Контрольная работа по "Физике"

ОТВЕТЫ НА ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

 

1. Вольтметр класса точности 1,0 с пределом измерения 300 В, имеющий максимальное число делений 150, поверен на отметках 30, 60, 100, 120 и 150 делений, при этом абсолютная погрешность в этих точках составила 1,8; 0,7; 2,5; 1,2 и 0,8 В. Определить, соответствует ли прибор указанному классу точности, и относительные погрешности на каждой отметке.

 

Решение:

Вольтметр класса точности 1,0 с пределом измерения 300 В имеет наибольшую абсолютную погрешность 3 В. Так как значение абсолютной погрешности на всех поверяемых отметках менее 3 В, то прибор соответствует классу точности 1,0.

Относительные погрешности:

;     ;

;     ;

;     . 

 

2. Необходимо измерить ток потребителя в пределах 20-25 А. Имеется микроамперметр с пределом измерения 200 мкА, внутренним сопротивлением 300 Ом и максимальным числом делений 100. Определить сопротивление шунта для расширения предела измерения до 30 А и относительную погрешность измерения на отметке 85 делений, если класс точности прибора 1,0.

 

Решение:

 

Необходимо  вначале определить коэффициент  шунтирования

.

Тогда

.

Определяем показание амперметра, соответствующее 85 делениям, для чего цену деления 0,3 А/дел умножим на число делений 85, тогда прибор покажет

 А.

Относительная погрешность в этой точке

,

где А.

 

3. В сеть переменного тока через трансформатор тока 100/2,5 А и трансформатор напряжения 600/150 В включены амперметр, вольтметр и ваттметр, которые показали соответственно 100, 120 и 88 делений. Пределы измерения приборов следующие: амперметр - 3А, вольтметр - 150 В, ваттметр - 2,5 А по току, 150 В по напряжению. Все приборы класса точности 0,5 имеют максимальное число делений 150. Определить полную потребляемую сетью мощность, ее полное сопротивление и коэффициент мощности, наибольшую абсолютную и относительную погрешности измерения полного сопротивления, учитывая класс точности приборов.

 

Решение:

 

Определяем цену деления  каждого прибора как отношение  измерения к максимальному числу  делений. Для амперметра цена деления 0,02 А/дел, для вольтметра – 1 В/дел, для ваттметра – 2,5 Вт/дел. Тогда показания приборов:

;

;

.

Коэффициенты трансформации:  

 

;                  .

Ток, напряжение и активная мощность сети 

 

 A;

 В;

 кВт. 

 

Полную мощность, потребляемую сетью, определяем через ток и  напряжение

 кВּА. 

 

Коэффициент мощности

. 

 

Полное сопротивление  сети

 Ом. 

 

Наибольшее значение полного  сопротивления

 Ом,

где  ,В;

        , В;

        , А;

         , А. 

 

Отсюда абсолютная погрешность

 Ом. 

 

Относительная погрешность  измерения

.

 

4. Методом амперметра и вольтметра измеряется сопротивление по схеме рис. 8.2, а. Показания амперметра и вольтметра следующие:

U=4,8 В, I=0,15 А. Приборы имеют класс точности 1,0 и пределы измерения =250мА, = 7,5В. Определить измеряемое сопротивление, наибольшую абсолютную и относительную погрешности измерения.

 

Решение:

 

Измеряемое сопротивление

 Ом.

Наибольшая абсолютная погрешность  вольтметра и амперметра соответственно с указанными пределами и классом  точности^

 В,

 А.

Наибольшее значение измеряемого  сопротивления с учетом класса точности применяемых приборов

 Ом.

Тогда относительная погрешность  измерения

.

 

 

5. Паспортные данные счетчика электрической энергии: 220 В, 10 А, 1кВт*ч - 640 оборотов диска. Определить относительную погрешность счетчика и поправочный коэффициент, если он был проверен при номинальных значениях тока и напряжения, и за 10 мин сделал 236 оборотов.

 

Решение:

Определяем номинальную и действительную постоянные счетчика:

 Втּс/об,

 Втּс/об. 

 

Поправочный коэффициент  счетчика

. 

 

Относительная погрешность  счетчика

.

 

Решение:

 

 

6. Вольтметр с пределом измерения 7,5 В и максимальным числом делений 150 имеет наибольшую абсолютную погрешность 36 мВ. Определить класс точности прибора и относительную погрешность в точках 40, 80, 90, 100 и 120 делений.

 

Решение:

 

Класс точности - (0,036/75)*100=0,48 = 0,5 %  
Соответственно отн. погрешости  
(150/40)*0,5=1,875 ; (150/80)*0,5=0,94 ; (150/90)*0,5=0,83 ; (150/120)*0,5=0,625 .