Penentukuran ammeter, voltmeter, dan wattmeter menggunakan potensiometer

Kita tahu bahawa voltan, arus, dan daya diukur dalam volt, amp dan, watt dan voltmeter, ammeter, dan wattmeter digunakan untuk mengukur parameter ini. Walaupun alat ukur ini dihasilkan dengan berhati-hati, alat ini mungkin masih memberikan kesilapan bacaan di hujung pelanggan. Oleh itu, instrumen ini dikalibrasi untuk mengurangkan kesalahan. Di sini dalam artikel ini, kami akan menerangkan cara mengkalibrasi Voltmeter, Ammeter, dan Wattmeter menggunakan potensiometer.

Sebelum membincangkan secara terperinci, mari kita bincangkan terlebih dahulu konsep penting yang digunakan dalam artikel ini.

Sekiranya kita mempunyai dua sumber voltan dengan nilai yang sama yang dihubungkan secara selari seperti yang ditunjukkan di bawah, maka tidak akan ada aliran arus di antara keduanya. Ini kerana nilai berpotensi kedua-dua sumber adalah sama dan kedua-dua sumber tersebut tidak dapat mendorong pengisian ke sumber yang lain. Jadi dalam litar, galvanometer tidak menunjukkan pesongan.

Kami akan menggunakan fenomena yang sama mengimbangi dua sumber voltan dalam proses penentukuran.

Penentukuran Potensiometer

Rajah di atas menunjukkan gambarajah litar untuk penentukuran potensiometer.

Dalam gambar, sel standard dengan voltan 1.50V digunakan yang tidak menghasilkan turun naik voltan walaupun dalam milivol semasa memuatkan. Sumber stabil seperti ini diperlukan untuk menentukur potensiometer tanpa kesilapan.

Skala konduktif ditimbang dengan tepat untuk mengelakkan pembacaan ketinggalan semasa pengukuran. Skala konduktif juga mempunyai permukaan licin dengan dimensi potongan bersih untuk taburan rintangan yang sama sepanjang panjangnya.

Rheostat hadir untuk menyesuaikan aliran arus dalam gelung litar dan dengan itu kita dapat mengatur penurunan voltan per unit panjang sepanjang skala konduktif. Galvanometer juga dihubungkan di sini untuk memvisualisasikan kerosakan yang berlaku sekiranya aliran arus antara gelung sel standard dan gelung skala konduktif. EMF yang tidak diketahui di sini disambungkan ke galvanometer untuk pengukuran selepas penentukuran potensiometer.

Bekerja:

Pertama, hidupkan kuasa dan sesuaikan rheostat untuk membolehkan arus beberapa ratus miliamper mengalir dalam gelung litar utama. Kerana skala konduktif juga berada dalam gelung utama arus yang sama mengalir melaluinya menghasilkan penurunan voltan. Walaupun penurunan voltan di seluruh skala logam akan diedarkan di seluruh badannya secara merata.

Setelah munculnya penurunan voltan di sepanjang skala konduktif, jika kita mengambil sentuhan gelongsor dan bergerak di sepanjang skala logam dari sifar, maka arus mengalir dari litar sekunder ke litar primer kerana ketidakseimbangan litar. Dan apabila sentuhan gelongsor bergerak lebih jauh dari sifar, besarnya arus ini berkurang. Ini kerana, apabila kawasan hubungan bertambah, penurunan voltan di kawasan skala akan mendekati voltan sel standard. Jadi pada titik tertentu, penurunan voltan melintasi kawasan berskala akan sama dengan voltan sel standard dan pada ketika itu, tidak akan ada aliran arus antara dua litar.

Sekarang bahawa galvanometer disambungkan di litar sekunder, ia akan menunjukkan penyimpangan pada paparannya kerana aliran arus dan semakin tinggi arus akan menjadi penyimpangan. Berdasarkan ini, galvanometer tidak akan menunjukkan penyimpangan hanya apabila kedua-dua litar seimbang dan inilah keadaan yang akan kita capai untuk menentukur potensiometer.

