பொட்டென்டோமீட்டர் மற்றும் கலவை ஷன்ட் கணக்கீடு

கருத்துக்கள் மற்றும் சூத்திரங்கள்

பொட்டென்டோமீட்டர் என்பது ஸ்லைடருடன் கூடிய மாறி எதிர்ப்பு ஆகும், இது படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி சேர்க்கப்பட்டுள்ளது.

மேலும் விவரங்களுக்கு பார்க்கவும் - பொட்டென்டோமீட்டர்கள் மற்றும் அவற்றின் பயன்பாடுகள்

ஒரு மின்னழுத்தம் U புள்ளிகள் 1 மற்றும் 2 க்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு அனுசரிப்பு மின்னழுத்தம் புள்ளிகள் 2 மற்றும் 3 இலிருந்து அகற்றப்படுகிறது, இதன் மதிப்பு U ஐ விட குறைவாக உள்ளது மற்றும் ஸ்லைடரின் நிலையைப் பொறுத்தது. மின்னழுத்த வகுப்பிகள் இதேபோன்ற திட்டத்தைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவை சரிசெய்யக்கூடியவை அல்ல மற்றும் நகரக்கூடிய ஸ்லைடர் இல்லை.

பொட்டென்டோமீட்டர்கள், வோல்டேஜ் டிவைடர்கள் மற்றும் சிக்கலான ஷண்ட்கள் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது கிர்ச்சோஃப் சட்டங்கள், எதிர்ப்புகள் கொண்ட வழக்கமான சுற்றுகளின் கணக்கீடு போன்றவை.

எடுத்துக்காட்டுகள்

1. மூல மின்னழுத்தம் U = 24 V, பொட்டென்டோமீட்டரின் மொத்த எதிர்ப்பு r = 300 ஓம். மோட்டார் தனித்தனியாக பொருத்தப்பட்டுள்ளது, அதனால் r1 = 50 ohms. புள்ளிகள் 3 மற்றும் 2 (படம் 1) இலிருந்து என்ன மின்னழுத்தம் U1 அகற்றப்படலாம்?

அரிசி. 1.

மின்னழுத்தம் I மற்றும் மின்தடை r முழுவதும் மின்னழுத்தம் I ∙ r = U சூத்திரத்தால் தொடர்புடையது.

பொட்டென்டோமீட்டர் ஸ்லைடர் சில எதிர்ப்பைப் பிரிக்கிறது, அதாவது. எதிர்ப்பு r1. புள்ளிகள் 3 மற்றும் 2 இடையே மின்னழுத்த வீழ்ச்சி I ∙ r1 = U1 க்கு சமம்.

மின்னழுத்த வீழ்ச்சியின் விகிதத்திலிருந்து, நாம் சமத்துவத்தைப் பெறுகிறோம் (I ∙ r1) / (I ∙ r) = U1 / U. அதிக எதிர்ப்பு r1, புள்ளிகள் 3 மற்றும் 2 U1 = r1 க்கு இடையில் மின்னழுத்தம் U1 இன் மதிப்பு அதிகமாகும். / r ∙ U = 50/300 ∙ 24 = 4 V.

2. பொட்டென்டோமீட்டர் (படம் 2) எதிர்ப்பு r = 100 ஓம் கொண்ட ஒரு விளக்கில் ஏற்றப்படுகிறது. பொட்டென்டோமீட்டர் ஒரு ஸ்லைடரால் r1 = 600 Ohm மற்றும் r2 = 200 Ohm என இரண்டு பகுதிகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. மின்னழுத்தம் Ul மற்றும் விளக்கு தற்போதைய Il ஐ தீர்மானிக்கவும்.

அரிசி. 2.

மின்னோட்டம் I எதிர்ப்பு r2 வழியாகவும் மின்னோட்டம் Il விளக்கு வழியாகவும் பாய்கிறது. மின்னோட்ட I-Il மின்னழுத்தம் r1 வழியாக பாய்கிறது, இது மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது r1 விளக்கு மின்னழுத்தத்திற்கு சமமாக: (I-Il) ∙ r1 = Ul.

