Transcript Měření střídavého proudu (Učebnice strana 40 – 41) Zařadíme-li do obvodu se stejnosměrným proudem stálé hodnoty ampérmetr, ukazuje ručka ampérmetru trvale určitou hodnotu I. Změníme-li.

Měření střídavého proudu
(Učebnice strana 40 – 41)
Zařadíme-li do obvodu se stejnosměrným proudem
stálé hodnoty ampérmetr, ukazuje ručka ampérmetru
trvale určitou hodnotu I.
Změníme-li směr proudu, vychýlí-li ručka ampérmetru
na opačnou stranu.
Obdobný průběh má i napětí.
Graf závislosti konstantního stejnosměrného
proudu (např. I = 3 A) a stejnosměrného
napětí (např. U = 4,5 V) na čase:
I [A]
4,5
3
0
U [V]
4,5
0
t [s]
t [s]
Při otáčení magnetu v blízkosti cívky
se proud plynule mění od nuly
k největší kladné hodnotě (Imax) a pak
se zmenšuje k nule. V tu chvíli se
jeho směr změní na opačný. Dále se
zvětšuje hodnota záporného proudu
až k největší hodnotě (Imax) a poté se
plynule zmenšuje k nule. V tom
okamžiku se opět změní směr proudu
v opačný, tedy kladný a a jeho
hodnota plynule vzrůstá.
I [A]
Imax
0
Imax
Graf závislosti proudu na čase:
t [s]
Pro měření střídavého proudu musíme používat takový ampérmetr, jehož ručka se
vychýlí vždy na jednu stranu bez ohledu na směr proudu. Takovým ampérmetrem
naměříme určitou hodnotu střídavého proudu, která je mezi největší hodnotou
proudu Imax a nulovou hodnotou. Tato hodnota střídavého proudu se nazývá
efektivní hodnota proudu a značí se I (případně Ief ).
I [A]
Imax
Ief
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4 t [s]
Imax
Efektivní hodnota střídavého proudu Ief odpovídá tak velkému stejnosměrnému
proudu I, který bude mít při průchodu rezistorem stejné tepelné účinky jako střídavý
proud. To znamená, že tepelné účinky střídavého proudu o efektivní hodnotě Ief se
rovnají tepelným účinkům stejnosměrného proudu I. Měříme-li střídavý proud
ampérmetrem pro měření střídavého proudu (např. feromagnetickým), změříme
právě hodnotu Ief . Pro vzájemný vztah mezi efektivní hodnotou střídavého proudu
Ief a největší hodnotou střídavého proudu Imax platí:
I ef  0,7 I max
Pro měření střídavého napětí musíme používat takový voltmetr, jehož ručka se
také vychýlí vždy na jednu stranu bez ohledu na směr proudu. Takovým
voltmetrem naměříme určitou hodnotu střídavého pnapětí, která je mezi největší
hodnotou napětí Umax a nulovou hodnotou. Tato hodnota střídavého napětí se
nazývá efektivní hodnota napětí a značí se U (případně Uef ).
U [V]
Umax
Uef
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4 t [s]
Umax
Efektivní hodnota střídavého napětí Uef odpovídá tak velkému stejnosměrnému
napětí U, které bude mít při průchodu rezistorem stejné tepelné účinky jako střídavé
napětí. To znamená, že tepelné účinky střídavého napětí o efektivní hodnotě Uef se
rovnají tepelným účinkům stejnosměrného napětí U. Měříme-li střídavé napětí
voltmetrem pro měření střídavého napětí (např. feromagnetickým), změříme právě
hodnotu Uef . Pro vzájemný vztah mezi efektivní hodnotou střídavého napětí Uef a
největší hodnotou střídavého napětí Umax platí:
U ef  0,7 U max
Změříme-li mezi svorkami spotřebiče efektivní hodnotu napětí U a ampérmetrem
pro střídavý proud zjistíme, že spotřebičem prochází proud o efektivní hodnotě I,
pak elektrický příkon spotřebiče je stejně velký jako kdyby mezi svorkami
spotřebiče bylo stejnosměrné napětí U a spotřebičem procházel stejnosměrný
proud I.
Hodnota střídavého proudu a střídavého napětí, kterou měříme ampérmetrem
a voltmetrem na střídavý proud a napětí, se nazývají
efektivní hodnota proudu I a efektivní hodnota napětí U.
I ef  0,7 I max
U ef  0,7 U max
Na měřidlech a spotřebičích pro
stejnosměrný proud, bývá
značka    (=) nebo DC, na
měřidlech a spotřebičích pro
střídavý proud ~ nebo AC.
Některá měřidla mají přepínač a
lze jimi měřit jak stejnosměrný tak
střídavý elektrický proud nebo
napětí. Při přepnutí na značku ~
(nebo AC) se zapojí automatický
usměrňovač umístěný v měřidle.
Příklady:
1) Urči efektivní hodnotu
2) Na štítku elektrického přístroje
střídavého proudu, jestliže jeho
je uvedena přípustná efektivní
maximální hodnota je 1,5 A.
hodnota proudu 0,25 A. Jaký
maximální proud prochází
přístrojem v průběhu jedné
Imax = 1,5 A
periody?
Ief = ? A
I ef  0,7 I max
I ef  0,7  1,5
Ief = 0,25 A
Imax = ? A
I ef  0,7 I max  I max 
I ef  1,05 A
I max 
Efektivní hodnota střídavého
proudu je 1,05 A.
I ef
0 ,7
0,25
0,7
I max 
 0 ,36 A
V průběhu jedné periody prochází
přístrojem maximální proud 0,36 A.
3) Urči efektivní hodnotu
4) Na štítku elektrického přístroje
střídavého napětí, jestliže jeho
je uvedena přípustná efektivní
maximální hodnota je 30 V.
hodnota napětí 230 V. Jaké je
maximální napětí na přístroji
v průběhu jedné periody?
Umax = 30 V
Uef = ? V
U ef  0,7 U max
U ef  0,7  30
Uef = 230 V
Umax = ? V
U ef  0,7 U max  U max 
U ef
U max 
230
U ef  21 A
Efektivní hodnota střídavého
napětí je 21 V.
0,7
0,7
U max  330 V
V průběhu jedné periody je na
přístroji maximální napětí 330 V.
Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 41.