Untuk pemahaman yang lebih baik, mari lihat litar yang ditunjukkan di bawah yang menunjukkan keadaan keseimbangan.

Sekiranya kita menganggap rintangan hubungan logam dari panjang 0 hingga 100 cm sebagai 'R', maka penurunan voltan di seluruh permukaan logam panjang 100cm adalah V = IR. Oleh kerana kita menganggap litar seimbang, penurunan voltan 'V' ini mestilah sama dengan voltan sel standard dan tidak akan ada penyimpangan dalam bacaan galvanometer.

Sekarang dengan mengukur panjang tepat di mana galvanometer menunjukkan sifar, kita dapat mengkalibrasi skala potensiometer berdasarkan nilai voltan sel standard.

Jadi panjang skala 1cm tahan = 1.5v / 100cm = 0.005V = 5mV.

Setelah mengetahui penurunan voltan per sentimeter dalam skala potensiometer, sambungkan voltan yang tidak diketahui ke litar sekunder dan luncurkan kenalan untuk mengukur panjang di mana kita akan mempunyai sisihan sifar. Setelah mengetahui panjang skala ini di mana keseimbangan berlaku, kita dapat mengukur nilai EMF yang tidak diketahui sebagai, V = (panjang hubungan) x (5mV).

Aplikasi Potensiometer

Selain pengukuran voltan yang tidak diketahui, potensiometer juga dapat digunakan untuk mengukur arus dan daya, ia hanya memerlukan beberapa komponen tambahan untuk mengukurnya.

Selain mengukur voltan, arus, dan daya, potensiometer terutama digunakan untuk penentukuran voltmeters, ammeters, dan wattmeter. Juga, kerana potensiometer adalah alat DC, instrumen yang akan dikalibrasi mestilah jenis besi bergerak DC atau elektrodinamik.

Penentukuran Voltmeter menggunakan Potentiometer

Dalam litar, komponen yang paling penting untuk proses penentukuran adalah bekalan voltan DC stabil yang sesuai. Ini kerana sebarang turun naik voltan bekalan akan menyebabkan ralat dalam penentukuran voltmeter sehingga menyebabkan kegagalan keseluruhan percubaan. Jadi sel voltan standard dengan nilai terminal yang stabil diambil sebagai sumber dan dihubungkan selari dengan voltmeter yang perlu dikalibrasi. Dua pot trim 'RV1' dan 'RV2' digunakan untuk menyesuaikan voltan yang akan muncul di seluruh voltmeter seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Kotak nisbah voltan juga disambungkan selari dengan voltmeter untuk membahagikan voltan merentasi voltmeter dan mendapatkan nilai yang sesuai yang sesuai untuk menyambungkan potensiometer.

Dengan keseluruhan persediaan yang ada, kami bersedia untuk menguji ketepatan voltmeter. Jadi untuk memulakan, berikan kuasa ke litar untuk mendapatkan bacaan pada voltmeter dan voltan yang tidak diketahui pada output kotak nisbah voltan. Sekarang kita akan menggunakan potensiometer yang dikalibrasi untuk mengukur voltan yang tidak diketahui ini.

Setelah mendapat bacaan potensiometer, periksa sama ada bacaan potensiometer sepadan dengan bacaan voltmeter. Oleh kerana potensiometer mengukur nilai sebenar voltan, jika bacaan potensiometer tidak sesuai dengan bacaan voltmeter, maka kesalahan negatif atau positif ditunjukkan. Dan untuk pembetulan, lengkung penentukuran dapat dilukis dengan bantuan bacaan voltmeter dan potensiometer.

Juga, untuk ketepatan pengukuran, perlu mengukur voltan berhampiran jarak maksimum potensiometer sejauh mungkin.