மறுபுறம், விளக்கு மின்னழுத்தம் மூல மின்னழுத்தம் கழிப்பதற்கு சமம் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி எதிர்ப்பில் r2: U-I ∙ r2 = Ul.

மின்னோட்டம் I ஆனது, மின்னழுத்தத்தின் தொடர்-இணை இணைப்பின் விளைவாக வரும் எதிர்ப்பால் வகுக்கப்படும் மூல மின்னழுத்தத்திற்கு சமம்:

I = U / (r2 + (r ∙ r1) / (r + r1)).

இரண்டாவது சமன்பாட்டில் மூலத்தின் மொத்த மின்னோட்டத்திற்கான வெளிப்பாட்டை நாங்கள் மாற்றுகிறோம்:

U-U / (r2 + (r ∙ r1) / (r + r1)) ∙ r2 = Ul.

மாற்றத்திற்குப் பிறகு, விளக்கு மின்னழுத்தத்திற்கான வெளிப்பாட்டைப் பெறுகிறோம்:

Ul = (U ∙ r1) / (r1 ∙ r2 + r1 ∙ r + r2 ∙ r) ∙ ஆர்.

Ul = Il ∙ r என்பதிலிருந்து தொடங்கி, இந்த வெளிப்பாட்டை மாற்றினால், விளக்கு மின்னோட்டத்திற்கான வெளிப்பாடு கிடைக்கும்:

Il = (U ∙ r1) / (r1 ∙ r2 + r1 ∙ r + r2 ∙ r).

இதன் விளைவாக வரும் சமன்பாடுகளில் எண் மதிப்புகளை மாற்றவும்:

உல் = (120 ∙ 600) / (600 ∙ 200 + 600 ∙ 100 + 200 ∙ 100) ∙ 100 = 7200000/200000 = 36 வி;

Il = Ul / r = 36/100 = 0.36 A.

3. பொட்டென்டோமீட்டரின் ஒரு பகுதியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள அளவிடும் சாதனத்தின் மின்னழுத்தம் மற்றும் தற்போதைய ஐபியைக் கணக்கிடுங்கள். சாதனம் r = 1000 ஓம் எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. கிளை புள்ளி பிரிப்பான் எதிர்ப்பை r2 = 500 ஓம்ஸ் மற்றும் r1 = 7000 ஓம்ஸ் (படம் 3) என பிரிக்கிறது.பொட்டென்டோமீட்டர் U = 220 V இன் முனையங்களில் மின்னழுத்தம்.

அரிசி. 3.

முன்னர் பெறப்பட்ட சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி, சாதனத்தின் வழியாக பாயும் மின்னோட்டம் என்று எழுதலாம்:

இல் = (U ∙ r1) / (r1 ∙ r2 + r1 ∙ r + r2 ∙ r) = (220 ∙ 7000) / (7000 ∙ 500 + 7000 ∙ 1000 + 500 ∙ 1000)= 1540000/110000/110000 4 =1.5 0.14 ஏ.

அப் = Ip ∙ r = 0.14 ∙ 1000 = 14 V.

4. சாதனத்தின் மின்னழுத்தத்தை கணக்கிடுங்கள், அது தற்போதைய Ip = 20 mA ஐப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் r2 = 10 ^ 4 Ohm மற்றும் r1 = 2 ∙ 10 ^ 4 Ohm (படம் 3) என பிரிக்கப்பட்ட பொட்டென்டோமீட்டருடன் இணைக்கப்பட்டிருந்தால்.

மின்னழுத்த வகுப்பியில் உள்ள மொத்த மின்னழுத்தம் அதன் பகுதிகளில் உள்ள மின்னழுத்த சொட்டுகளின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம் (எதிர்ப்புகள் r1 மற்றும் r2 மூலம்): U = I ∙ r2 + I1 ∙ r1; U = I ∙ r2 + மேல்

மூல மின்னோட்டம் மோட்டார் தொடர்பு புள்ளியில் கிளைத்துள்ளது: I = I1 + Ip; I = Upn / r1 + In.

மின்னோட்ட I இன் மதிப்பை மின்னழுத்த சமன்பாட்டில் மாற்றுகிறோம்:

U = (Un / r1 + In) ∙ r2 + Un;

U = Uп / r1 ∙ r2 + Iп ∙ r2 + Uп;

U = Upn ∙ (r2 / r1 +1) + In ∙ r2.

