Що означає виміряти фізичну величину? Що називають одиницею фізичної величини? Тут ви знайдете відповіді на ці важливі питання.
1. Дізнаємося, що називається фізичною величиною
Здавна люди для більш точного опису будь-яких подій, явищ, властивостей тіл та речовин використовують їх характеристики. Наприклад, порівнюючи тіла, які нас оточують, ми говоримо, що книга менша, ніж книжкова шафа, а кінь більший за кішку. Це означає, що обсяг коня більший за обсяг кішки, а обсяг книги менший за обсяг шафи.
Об'єм - приклад фізичної величини, що характеризує загальну властивість тіл займати ту чи іншу частину простору (рис. 1.15 а). У цьому числове значення обсягу кожного з тіл індивідуально.
Рис. 1.15 Для характеристики властивості тіл займати ту чи іншу частину простору ми використовуємо фізичну величину об'єм (о, б), для характеристики руху – швидкість (б, в)
Загальна характеристика багатьох матеріальних об'єктів або явищ, яка може набувати індивідуального значення для кожного з них, називається фізичною величиною.
Ще одним прикладом фізичної величини може бути відоме вам поняття «швидкість». Всі тіла, що рухаються, змінюють своє положення в просторі з часом, проте швидкість цієї зміни для кожного тіла різна (рис. 1.15, б, в). Так, літак за І з польоту встигає змінити своє становище у просторі на 250 м, автомобіль – на 25 м, людина – на I м, а черепаха – всього на кілька сантиметрів. Тому фізики і кажуть, що швидкість – це фізична величина, що характеризує швидкість руху.
Неважко здогадатися, що обсяг і швидкість - це далеко не всі фізичні величини, якими оперує фізика. Маса, густина, сила, температура, тиск, напруга, освітленість - це лише мала частина тих фізичних величин, з якими ви познайомитеся, вивчаючи фізику.
2. З'ясовуємо, що означає виміряти фізичну величину
Щоб кількісно описати властивості будь-якого матеріального об'єкта чи фізичного явища, необхідно встановити значення фізичної величини, яка характеризує даний об'єкт чи явище.
Значення фізичних величин набувають шляхом вимірювань (рис. 1.16-1.19) або обчислень.
Рис. 1.16. "До відправлення поїзда залишилося 5 хвилин", - з хвилюванням вимірюєте ви час
Рис. 1.17 «Я купила кілограм яблук»,- розповідає мама про свої виміри маси
Рис. 1.18. «Одягайся тепліше, сьогодні на вулиці прохолодніше»,- дбає про вас бабуся після вимірювання температури повітря на вулиці
Рис. 1.19. "У мене знову піднявся тиск", - скаржиться жінка після вимірювання кров'яного тиску
Виміряти фізичну величину означає порівняти її з однорідною величиною, прийнятою за одиницю. 
Рис. 1.20 Якщо бабуся та онук будуть вимірювати відстань за кроки, то вони завжди отримуватимуть різні результати
Наведемо приклад із художньої літератури: «Пройшовши кроків триста берегом річки, маленький загін вступив під склепіння дрімучого лісу, звивистими стежками якого їм треба було мандрувати протягом десяти днів». (Ж. Верн «П'ятнадцятирічний капітан»)
Рис. 1.21.
Герої роману Ж. Верна вимірювали пройдений шлях, порівнюючи його з кроком, тобто одиницею виміру служив крок. Таких кроків виявилося триста. В результаті виміру було отримано числове значення (триста) фізичної величини (шляху) у вибраних одиницях (кроках).
Очевидно, вибір такої одиниці не дозволяє порівнювати результати вимірювань, отримані різними людьми, оскільки довжина кроку у всіх різна (рис. 1.20). Тому заради зручності та точності люди давним-давно почали домовлятися про те, щоб вимірювати ту саму фізичну величину однаковими одиницями. Нині у більшості країн світу діє прийнята в 1960 році Міжнародна система одиниць виміру, яка зветься «Система Інтернаціональна» (СІ) (рис. 1.21).