Penentukuran Ammeter menggunakan Potentiometer

Seperti yang disebutkan di atas, kami akan menggunakan voltan bekalan DC stabil yang sesuai untuk mengelakkan kesalahan penentukuran yang tidak menghasilkan turun naik voltan selama keseluruhan eksperimen. Rheostat digunakan untuk menyesuaikan besar arus yang mengalir ke seluruh litar. Juga, rintangan piawai 'R' dengan nilai yang sesuai dengan daya bawa arus yang mencukupi diletakkan bersiri dengan ammeter (yang berada di bawah penentukuran) untuk mendapatkan parameter voltan yang berkaitan dengan arus yang mengalir dalam litar.

Sekarang setelah kuasa dihidupkan, arus 'I' mengalir ke seluruh litar dan dengan ini arus bacaan akan dihasilkan oleh ammeter yang ada dalam gelung. Juga, penurunan voltan akan berlaku di rintangan standard 'R' kerana arus ini.

Sekarang kita akan menggunakan potensiometer untuk mengukur voltan merintangi perintang standard dan kemudian menggunakan hukum ohm untuk mengira arus melalui rintangan standard.

Itu adalah arus I = V / R Di mana V = voltan melintasi perintang standard yang diukur oleh potensiometer, dan R = rintangan perintang standard.

Oleh kerana kita menggunakan perintang standard, rintangan akan diketahui dengan tepat dan voltan merintangi perintang standard diukur oleh potensiometer. Nilai yang dikira akan menjadi nilai tepat arus yang mengalir melalui gelung. Kemudian bandingkan nilai yang dikira ini dengan bacaan ammeter untuk memeriksa ketepatan ammeter. Sekiranya terdapat kesilapan, kami dapat membuat penyesuaian yang diperlukan agar ammeter dapat memperbaiki kesalahan tersebut.

Penentukuran Wattmeter menggunakan Potentiometer

Seperti yang disebutkan di atas untuk proses penentukuran yang tepat, kami akan menggunakan dua bekalan kuasa voltan DC stabil yang sesuai sebagai sumber. Biasanya, bekalan voltan rendah disambung secara bersiri dengan gegelung arus wattmeter dan bekalan voltan sederhana disambungkan ke gegelung berpotensi wattmeter. Rheostat di litar atas digunakan untuk menyesuaikan besarnya arus yang mengalir melalui gegelung arus dan periuk potong di litar bawah digunakan untuk menyesuaikan voltan melintasi gegelung yang berpotensi.

Ingatlah bahawa periuk pemangkas lebih disukai untuk menyesuaikan voltan dan rheostat lebih disukai untuk menyesuaikan arus dalam litar.

Juga, rintangan standard 'R' dengan nilai yang sesuai dan daya bawa arus yang mencukupi diletakkan bersiri dengan gegelung arus wattmeter. Dan rintangan standard ini akan menghasilkan penurunan voltan melintang ketika arus mengalir dalam litar gegelung semasa.

Setelah kuasa dihidupkan, kita akan mendapat dua bacaan voltan yang tidak diketahui, satu berada pada output pembahagi voltan dan yang lain melintasi rintangan standard 'R'. Sekarang jika potensiometer digunakan untuk mengukur voltan merintangi perintang standard maka kita dapat menggunakan hukum ohm untuk mengira arus melalui rintangan standard. Oleh kerana gegelung arus bersiri dengan rintangan standard, nilai yang dikira juga mewakili arus yang melalui gegelung semasa. Dengan cara yang sama, gunakan potensiometer kali kedua untuk mengukur voltan melintasi gegelung berpotensi wattmeter.

Setelah kita mengukur arus melalui gegelung arus dan voltan melintasi gegelung berpotensi menggunakan potensiometer, kita dapat mengira daya sebagai

Daya P = Bacaan voltan x Nilai semasa.

Setelah mengira kita dapat membandingkan nilai yang dikira ini dengan bacaan wattmeter untuk memeriksa kesilapan. Setelah ralat dijumpai, buat penyesuaian yang diperlukan pada wattmeter untuk menyesuaikan kesalahan.

Ini adalah bagaimana potensiometer dapat digunakan untuk mengkalibrasi Voltmeter, Ammeter, dan wattmeter untuk mendapatkan bacaan yang tepat.