Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
CONŢINUTUL TEORETIC AL LECŢIEI “ MĂSURAREA INTENSITĂŢII CURENTULUI ELECTRIC”
INTRODUCERE
“Măsurările electrice “ sunt întâlnite de la cele mai complexe activităţi de cercetare
şi proiectare în domeniu , până la tehnica medicală de vârf, fără a mai aminti despre
tehnica de calcul sau activitatea productivă propriu-zisă.
Măsurările electrice sunt astazi indispensabile atât în cercetarea ştiintifică ,cât şi în
producţie,în toate ramurile industriale, ca verigă importantă în procesele productive, în
controlul calităţii materiilor prime, a produselor intermediare şi finale, în dezvoltarea
cercetării în toate domeniile.
Măsurarea este procesul prin care se evaluează cantitativ mărimile fizice de acelaşi fel.
A măsura o mărime M înseamnă a o compara cu o mărime de aceeaşi natură, U,
considerată convenţional drept unitate de măsură, şi a vedea de câte ori unitatea de
măsură se cuprinde în mărimea de măsurat.
Unitatea de măsură este o mărime de aceeaşi natură cu mărimea de măsurat, aleasă în
mod convenţional.
o INTENSITATEA CURENTULUI ELECTRIC. DEFINIŢIE. UNITATE DE MĂSURĂ
Intensitatea curentului electric este o mărime fizică scalară egală cu sarcina
electronică transportata în unitatea de timp printr-o secţiune transversală a circuitului.
Intensitatea curentului electric poate fi exprimată matematic prin relaţia: I=q/t
Unitatea de măsură pentru intensitatea curentului electric, în sistemul internaţional
SI, este amperul [A].
Multiplii şi submultiplii utilizaţi ai amperului sunt:
- kiloamperul kA.
- miliamperul mA;
- microamperul μA
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de lanternă au intensitatea nominală 0,2 Amperi, iar becurile
de lustră au intensitatea 0,5A
Cu cât intensitatea printr-un bec este mai mică, cu atât mai slab luminează becul
o MĂSURAREA INTENSITĂŢII CURENTULUI. AMPERMETRE
Intensitatea curentului electric se măsoară prin metode directe, cu aparate
indicatoare numite, în tehnică, ampermetre.
În schemele electrice, simbolul ampermetrului este:
Indicaţia ampermetrului depinde de intensitatea curentului electric, ca atare se
impune ca aparatul de măsurat să fie montat în serie cu circuitul respectiv.
Indiferent de natura curentului care trece prin circuit (continuu sau alternativ), schema
echivalentă de măsurare a intensităţii curentului electric va ţine seama de tensiunea U (E)
şi rezistenţa consumatorului R : .
I=U/R
Scheme electrice de măsurare a intensităţii curentului electric
Atenţie !! :Nu se conectează ampermetrul direct la baterie, fără consumator ( bec
sau rezistor).Se va arde ampermetrul !
Se conectează borna + a bateriei la borna pozitivă (roşie,de obicei) a
ampermetrulului.
Intensitatea curentului electric se poate măsoara si cu multimetrul montat în serie cu
consumatorul!
Se reglează selectorul multimetrului pe un calibru(de ampermetru!) notat cu A
Conectarea ampermetrului în circuitul de măsurare nu trebuie să influenţeze
valoarea mărimii de măsurat şi, implicit, regimul de lucru al circuitului.
Practic, oricât de precise ar fi aparatele de măsurat folosite, acestea vor introduce erori de
măsurare. Între valoarea mărimii indicate de aparatele de măsurat şi cea reală, care exista
înainte de conectarea acestora în circuitul de măsurare, este o diferenţă determinată de
rezistenţa aparatului de măsurat (RA – rezistenţa ampermetrului nu este zero).
În concluzie, eroarea introdusă este cu atât mai mare cu cât consumul aparatelor de
măsurat este mai mare. Se impune o corecţie care depinde de rezistenţa internă a
aparatului de măsurat. Aceasta trebuie să fie mult mai mică decât rezistenţa
consumatorului, pentru a nu influenţa măsurarea: *(mult mai mică)
Înainte de montarea ampermetrului în circuit intensitatea curentului electric, care
trece prin consumator, este:
I=U/R
Montând ampermetrul, în circuitul de măsurat , intensitatea curentului electric, care trece
prin consumator, este:
I=U/R+RA
Curentul măsurat de ampermetrul A (IA) se doreşte a fi egal cu intensitatea
curentului ce trece prin consumator (I).
Pentru aceasta trebuie ca rezistenţa totală (R + RA) să fie apropiată de valoarea R.