У цій системі одиницею довжини є метр (м), часу – секунда (с); обсяг вимірюється в метрах кубічних (м3), а швидкість - в метрах за секунду (м/с). Про решту одиниць СІ ви дізнаєтеся пізніше.
3. Згадуємо кратні та подовжні одиниці
З курсу математики ви знаєте, що для скорочення запису великих і малих значень різних величин користуються кратними та дольними одиницями.
Кратні одиниці - це одиниці, які більші за основні одиниці в 10, 100, 1000 і більше разів. Дольні одиниці - це одиниці, які менші за основні в 10, 100, 1000 і більше разів.
Для запису кратних та дольних одиниць використовують приставки. Наприклад, одиниці довжини, кратні одному метру, це кілометр (1000 м), декаметр (10 м).
Одиниці довжини, дольные одному метру,- це дециметр (0,1 м), сантиметр (0,01 м), мікрометр (0,000001 м) тощо.
У таблиці наведені найчастіше вживані приставки.
4. Знайомимося із вимірювальними приладами
Вимір фізичних величин вчені проводять за допомогою вимірювальних приладів. Найпростіші з них – лінійка, рулетка – служать для вимірювання відстані та лінійних розмірів тіла. Вам також добре відомі такі вимірювальні прилади, як годинник – прилад для вимірювання часу, транспортир – прилад для вимірювання кутів на площині, термометр – прилад для вимірювання температури та деякі інші (рис. 1.22, с. 20). З багатьма вимірювальними приладами вам ще доведеться познайомитися.
Більшість вимірювальних приладів мають шкалу, що забезпечує можливість виміру. Крім шкали, на приладі вказують одиниці, у яких виражається виміряна приладом величина*.
За шкалою можна встановити дві найважливіші характеристики приладу: межі виміру та ціну поділу.
Межі виміру- це найбільше та найменше значення фізичної величини, які можна виміряти цим приладом.
В наші дні широко використовуються електронні вимірювальні прилади, у яких значення виміряних величин висвічується на екрані у вигляді цифр. Межі виміру та одиниці визначаються за паспортом приладу або встановлюються спеціальним перемикачем на панелі приладу.
Рис. 1.22. Вимірювальні прилади
Ціна поділу- Це значення найменшого розподілу шкали вимірювального приладу.
Наприклад, верхня межа вимірювань медичного термометра (рис. 1.23) дорівнює 42 °С, нижня - 34 °С, а ціна поділу шкали цього термометра становить 0,1 °С.
Нагадуємо: щоб визначити ціну розподілу шкали будь-якого приладу, необхідно різницю двох будь-яких значень величин, вказаних на шкалі, розділити на кількість поділів між ними.
Рис. 1.23. Медичний термометр
- Підбиваємо підсумки
Загальна характеристика матеріальних об'єктів чи явищ, яка може набувати індивідуального значення для кожного з них, називається фізичною величиною.
Виміряти фізичну величину означає порівняти її з однорідною величиною, прийнятою за одиницю.
В результаті вимірів ми отримуємо значення фізичних величин.
Говорячи про значення фізичної величини, слід зазначити її числове значення та одиницю.
Для виміру фізичних величин користуються вимірювальними приладами.
Для скорочення запису числових значень великих та малих фізичних величин використовують кратні та подільні одиниці. Вони утворюються за допомогою приставок.
- Контрольні питання
1. Дайте визначення фізичної величини. Як ви його знаєте?
2. Що означає виміряти фізичну величину?
3. Що розуміють під значенням фізичної величини?
4. Назвіть усі фізичні величини, згадані уривку з роману Ж. Верна, наведеному у тексті параграфа. Яке їх числове значення? одиниці виміру?
5. За допомогою яких приставок утворюються дольні одиниці? кратні одиниці?
6. Які характеристики пристрою можна встановити за допомогою шкали?
7. Що називають ціною розподілу?
- Вправи
1. Назвіть відомі фізичні величини. Зазначте одиниці цих величин. Якими приладами їх вимірюють?
2. На рис. 1.22 зображено деякі вимірювальні прилади. Чи можна, використовуючи лише малюнок, визначити ціну розподілу шкал цих приладів. Відповідь обґрунтуйте.
