Msurarea intensitii curentului electric i a tensiunii electrice

Măsurarea intensității curentului electric și a tensiunii electrice Material elaborat în cadrul proiectului CERCUL MESERIAȘILOR ELECTRICIENI Prof. Antoaneta Butoarcă Prof. Nicoleta Cocioabă

COMPETENŢE • Definirea mărimilor de circuit electric -curent și tensiune electrică. • Selectarea aparatelor de măsurare în funcţie de mărimea de măsurat, a intervalului de măsurare şi natura curentului. • Conectarea corectă a aparatelor de măsurare. • Citirea corectă a valorii măsurate. • Calculul erorilor de măsurare. • Ridicarea anumitor caracteristici exemplu: εr(%) =f (mărimea de măsurat).

Măsurarea intensităţii curentului electric • Intensitatea curentului electric reprezintă cantitatea de sarcină electrică ce traversează o secţiune transversală dintr-un conductor timp de o secundă. Unitatea de măsură în SI este amperul (A) care este o unitate fundamentală a SI. În general curentul electric se măsoară cu ampermetrul sau derivatele acestuia pentru curenţi I >10 -6 A, sau galvanometru pentru: I= (10 -6 - 10 -12)A. Ampermetrul se conectează în serie cu consumatorul. ATENȚIE Conectarea în paralel este o greşeală gravă în tehnica măsurărilor care duce la deteriorarea aparatului de măsură datorită curentului mare ce trece prin el!

• Măsurarea directă este posibilă atunci când curentul de măsurat este mai mic decât curentul nominal al ampermetrului şi se realizează: • În c. c. cu ampermetrul magnetoelectric, pentru In≤ 50 m. A, cu ampermetrul electrodinamic pentru 50 m. A<In<0, 5 A sau ampermetrul ferodinamic pentru curenţi până la câteva sute de amperi • În c. a. cu ampermetre magnetoelectrice cu redresor, variantă întâlnită la realizarea multimetrelor sau ampermetre feromagnetice până la sute de amperi

• Extinderea domeniului de măsurare al unui ampermetru se realizează atunci când intensitatea curentului de măsurat este mai mare decât curentul nominal al ampermetrului. Extinderea se realizează cu: • Şunt în c. c. şi c. a. până la curenţi de ordinul zecilor de amperi. • Şuntul se conectează în paralel cu ampermetrul şi are rolul de a prelua o parte a curentului de măsurat. • Transformatoare de curent, numai în c. a. Pentru curenți până la mii de amperi. • În acest caz primarul transformatorului se conectează în locul ampermetrului, iar ampermetrul se conectează în secundarul transformatorului.

REZISTENȚA DE ȘUNT (ȘUNTUL) Este un rezistor, de valoare mică care se montează în paralel pe aparatul de măsură și prin care trece o parte din curentul de măsurat R • Șunturile se realizează din materiale conductoare cu rezistivitate mare și coeficient de temperatură mic (ex: manganina) • Pot avea formă de bare, benzi sau fire. • După modul de amplasare pot fi interioare (montate în aceeași cutie cu dispozitivul de măsurare) și exterioare. • Șunturile exterioare pot fi: -individuale, când se folosesc numai cu ampermetrul cu care s-a facut etalonarea. Pe ele au marcată seria ampermetrului. -calibrate, sau interschimbabile. Acestea se pot utiliza la orice aparat cu o anumită limită de măsurare. Pe ele se marchează curentul nominal și căderea de tensiune nominală.

Transformatoare de măsură Sunt transformatoare electrice speciale utilizate în tehnica măsurărilor datorită avantajelor: - permit extinderea domeniului de măsurare al aparatelor în c. a; - asigură protecția personalului de deservire prin separarea inductivă a aparatelor față de circuitul de înaltă tensiune; - permit standardizarea aparatelor de măsură. În practică se mai numesc și reductoare de curent sau tensiune. Transformatoarele de curent • Se folosesc la măsurarea curentului alternativ ce depășește valoarea de 5 A. • Reduce curentul mare din primar la valoarea nominală de 1 A sau 5 A în secundarul transformatorului Marcarea bornelor și conectarea Raportul de transformare este K 1 n=I 1 n/I 2 n ATENȚIE SECUNDARUL TRANSFORMATORULUI DE CURENT NU SE LASĂ IN GOL!

Măsurarea tensiunii electrice • Tensiunea electrică dintre două puncte A și B este definită ca fiind diferenţa de potenţial electric dintre aceste două puncte. • Unitatea de măsură în SI este voltul(V), care este o unitate derivată a SI. • În general tensiunea electrică se măsoară cu voltmetrul (sau derivatele acestuia) pentru U>10 -4 V sau cu galvanometrul pentru U<10 -4. • Voltmetrul se conectează în paralel cu elementul la care se măsoară tensiunea. ATENȚIE: Conectarea în serie a unui voltmetrului nu prezintă un pericol pentru aparat, dar ceea ce indică nu reprezintă tensiunea de măsurat!

§ Măsurarea directă a tensiunii este posibilă atunci când tensiunea de măsurat este mai mică decât tensiunea nominală a voltmetrului şi se realizează: § În c. c. cu voltmetre magnetoelectrice pentru U<150 m. V. § În c. a. cu voltmetre magnetoelectrice cu redresor, variantă întâlnită la realizarea multimetrelor. § În c. a. cu voltmetrele electrodinamice într-o bandă de frecvenţă până la câteva sute de Hz.

Extinderea domeniului de măsurare în c. c. • REZISTENȚA ADIȚIONALĂ este o rezistență de valoare mare, care se montează în serie cu instrumentul de măsurat pentru ca acesta să poată măsura o tensiune mai mare decât tensiunea sa nominală. Pe rezistența adițională cade o parte din tensiunea de măsurat. R= rv (n – 1) Pentru a extinde domeniul de măsurare al unui voltmetru de „n” ori rezistenţa adiţională trebuie realizată cu o rezistență de (n - 1) ori mare decât rezistența voltmetrului „rv”

Extinderea domeniului de măsurare în c. a. Transformatoare de tensiune • Se folosesc la măsurarea tensiunilor alternative • Permit standardizarea voltmetrelor de c. a, respectiv voltmetre de 100 V ; 110 V • Marcarea bornelor Pentru conectarea corectă, bornele sunt marcate cu litere, exemplu: q Înfășurarea primară - început A sau P 1 - sfârșit X sau P 2 q Înfășurarea secundară - început a sau S 1 - sfârșit X sau S 2 Raportul de transformare este KUn=U 1 n/U 2 n ATENȚIE SECUNDARUL TRANSFORMATORULUI DE TENSIUNE NU SE LEAGĂ ÎN SCURT!