Міри електричного опору

Зразкові та робочі міри електричного опору виконуються у вигляді котушок опору. Номінальний опір зразкової котушки має задовольняти таку умову:

R = 10ⁿ, де n – ціле число.

Мінімальний опір 10^-5Ом, максимальний – 10¹⁰ Ом.

Матеріалом обмотки зразкових котушок є манганін (у вигляді дроту чи стрічки).

Манганін – це сплав Cu (84%), Ni (4%), Mn (12 %).

Зразковим котушкам відповідно до стандарту надають один з класів точності:

0,0005; 0,001; 0,002; 0,005; 0,01; 0,02 .

Число, що визначає клас точності котушки позначає найбільшу допустиму відносну похибку, виражену у відсотках.

Конструктивно котушка складається з металевого чи фарфорового каркасу, на який намотується обмотка, кінці якої приєднуються до затискачів для підвищення струму, та до затискачів для вимірювання напруги (для котушок з номінальним опором 1000 Ом і менше) (рис. 2, рис. 4). Каркас котушки кріпиться до корпусу з отворами для кращого охолодження. Деколи каркас заповнюється трансформаторним маслом.

В котушках, які призначені для роботи на постійному струмі намотка проводиться біфілярно, тобто відрізок дроту необхідної довжини складається вдвоє і тоді намотується на каркас (рис. 3).

Рис. 3 Рис. 4 Рис. 5

При такому способі намотки котушка практично не створює магнітного поля, тобто L = 0. Поряд з цим котушка матиме значну ємність. Для зменшення ємності обмотку розділяють на секції і з’єднують послідовно). У котушках з опором менше 1 Ом обмотка виконується з манганінової стрічки (без каркаса).

Рис. 6 Рис. 7

Еквівалентна схема вимірювальної котушки опору має вигляд зображений на рисунку 5.

Ступінь без реактивності котушки характеризується сталою часу:

τ = (або τ = )

Затискачі і витки обмотки по відношенню один до одного і до корпусу створюють малі часткові ємності ( в сумі С₀).

Чим менше τ , тим якісніша котушка. Для зменшення сталої часу τ застосовують біфілярні обмотки.

Магазини опорів – це набори різних котушок опорів, змонтованих а одному корпусі.

Котушки опорів, що використовуються в магазинах за конструкцією простіші за зразкові, і тому мають меншу точність.

У багатьох випадках магазинами опорів користуються не як мірами, а як реостатами (для регулювання стуму чи напруги).

Залежно від конструкції перемикаючого пристрою розрізняють магазини опорів з штепсельними та важільними контактами (рис.6, рис. 7).

Магазини опорів поділяють на класи:

0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 і 1,0.

Міри ємності

Зразковими і робочими мірами ємності є конденсатори постійної або змінної ємності.

Повітряні конденсатори виготовляють як змінної, так і постійної ємності. Конденсатори змінної ємності за своєю будовою подібні загальновідомих конденсаторів змінної ємності, але виконані більш точно.

Зразкові конденсатори постійної ємності з повітряним діелектриком не більше 0,01 мкФ ( через великі габарити). Максимальна ємність повітряних конденсаторів змінної ємності не більше 1100 nФ.

Поряд з повітряними широко застосовують слюдяні конденсатори, які складаються з тонких металевих пластин з слюдяними прошарками. Слюдяні конденсатори трохи гірші за повітряні через діелектричні втрати в слюді.

Слюдяні конденсатори комплектуються в магазини ємностей або застосовуються у вигляді окремих екземплярів із значеннями від 0,01 до 1 мкФ. В магазинах ємностей здійснюється паралельне з’єднання конденсаторів. Вимірювальні конденсатори є точними мірами електричної ємності. Похибки їх не перевищують 0,1% від номінального значення ємності. Залежно від конструкції перемикача розрізняють магазини ємностей штепсельного і важільного типів.

Міри індуктивності

Як міри індуктивності застосовують вимірювальні котушки індуктивності, котушки взаємної індуктивності, варіометри та магазини індуктивностей. Котушка індуктивності виконана із мідного ізольованого дроту, що намотаний на фарфоровий каркас.

Котушки виконуються з номінальними значеннями:

0,0001; 0,001; 0,01;0,1; 1 і 10 Гн.

Котушки взаємоіндуктивності загальним конструктивним оформленням подібні до котушок індуктивності, але мають дві електрично ізольовані обмотки з коефіцієнтом взаємодії між ними від 0,001 до 0,1 Гн.

Вимірювальні варіометри є мірами пониженої точності, але дуже зручні в застосуванні, оскільки дають можливість плавно змінювати в широких межах індуктивність і взаємну індуктивність. Варіометр складається з двох котушок, взаємне розміщення яких можна змінювати.

Магазин індуктивності. Подібно до магазинів опорів, магазин індуктивності складається із набору котушок індуктивності, що створюють одну чи кілька декад. Особливість схеми магазинів індуктивності полягає в тому, що при зміні включеної індуктивності активний опір магазину не змінюється ( в магазині передбачені котушки опору, які заміщують активний опір котушок індуктивності, що вимикається).