3. Виразіть у метрах такі значення фізичної величини: 145 мм; 1,5 км; 2 км. 32 м.
4. Запишіть за допомогою кратних або дольних одиниць такі значення фізичних величин: 0,0000075 м - діаметр червоних кров'яних тілець; 5 900 000 000 000 м – радіус орбіти планети Плутон; 6400000 м - радіус планети Земля.
5 Визначте межі вимірювання та ціну поділу шкал приладів, які є у вас вдома.
6. Згадайте визначення фізичної величини та доведіть, що довжина – це фізична величина.
- Фізика та техніка в Україні
Один із видатних фізиків сучасності - Лев Давидович Ландау (1908-1968) - продемонстрував свої здібності, ще навчаючись у середній школі. Після закінчення університету він стажувався у одного із творців квантової фізики Нільса Бора. Вже у 25-річному віці він очолив теоретичний відділ Українського фізико-технічного інституту та кафедру теоретичної фізики Харківського університету. Як і більшість видатних фізиків-теоретиків, Ландау мав надзвичайну широту наукових інтересів. Ядерна фізика, фізика плазми, теорія надплинності рідкого гелію, теорія надпровідності - у всі ці розділи фізики Ландау зробив значний внесок. За роботи з фізики низьких температур він був удостоєний Нобелівської премії.
фізика. 7 клас: Підручник/Ф. Я. Божинова, Н. М. Кірюхін, Є. А. Кірюхіна. – X.: Видавництво «Ранок», 2007. – 192 с.: іл.
Зміст уроку конспект уроку та опорний каркас презентація уроку інтерактивні технології акселеративні методи навчання Практика тести, тестування онлайн завдання та вправи домашні завдання практикуми та тренінги питання для дискусій у класі Ілюстрації відео- та аудіоматеріали фотографії, картинки графіки, таблиці, схеми комікси, притчі, приказки, кросворди, анекдоти, приколи, цитати Доповнення шпаргалки фішки для допитливих статті (МАН) література основна та додаткова словник термінів Вдосконалення підручників та уроків виправлення помилок у підручнику заміна застарілих знань новими Тільки для вчителів календарні плани навчальні програми методичні рекомендації 3. Фронтальне опитування- Хлопці, з якими поняттями ми познайомилися на минулому уроці?
– Будинки потрібно було накреслити у зошиті таблицю, в якій необхідно розподілити по колонках (фізичне тіло, речовина, явище) наступні слова: свинець, грім, рейки, завірюха, алюміній, світанок, буран, Місяць, спирт, ножиці, ртуть, снігопад, стіл, мідь, вертоліт, нафту, кипіння, хуртовина, постріл, повінь.
Заповнення таблиці перевіряється усно.
Тим часом один учень оформляють на дошці рішення завдання з перекладу одиниць виміру.
Після цього діти самі оцінюють правильність виконаного завдання.
Найактивніших учнів, які коментували та відповідали впевнено, правильно та аргументовано, необхідно оцінити.
– Третє завдання було творче: підібрати загадки про фізичні тіла, явища, речовини.
– Пограємо у гру «Ланцюжок». Умова гри полягає в наступному: я загадаю вам загадку, а ви не тільки маєте відгадати її, а й визначити: тіло, речовину чи явище. Хто відгадає, той зачитує свою. Хто відгадає загадку однокласника, той пропонує свою і т. д. по ланцюжку. І остання умова: загадки не повторюються.
Загадка:
Чудо - птах, червоний хвіст
Полетіла у зграю зірок.
– Молодці!
Оцінювання результатів виконання домашнього завдання.
Виставляються позначки у журнал.
Вітається оформлення творчого завдання у вигляді ребусів, кросвордів, малюнків.
4. Вивчення нового матеріалу
– Хлопці, як ви вважаєте, скільки нам знадобилося часу для перевірки домашнього завдання?
– А чи доводилося вам у повсякденному житті ще робити виміри? Які?
– Усі ці наведені приклади – фізичні величини. Сьогодні на уроці ми докладніше познайомимося з ними та навчимося їх вимірювати. Слайд 1).