எனவே, சாதன மின்னழுத்தம் Upn = (U-In ∙ r2) / (r1 + r2) ∙ r1.

எண் மதிப்புகளை மாற்றவும்: Up = (220-0.02 ∙ 10000) / 30000 ∙ 20000 = 20/3 ∙ 2 = 13.3 V.

5. மின்னழுத்தம் U = 120 V கொண்ட ஒரு நேரடி மின்னோட்ட மூலமானது, ரேடியோ ரிசீவரின் அனோட் சுற்றுகளை பொட்டென்டோமீட்டர் (மின்னழுத்த பிரிப்பான்) மூலம் வழங்குகிறது, இது வடிகட்டியுடன் சேர்ந்து r = 10000 ஓம் எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. மின்னழுத்தம் U1 எதிர்ப்பு r2 = 8000 ஓம் மூலம் அகற்றப்படுகிறது. அனோட் மின்னழுத்தத்தை சுமை இல்லாத மற்றும் சுமை மின்னோட்டத்தில் கணக்கிடவும் I = 0.02 A (படம் 4).

அரிசி. 4.

முதல் வழக்கு உதாரணம் 1 போன்றது:

U: U1 = r: r2;

U1 = r2 / r ∙ U = 8000/10000 ∙ 120 = 96 V.

இரண்டாவது வழக்கு உதாரணம் 3 போன்றது:

U1 = (U-I ∙ r1) / r ∙ r2;

U1 = (120-0.02 ∙ 2000) / 10000 ∙ 8000 = 64 வி.

சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​மின்னழுத்தம் 96 முதல் 64 V வரை குறையும்.அதிக மின்னழுத்தம் தேவைப்பட்டால், ஸ்லைடரை இடதுபுறமாக நகர்த்த வேண்டும், அதாவது எதிர்ப்பை R2 அதிகரிக்க வேண்டும்.

6. மின்னழுத்த பிரிப்பான் மூலம் Ua மற்றும் Ub மின்னழுத்தங்கள் அகற்றப்படுகின்றன. மின்னழுத்தம் U1 = 220 V உடன் இணைக்கப்பட்ட மின்னழுத்த பிரிப்பான் மொத்த எதிர்ப்பானது r = 20,000 ஓம் ஆகும். மின்னழுத்தம் r3 = 12000 ஓம் மின்னழுத்தம் Ia = 0.01 A மற்றும் மின்னழுத்தம் Ub இல் மின்னழுத்தம் என்ன?

அரிசி. 5.

மின்னழுத்த எதிர்ப்பு r3

Ua = I3 ∙ r3;

Ua = (U -Ia ∙ (r1 + r2) -Ib ∙ r1) / r ∙ r3;

Ua = (220-0.01 ∙ 8000-0.02 ∙ 2000) / 20 000 ∙ 12000 = (220-80-40) / 20 ∙ 12 = 60 V.

மின்னழுத்தம் Ub என்பது மின்தடை r3 மற்றும் மின்தடை r2 முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியின் Ua மின்னழுத்த வீழ்ச்சியின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம். எதிர்ப்பு r2 முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி I2 ∙ r2 க்கு சமம். தற்போதைய I2 = Ia + I3. தற்போதைய I3 ஐ உதாரணம் 1 இல் கணக்கிடலாம்:

I3 = (220-80-40) / 20,000 = 0.005 ஏ;

I2 = Ia + I3 = 0.01 + 0.005 = 0.015 A.

மின்னழுத்த Ub = Ua + I2 ∙ r2 = 5 + 0.015 ∙ 6000 = 150 V.

7. மில்லிமீட்டருக்கான ஒருங்கிணைந்த ஷன்ட்டைக் கணக்கிடுங்கள், இதனால் சுவிட்சின் வெவ்வேறு நிலைகளில் அது பின்வரும் அளவீட்டு வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளது: I1 = 10 mA; I2 = 30mA; I3 = 100mA. ஷன்ட் இணைப்பு வரைபடம் படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 6. சாதனத்தின் உள் எதிர்ப்பு ra = 40 ஓம். மில்லிஅம்மீட்டர் 2 mA இன் உள்ளார்ந்த அளவீட்டு வரம்பு.

