 % его шкалы?

4.5.    При измерении напряжения потребителя, включенного в электрическую цепь, вольтметр показал 13,5 В. Найти абсолютную и относительную погрешности измерения, если сопротивление потребителя 7 Ом, эдс источника электрической энергии 14,2 В, его внутреннее сопротивление  0,1 Ом.

4.6.    Определить класс точности амперметра с пределом измерения 10 А, если точкам шкалы 2, 4, 6, 8, 10 А соответствуют значения токов 2,041; 3,973; 6,015; 8,026; 9,976 А.

4.7.    При пятикратном измерении одного и того же напряжения с помощью вольтметра были получены следующие результаты: 6,35; 6,4; 6,3; 6,45; 6,25 В. Считая среднее арифметическое значение измеряемого напряжения действительным его значением, определить границы абсолютной и относительной погрешности.

4.8.    Определить показание электродинамического А₁ и электромагнитного А₂ амперметров, включенных последовательно в RC-цепь, если напряжение на входе цепи изменяется по закону u(t )= 100 + 200sint, В.   Параметры цепи R = 10 Ом, Хс = 10 Ом.

4.9.    Определить показания электродинамического А₁ и электромагнитного А2 амперметров, включенных последовательно в цепь катушки с параметрами R = 10 Ом, Х_L = 10 Ом, если напряжение на входе изменяется по закону u(t)= 25 + 50sint   В.

4.10.  Класс точности амперметров А₁ и А₂ одинаков, а верхний предел прибора А2 больше. Какой амперметр позволяет производить более точные измерения?

4.11.  Приборы каких систем – магнитоэлектрической, электромагнитной или электродинамической – можно использовать в цепях постоянного и переменного тока?

4.12.  Чему равна наибольшая возможная абсолютная погрешность амперметра класса точности 1,0, если верхний предел его измерения равен 10 А?

4.13.  Классы точности двух вольтметров одинаковы и равны 1, а верхние пределы измерения различны: у первого – 50 В, а у второго – 10 В. В каком соотношении будут находиться наибольшие абсолютные погрешности измерения вольтметров в процессе эксплуатации?