– Запишіть у зошиті дату та тему уроку: «Вимірювання – основа техніки».
- Які вимірювальні прилади вам знайомі? Які величини з допомогою можна виміряти? ( Слайд 2)
- Ви багато знаєте фізичних приладів!
– А чи вмієте ви з їх допомогою визначати величини?
– Перевіримо?
- Я поділю вас на групи по 5 людей. І кожна група експериментально перевірить та підтвердить свої знання.
Клас ділю на 5 груп з рівною кількістю дітей, але різними навичками та здібностями. Так. групи різнорівневі, отже, потрібно підібрати диференційовані завдання: низький, середній, високий рівень. ( Додаток 3
)
При виконанні експерименту нагадую про основні правила дотримання техніки безпеки: робота з термометрами, з дрібними предметами та з гострими предметами.
Виступаючий учень (з кожної групи) оцінюється, також враховується правильність виконання домашнього завдання.
– Молодці!
– Ви всі зараз довели, що вмієте користуватись вимірювальними приладами.
– Скажіть, навіщо нам потрібно знати довжину та ширину долоні?
– Навіщо нам знати, як визначати масу тіла?
– Де і коли ви ще вимірювали температуру?
– Коли ми можемо виміряти об'єм тіла, за допомогою лінійки?
- Хлопці, подумаєте, як можна визначити обсяг повітря у класній кімнаті?
– Запишемо цю формулу у зошит.
– А як визначити об'єм шматочка крейди? (Показую крейду).
– Але нас оточують не лише тіла із правильною геометричною формою. Наприклад, фарфоровий ролик, іграшка "Kinder-surprise", ложка і т.д.
Усі предмети демонструються.
– Як визначити об'єм тіла неправильної форми? Наприклад, іграшки "Kinder-surprise"?
– Об'єм маленької іграшки, вимірюємо фізичним приладом – мензуркою.
– Запишіть у зошит назву цього приладу.
– Як вимірювати об'єм тіла мензуркою? Для цього в мензурку наливають певну кількість води. Занурюють тіло, що повністю досліджується, в мензурку з водою і помічають, що рівень води збільшився. Різниця показань об'ємів води і буде потрібна величина – об'єм тіла.
– Запишіть формулу у зошит:
V = V 1 – V 2 , де V 1 – об'єм води у мензурці, а V 2 – об'єм води та зануреного в неї тіла.
– Хто визначить об'єм мідного циліндра за допомогою мензурки?
Потрібно врахувати наступне: цей експеримент видно тільки поблизу аудиторії, що сидить. Тому демонструється слайд 3(Результат проведеного експерименту).
- Хлопці, що спільного у всіх вимірювальних приладів? ( Слайд 2. Гіперпосилання).
Далі переходимо за посиланням на слайд 4.Шкала та її характеристики.
- Розглянемо той самий за призначенням прилад, але з різними шкалами. На стор. 9 підручника мал. 11 та 12.
– Хлопці, скажіть, чи однакові показання термометрів.
– А який термометр показує велику температуру?
– Для того, щоб точно вміти знімати показання з приладу, потрібно знати його ціну поділу.
– Запишіть у зошиті підзаголовок «Ціна поділу».
– Ціна поділу – це найменше значення фізичної величини, що може виміряти прилад.
– Для того, щоб правильно визначити ціну розподілу, існує правило. ( Слайд 5) Це ж правило знаходимо у підручнику.
Вчимося визначати ціну розподілу шкали мензурки. ( Слайд 6).
– Запишіть формулу для визначення ціни розподілу:
З = (a - b) / d. ( Слайд 7).
Вчимося визначати ціну розподілу шкали та вимірювати показання приладів. ( Слайди 8, 9).
5. Закріплення вивченого матеріалу
– Молодці!
- Хлопці, що нового ви сьогодні дізналися на уроці?
Оцінювання тих дітей, які були активними на уроці, з урахуванням роботи в групі.
6. Домашнє завдання
– Запишемо домашнє завдання у щоденниках. ( Слайд 10).