Condiţia poate fi îndeplinită numai dacă rezistenţa ampermetrului RA este mult mai mică
decât rezistenţa consumatorului R.
Concluzie: Cu cât rezistenţa ampermetrului este mai mică faţă de rezistenţa
consumatorului, cu atât erorile datorate acestei rezistenţe sunt mai mici, deci calitatea
măsurării este mai bună.
Observaţie: La montarea greşită a ampermetrului, în derivaţie faţă de conectarea în serie,
în circuitul de măsurare, ampermetrul se va deteriora (rezistenţa ampermetrului fiind foarte
mică, curentul care va trece prin aceasta va fi foarte mare).
Pentru a preveni distrugerea (“arderea”) aparatelor electrice, acestea sunt prevăzute cu
siguranţe fuzibile, care se topesc dacă intensitatea e prea mare, întrerupând curentul şi
protejând piesele mai valoroase ale aparatului
o EXTINDEREA DOMENIULUI DE MĂSURARE.
Indiferent de tipul aparatului de măsurat, acesta este construit pentru a suporta o
anumită valoare de măsurat (tensiune electrică, curent electric, putere electrică, frecvenţă
etc.). Pentru a putea măsura intensităţi electrice, mai mari decât cele suportate de
dispozitivul de măsurat, se apelează la şunturi sau, în cazul măsurărilor de curenţi foarte
mari, la transformatoare de măsură de curent .
Şunturi Transformatoare de măsură de curent
Şuntul este o rezistenţă electrică, de obicei de valoare mică, care se montează în paralel
pe aparatul de măsurat şi prin care trece o parte din curentul de măsurat.
Extinderea domeniului de măsură cu ajutorul şuntului este posibilă numai pentru
curenţi până la ordinul zecilor sau sutelor de amperi.
Valoarea rezistenţei şuntului, foarte mică, se determină cu ajutorul relaţiei:
Unde: RA este rezistenţa internă a ampermetrului;
n= este factorul de multiplicare, egal cu
Şuntul se va monta în paralel cu ampermetrul A , ca în figură :
La măsurarea intensităţilor unor curenţi alternativi care depăşesc 50 A, ajung pînă
la zeci de mii de amperi, se folosesc ampermetre de 5 a sau de 1 A împeună cu
transformatoare de curent.
Transformatorul de măsură de curent este folosit în instalaţiile de medie sau înaltă
tensiune pentru a măsura valori de ordinul zecilor, sutelor sau miilor de amperi.
Montarea transformatorului se face ca în figură:
Ampermetrul este construit pentru a suporta un curent de 5 A. Acesta se va monta în
secundarul transformatorului de măsură.
La transformatoarele de curent, în funcţie de valorile impedanţei secundare ZS şi
ale intensităţii curentului primar I1 , se disting următoarele regimuri de funcţionare: regim
normal şi regim de avarie.
Observaţie: Secundarul transformatorului de măsură de curent nu trebuie lăsat să
funcţioneze în gol. Curentul care va trece prin secundar va fi foarte mare, în consecinţă,
datorită efectului termic, se va arde.
FIŞĂ DE LUCRU
I.1 Reprezentaţi schema electrică a circuitului din figura de mai jos.
I.2 Precizaţi care dintre ampermetrele A, B, e conectat corect pentru a masura intensitatea
curentului prin bec şi explicaţi de ce.:
a) amândouă ; b) ampermetrul B; C) ampermetrul A; D) niciunul .
A
B
II.1 Precizaţi dacă sunt montate corect ampermetrele din imaginile A şi B. Explicaţi !
A B
II.2 Realizaţi circuitul din imaginea B şi reprezentaţi schema electrică a circuitului.
III. Transformaţi: 300A= ……KA ; 10mA=……A ; 0,5A=……..mA
BIBLIOGRAFIE
E.Isac “Masurari electrice si electronice” – manual pentru clasele a-X-a, a-XI-a, a-XII-a,
EDP,Bucuresti, 1991.
• Trifu, R. Seefeld, M. Wardalla, “Electronica,automatica,informatica tehnologica
industriala”-anul I-sc.prof.-Ed. Tehnica, Buc. 2000
• Iliescu C. ,s.a. Masurari electrice si electronice,Editura Didactica si Pedagogica,
Bucuresti,1984.
• Manolescu P. s.a., Masurari electrice si electronice,Editura Didactica si Pedagogica,
Bucuresti, 1980.
•Barbulescu D., Marcuta C., Masurari electrice si electronice.Îndrumar de laborator,
Institutul Politehnic Iasi, 1986.
• Bogoevici N., Electrotehnica si masurari electrice, Ed. Didactica si pedagogica,
Bucuresti, 1979.