அரிசி. 6.

தற்போதைய I≤2mA ஐ அளவிடும் போது, ​​ஷண்ட் அணைக்கப்படும்.

a) மின்னோட்டத்தை அளவிடும் போது I = 10 mA, சுவிட்ச் நிலை 1 இல் உள்ளது மற்றும் 10-2 = 8 mA மின்னோட்டம் அனைத்து shunt எதிர்ப்பின் வழியாக பாய்கிறது. d மற்றும் a புள்ளிகளுக்கு இடையே உள்ள Ush மற்றும் சாதனம் Ua ஆகியவற்றில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ஒரே மாதிரியாக இருக்க வேண்டும்

உஷ் = Ua;

(I1-Ia) ∙ (r1 + r2 + r3) = Ia ∙ ra;

0.008 ∙ (r1 + r2 + r3) = 0.002 ∙ 40.

b) தற்போதைய I2 = 30 mA ஐ அளவிடும் போது, ​​சுவிட்ச் நிலை 2 இல் உள்ளது. அளவிடப்பட்ட மின்னோட்டம் b புள்ளியில் பிரிக்கப்படும். சாதனத்தின் சுட்டியின் முழு விலகலில், தற்போதைய Ia = 2 mA மின்தடை r1 மற்றும் சாதனம் ra வழியாக செல்லும்.

மீதமுள்ள தற்போதைய I2-Ia ஆனது r2 மற்றும் r3 எதிர்ப்பின் வழியாக செல்லும். மின்னோட்டங்கள் d மற்றும் b புள்ளிகளுக்கு இடையே உள்ள இரண்டு கிளைகளிலும் ஒரே மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை உருவாக்கும்:

(I2-Ia) ∙ (r2 + r3) = Ia ∙ r1 + Ia ∙ ra;

(0.03-0.002) ∙ (r2 + r3) = 0.002 ∙ (r1 + 40).

c) இதேபோல், அளவீட்டு வரம்பை I3 = 100 mA க்கு அதிகரிக்கும் போது கணக்கீடு செய்வோம். தற்போதைய I3-Ia எதிர்ப்பு r3 வழியாகவும், தற்போதைய Ia எதிர்ப்புகள் r1, r2, ra வழியாகவும் பாயும். இரண்டு கிளைகளிலும் உள்ள மின்னழுத்தம் ஒன்றுதான்: (I3-Ia) ∙ r3 = Ia ∙ r1 + Ia ∙ r2 + Ia ∙ ra;

0.098 ∙ r3 = 0.002 ∙ (r1 + r2 + 40).

r1, r2 மற்றும் r3 ஆகிய எதிர்ப்பின் மூன்று அறியப்படாத மதிப்புகளுடன் மூன்று சமன்பாடுகளைப் பெற்றோம்.

அனைத்து சமன்பாடுகளையும் 1000 ஆல் பெருக்கி அவற்றை மாற்றுவோம்:

r1 + r2 + r3 = 10;

14 ∙ (r2 + r3) -r1 = 40;

49 ∙ r3-r1-r2 = 40.

முதல் மற்றும் மூன்றாவது சமன்பாடுகளைச் சேர்ப்போம்: 50 ∙ r3 = 50;

r3 = 50/50 = 1 ஓம்.

முதல் மற்றும் இரண்டாவது சமன்பாடுகளைச் சேர்ப்போம்: 15 ∙ r2 + 15 ∙ r3 = 50;

15 ∙ r2 + 15 ∙ 1 = 50;

15 ∙ r2 = 35; ஆர்2 = 2.34 ஓம்ஸ்.

பெறப்பட்ட முடிவுகளை முதல் சமன்பாட்டில் மாற்றுவோம்: r1 + 35/15 + 1 = 10;

15 ∙ r1 + 35 + 15 = 150;

r1 = 100/15 = 6.66 ஓம்ஸ்.

பெறப்பட்ட எதிர்ப்பு மதிப்புகளை சமன்பாடுகளில் மாற்றுவதன் மூலம் கணக்கீட்டின் சரியான தன்மையை சரிபார்க்கலாம்.