Роздаю картки із завданнями двох варіантів. ( Додаток 4
)
Відповідаю на запитання дітей, якщо вони виникли при ознайомленні із завданнями.
На наступному уроці учні перевіряють цю роботу один в одного та виставляють оцінку на полях олівцем.
- У час, що залишився, ми пограємо в «Зрозумій мене». ( Слайд 11)
– Умова гри: я задаю наведені твердження, а ваше завдання – здогадатися, про що йдеться якомога раніше. Якщо відповідь правильна, то на екрані з'явиться відгадка.
– Яку фізичну величину за їх допомогою можна виміряти?
- Де ще застосовується цей пристрій?
– Друга загадка. ( Слайд 12).
– Де і навіщо застосовується цей прилад?
- Третя загадка: ( Слайд 13).
- Чи зустрічали ви цей прилад і де?
Найсміливішого також необхідно оцінити.
- Молодці, всім дякую за увагу. Усім дуже дякую. ( Слайд 14).
Вимірювач сонячного випромінювання (люксметр)
На допомогу технічним та науковим співробітникам розроблено чимало вимірювальних приладів, покликаних забезпечити точність, зручність та ефективність роботи. Разом про те, більшість людей назви цих приладів, а тим паче принцип їх роботи, найчастіше незнайомі. У цій статті ми в короткій формі розкриємо призначення найпоширеніших вимірювальних приладів. Інформацією та зображеннями приладів з нами поділився сайт одного із постачальників вимірювальних приладів.
Аналізатор спектру- це вимірювальний прилад, який служить для спостереження та вимірювання відносного розподілу енергії електричних (електромагнітних) коливань смуги частот.
Анемометр- Прилад, призначений для вимірювання швидкості, об'єму повітряного потоку в приміщенні. Анемометр застосовують для санітарно-гігієнічного аналізу територій.
Балометр– вимірювальний прилад для прямого вимірювання об'ємної витрати повітря на великих припливних та витяжних вентиляційних решітках.
Вольтметр- це пристрій, яким вимірюють напругу.
Газоаналізатор- вимірювальний прилад визначення якісного і кількісного складу сумішей газів. Газоаналізатори бувають ручної дії або автоматичні. Приклади газоаналізаторів: течешукач фреонів, течешукач вуглеводневого палива, аналізатор сажевого числа, аналізатор димових газів, киснедомір, водень.
Гігрометр– це вимірювальний прилад, який слугує для вимірювання та контролю вологості повітря.
Дальномір- Прилад, що вимірює відстань. Дальномір дозволяє також обчислювати площу та обсяг об'єкта.
Дозиметр– прилад, призначений для виявлення та вимірювання радіоактивних випромінювань.
Вимірювач RLC– радіовимірювальний прилад, який використовується для визначення повної провідності електричного кола та параметрів повного опору. RLCу назві є абревіатурою схемних назв елементів, параметри яких можуть вимірюватися цим приладом: R – Опір, С – Ємність, L – Індуктивність.
Вимірювач потужності– прилад, який використовується для вимірювання потужності електромагнітних коливань генераторів, підсилювачів, радіопередавачів та інших пристроїв, що працюють у високочастотному, НВЧ та оптичному діапазонах. Види вимірювачів: вимірювачі потужності, що поглинається, і вимірювачі проходить потужності.
Вимірювач нелінійних спотворень– прилад, призначений для вимірювання коефіцієнта нелінійних спотворень (коефіцієнта гармонік) сигналів радіотехнічних пристроях.
Калібратор– спеціальний еталонний захід, який використовують для повірки, калібрування або градуювання вимірювальних приладів.
Омметр, або вимірник опору– це прилад, який використовується для вимірювання опору електричному струму в омах. Різновиди омметрів залежно від чутливості: мегаомметри, гігаомметри, тераомметри, міліомметри, мікроомметри.
Токові кліщі– інструмент, призначений для вимірювання величини струму, що протікає, у провіднику. Токові кліщі дозволяють проводити вимірювання без розриву електричного ланцюга та без порушення його роботи.
Товщиномір- це прилад, за допомогою якого можна з високою точністю і без порушення цілісності покриття, виміряти його товщину на металевій поверхні (наприклад, шару фарби або лаку, шару іржі, ґрунтовки або будь-якого іншого неметалевого покриття, нанесеного на металеву поверхню).
Люксметр– це прилад для вимірювання ступеня освітленості у видимій області спектра. Вимірювачі освітлення є цифровими, високочутливими приладами, такими як люксметр, яскравомір, пульсметр, УФ-радіометр.
Манометр– прилад, що вимірює тиск рідин та газів. Види манометрів: загальнотехнічні, корозійностійкі, напороміри, електроконтактні.
Мультиметр– це портативний вольтметр, який виконує кілька функцій. Мультиметр призначений для вимірювання постійної та змінної напруги, сили струму, опору, частоти, температури, а також дозволяє здійснювати продзвонювання ланцюга та тестування діодів.
Осцилограф– це вимірювальний прилад, який дозволяє здійснювати спостереження та запис, вимірювання амплітудних та тимчасових параметрів електричного сигналу. Види осцилографів: аналогові та цифрові, портативні та настільні
Пірометр- це пристрій для безконтактного вимірювання температури об'єкта. Принцип дії пірометра заснований на вимірюванні потужності теплового випромінювання об'єкта виміру в діапазоні інфрачервоного випромінювання та видимого світла. Від оптичної роздільної здатності залежить точність вимірювання температури на відстані.
Тахометр– це прилад, що дозволяє вимірювати швидкість обертання і кількість обертів механізмів, що обертаються. Види тахометрів: контактні та безконтактні.
Тепловізор– це пристрій, призначений для спостереження нагрітих об'єктів з їхнього власного теплового випромінювання. Тепловізор дозволяє перетворювати інфрачервоне випромінювання на електричні сигнали, які потім у свою чергу після посилення та автоматичної обробки перетворюються на видиме зображення об'єктів.
Термогігрометр– це вимірювальний прилад, який виконує одночасно функції вимірювання температури та вологості.
Трасодефектошукач– це універсальний вимірювальний прилад, який дозволяє на місцевості визначати місце розташування та напрямок кабельних ліній та металевих трубопроводів, а також визначати місце та характер їх пошкодження.
pH-метр– це вимірювальний пристрій, призначений для вимірювання водневого показника (показника pH).
Частотомір- Вимірювальний прилад для визначення частоти періодичного процесу або частот гармонійних складових спектра сигналу.
Шумомір- Прилад для вимірювання звукових коливань.
Таблиця: Одиниці виміру та позначення деяких фізичних величин.
Помітили помилку? Виділіть її та натисніть Ctrl+Enter
Кожна людина, яка працює у певній сфері діяльності, стикається з вимірювальними приладами. З їхньою допомогою можна заміряти певні показники та вимірювати різні предмети.
Купити такі пристрої можна тут, де вони є у величезному асортименті. Від якості вимірювального приладу залежить точність результату, який ви отримаєте в результаті.
Визначення ціни поділу шкали
Певна величина, що називається ціною розподілу шкали, розраховується за певними правилами.
Ось основні моменти, про які варто пам'ятати:
- на самому початку потрібно взяти значення шкали, які розташовані по сусідству;
- потім необхідно обчислити їх різницю;
- після цього вважають число проміжних поділів, які розташовані між тими самими значеннями;
- наприкінці отриману різницю ділять на кількість проміжних поділів.
Це основні етапи, які дозволять визначити ціну розподілу шкали. Якщо ви зробили правильно, можна отримати максимально точний результат.
Такі пристрої мають переваги, які вигідно відрізняють їх на тлі інших варіантів. Вимірювальні прилади стабільні, здатні прослужити максимально тривалий термін, показують результат із найвищою точністю.
Фахівці, які працюють у різних галузях діяльності, часто користуються багатофункціональними пристроями. За допомогою такого обладнання можна вимірювати одночасно за різними показниками.
Сучасні вимірювальні пристрої дозволяють зберігати дані в пам'яті та сортувати їх за архівами. Якщо в майбутньому вам потрібно повернутись до минулої інформації, то ви витягнете її та уважно перегляньте.
Вимірювальні прилади мають і інші переваги. Наприклад, один пристрій замінює кілька моделей.
Вам буде зручно користуватися таким обладнанням, тому що переносити його з місця на місце дуже легко. У вас будуть вільні руки, тому ви нічого не впустите і не розіб'єте.
Основні види вимірювального обладнання
Щоб виміряти різні відстані, можна скористатися далекоміром. Це лазерний інструмент, який безпомилково визначає глибину колодязя та довжину несучої стіни.
Щоб отримати максимально точний результат від нівелювання, необхідно придбати оптичний нівелір. Цей пристрій здатний вирішити багато завдань і проблем.
Вибудувати лінії, нанести розмітку або спроектувати різні площини ви зможете за допомогою лазерного будівельника площин. Такий інструмент незамінний під час ремонту або виконання складних будівельних робіт.
фізичні величини. Вимірювання фізичних величин. Точність та похибка вимірювань дивимося у відео:
Кліщі струмовимірювальні є приладом, основним призначенням якого є вимірювання електричного струму без розриву електричного ланцюга і порушення його функціонування.
Додатково цей прилад здатний також вимірювати напругу, частоту, температуру (у деяких моделях).
Відповідно до вимірюваних величин поділяються на амперметри, вольтметри, ватметри, фазометри, ампервольтметри.
До найпоширеніших відносяться кліщові амперметри для вимірювання змінного струму, що отримали назву струмовимірювальних кліщів. З їх допомогою можна швидко виміряти струм у провіднику, не розриваючи та не відключаючи електричний ланцюг. Електровимірювальні кліщі можуть застосовуватися в електроустановках до 10000В.
Про призначення багатьох електричних приладів та інструментів відомо будь-якому обивателю – всі знають, навіщо потрібний паяльник чи електричний дриль. Але далеко не у кожного, навіть не на кожному підприємстві знайдуться кліщі.
Незважаючи на це, струмові кліщі призначені для широкого використання, просто дуже багато хто не знає про існування такого приладу і не вміє ним користуватися.
Де застосовуються електровимірювальні кліщі?
Кліщі струмовимірювальні можуть стати незамінним помічником як для побутових споживачів, так і на підприємствах різних масштабів. З їх допомогою можливо:
- - визначати фактичне навантаження у мережі. Щоб визначити навантаження однофазної мережі, здійснюється замір на вступному кабелі, отримане значення струму в амперах множиться на напругу в мережі та косинус кута між фазами (cos φ). Якщо відсутнє реактивне навантаження (потужні індуктивні елементи, дроселі, двигуни), то останнє значення набуває рівної одиниці (cos φ = 1).
- - Вимірювання потужності різних приладів. У разі необхідності вимірюється сила струму ділянки ланцюга з підключеним споживачем. Потужність визначається за описаною вище формулою.
- - для перевірки функціонування приладів обліку споживання електроенергії, наприклад, звіряння показань лічильників із фактичним споживанням.
Конструкція та позначення
До складу електровимірювальних кліщівбудь-якої модифікації входять такі основні частини: кліщі-магнітопровід, перемикач діапазонів та функцій, дисплей, вихідні роз'єми, кнопка фіксації вимірювань. У даній статті розглядаються струмові кліщі марки mastech M266.
Перемикач може бути встановлений в одне із положень режимів вимірювання:
- - DCV – постійна напруга;
- - ACV – змінна напруга;
- - DCA – постійний струм;
- - ACA – змінний струм;
- - Ω – опір;
- - значок діода – перевірка діодів;
- - значок сигналу – дзвінка із зумером.
Три вхідні роз'єми приладу мають захист від перевантаження. При підключенні приладу чорний провід щупів приєднується до гнізда «COM», а червоний – до гнізда «VΩ». Третій роз'єм, позначений як EXT, застосовується для підключення вимірювача ізоляції.
Порядок вимірювання струму
Перемикач меж встановлюється в положення, яке відповідає необхідному діапазону вимірювання змінного струму. Токові кліщі підключаються до вимірюваного провідника.
Якщо на дисплеї спостерігається лише значення «1», необхідно перемикач меж встановити на більш високе значення, так як виникло перевантаження.
Порядок вимірювання напруги
Червоний провід щупа приєднати до роз'єму «VΩ», чорний – до «COM». Перемикач меж встановити в положення, що відповідає вимірюваному діапазону.
Щупи приєднати до вимірюваного навантаження або джерела напруги. На екрані приладу буде спостерігатися напруга, що вимірюється, а також його полярність. Якщо екрані спостерігається лише значення «1», то перемикач меж необхідно переключити більш високе значення, оскільки виникла навантаження.
Порядок виміру опору
Щупи приладу так само, як і при вимірі напруги. Перемикач діапазонів встановити на діапазон Ω. Якщо прилад використовується для продзвонювання, перемикач потрібно встановити у відповідне положення. Якщо опір вимірюваної ділянки схеми менше 50 Ом, то звучатиме сигнал зумера.
Електровимірювальні кліщі – принципи роботи
У роботу найпростіших струмовимірювальних кліщів змінного струму покладено принцип одновиткового трансформатора струму.
Його первинна обмотка є нічим іншим, як дріт чи шину, у якій вимірюється струм. Вторинна обмотка, що має більше витків, намотана на роз'ємний магнітопровід і знаходиться в самих кліщах. До вторинної обмотки підключено амперметр.
Вимірявши струм, який протікає у вторинній обмотці з урахуванням відомого коефіцієнта трансформації вимірювального трансформатора можна отримати величину струму, що вимірюється в провіднику.
Зауважимо, що за допомогою струмовимірювальних кліщівВимірювати струм (а по суті - навантаження) в ланцюгу зовсім не складно і дуже зручно. Сам процес виміру полягає в наступному.
За допомогою рукоятки виставляється величина, що вимірюється. Кліщі розмикаються, у яких пропускається провідник, рукоятка відпускається і кліщі замикаються. Подальший порядок використання електровимірювальних кліщів такий самий, як і при поводженні зі звичайним тестером.
Приєднувати кліщі можна як до ізольованого, так і до неізольованого дроту. Найголовніше – охоплюватись повинна лише одна шина. На індикаторі приладу відображається величина струму вимірюваного ланцюга.
Таким чином, якщо охопити провідник і натиснути кнопку, після розмикання магнітокопроводу на екрані приладу збережеться зафіксоване вимірюване показання приладу.
По струмопровідній частині, яка охоплена магнітопроводом, проходить змінний струм. У магнітопроводі створюється змінний магнітний потік, в результаті якого у вторинній обмотці виникає електромагнітна індукція – по ній (вторинній обмотці) починає протікати струм, що вимірюється амперметром.
Сучасні струмовимірювальні кліщівиконуються за схемою, в якій поєднується трансформатор струму та прилад. Вона дозволяє висновки вторинної обмотки приєднувати до вимірювального пристрою через набір шунтів, а не безпосередньо.
Як користуватися струмовимірювальними кліщами
Як виміряти навантаження мережі у квартирі?
Перемикач діапазонів встановлюється в положення АСА 200. Розкривши струмові кліщі, на введенні в квартиру охопити ними ізольований провід, зафіксувати показання, що з'явилися на екрані приладу.
Отримана величина множиться на напругу мережі 220, косинус береться рівним одиниці.
приклад. Допустимо, прилад показує 6А. Це означає, що навантаження мережі квартири складає:
Р = 6 · 220 = 1320 Вт = 1.32 кВт.
За цими даними можна перевірити правильність роботи лічильника споживаної електроенергії, відповідність фактичного навантаження вступного кабелю та ін.
Маленька хитрість при вимірах
Як можна виміряти невеликий струм за допомогою електровимірювальних кліщів?
Для того, щоб виміряти струмовимірювальними кліщаминевелику силу струму, необхідно провід, на якому потрібно дізнатися про струм, намотати кілька разів на розімкнений магнітопровід. Межу вимірювання встановити на мінімальне значення.
Щоб визначити фактичне значення струму, необхідно показання приладу розділити на кількість витків дроту, намотаного на магнітопровід.
Завантаження...