| Ishni bajarish tartibi
1. Sxemani yig‘ish (1.6-rasm) va uni o‘qituvchiga tekshirishga topshirish kerak.
2. 1.1-jadvalda so‘ralgan ma’lumotlarni o‘lchash asbobida ko‘rsatilgan ko‘rinishda to‘ldirish kerak.
a)
b)
1.6-rasm.Voltmetr birikmalari (a) va voltmetrni
tekshirishning prinsipial sxemasi (b).
1.1-jadval
Qiyoslanayotgan o‘lchov voltmetri uchun ma’lumotlar
№
|
Nomla- nishi
|
turi
|
O‘lchov asbobi- ni tizimi
|
O‘lchash chegarasi
|
Bo‘lim bahosi
|
Aniq-lik sinfi
|
Zavod
raqami
|
Namunaviy asbob
|
|
|
|
|
|
|
|
Qiyoslana-yotgan o‘lchov asbobi
|
|
|
|
|
|
|
|
3. 1.7-rasmda keltirilgan laboratoriya ishini umumiy ko‘rinishi keltirilgan.
4. Asboblar milini aniq 0 da turganini tekshirish, agar turmagan bo‘lsa, korrektor yordamida ularni nol xolatga keltirish kerak.
5. Tok manbaiga ulash, quvvatni muvofiqlashtiruvchi - regulyator yordamida kuchlanishni 0 dan boshlab shunday ko‘paytirish lozimki, sinalayotgan asbobni mili ketma-ket ravishda shkalani xar bir bo‘inmasida to‘xtab-to‘xtab borsin. Kuchlanish kattaligini shkalani oxirgi bo‘linmasiga etkazgan xolda, uni xudda o‘sha nuqtalarda to‘xtatish bilan, moyilikda kamaytirib borish asosida o‘lchash asbobi tekshiriladi.
1.7-rasm. Voltmetrni tekshirish bo‘yicha laboratoriya
ishini umumiy ko‘rinishi
6. Ikkala (namunaviy va ishchi) voltmetrlarning asosiy ko‘rsatkichlarini 1.1-jadvalga yozish lozim. O‘lchash natijalarini 1.2-jadvalga yozib borish kerak.
7. Absolyut, nisbiy va keltirilgan xatoliklar olingan natijalar asosida hisoblab chiqing hamda o‘lchash asbobi uchun tuzatma qiymatlarini aniqlang.
8. Qiyoslanayotgan voltmetrni yaroqliligi haqida xulosa chiqarish kerak.
9. Olingan ma’lumotlar bo‘yicha, qiyoslanayotgan o‘lchov asbob ko‘rsatkichlariga bog‘liq xolda, tuzatmaning kuchlanishga bog‘liqlik grafigini chizing.
1.2-jadval
№
Pt.r
|
O‘lchangan qiymatlar
|
Hisoblab chiqarilgan qiymatlar
|
namunaviy
voltmetr-ning ko‘rsat-kichi, Vnom
|
Oshib borishdagi qiymat
Voshib
|
Kamayib borish-dagi qiymat,
Vkam
|
O‘rta-cha qiy-mati,
Vo‘r.
|
absolyut xatolik,
ΔVabs.
|
Nisbiy
xatolik
E, %
|
Kelti-
rilgan
xatolik
γ , %
|
Tuzatma
|
1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Olingan natijalarga ishlov berish
1. Voltmetrning oshib borishdagi va kamayib borishdagi olingan natijalarning o‘rtacha arifmetik qiymati:
2. Voltmetrni absolyut xatoliklari :
U1=Ux– U01; U11=Ux- U011; Uo‘r = Ux– U0o‘r.
3. Voltmetrni nisbiy xatoliklari:
;;
4. Voltmetrni keltirilgan xatoligi:
; ;;
bunda, Umax — o‘lchash asbobini maksimal o‘lchash chegarasi.
Eksperimental ma’lumotlarni taxlil qilish asosida o‘lchash asbobini foydalanishga yaroqliligi keltirib chiqariladi. Agar voltmetrni hisoblab chiqilgan, keltirilgan xatoligini maksimal qiymati o‘lchash asbobida ko‘rsatilgan aniqlik sinfidan pastroq bo‘lsa, unda o‘lchash asbobini ko‘rsatkichi to‘g‘ri deb topiladi va u keyingi foydalanishlar uchun yaroqli deb hisoblanadi. Keltirilgan xatolikni qiymati ko‘rsatilgan aniqlik sinfiga taqqoslanganda katta bo‘lsa, unda bunday asbob foydalanish uchun yaroqsiz deb hisoblanadi.
5. Voltmetr uchun tuzatma:
U = Ux-U0.
6. Voltmetrning qarshiligi:
.
Mustaqil tayyorlanish uchun savollar
1. O‘lchash asbobi bitta bo‘linmalarini bahosi qanday aniqlanadi ?
2. O‘lchash asbobi aniqligining sinfi nimani ko‘rsatadi?
3. Tuzatma deb nimaga aytiladi?
4. Absolyut, nisbiy va keltirilgan xatolik deb nimaga aytiladi?
5.Tekshirilayotgan o‘lchash asbobini yaroqliligi qanday aniqlanadi?
2-LABORATORIYA ISHI
TEXNIK AMPERMETRLARNI QIYOSLASH
Ishdan maqsad: Ampermetrni namunaviy bilan solishtirish usulida qiyoslashni o‘rganish.
Vazifa: Laboratoriya qurilmasi maketi bilan tanishish.
Asbob va qurilmalar:
1. Ampermetlarni tekshirish uchun sxema;
2. 2,5 aniqlik sinfidagi 25 mA doimiy tok uchun mo‘ljallangan milliampermetr (tekshiriladigan asbob);
3. 0,5 aniqlik sinfidagi 25 mA doimiy tok uchun mo‘ljallangan milliampermetr (namunaviy asbob);
4. Tok manbai sifatida 0 – 6,3 V ga mo‘ljallangan manbaalardan foydalaniladi.
5.Iste’molchi sifatida plataga o‘rnatilgan ikkita boshqariluvchi R1va R2 rezistorlar qo‘llaniladi. (R1 – rezistor PPB -25 50 Kom.ga; R2 – rezistor PPB -25 100 om.ga)
Nazariy qism
Ampermetr – elektr zanjirdagi doimiy va o‘zgaruvchan tok kuchini aniqlash uchun o‘lchov asbobi hisoblanadi. Ampermetrni ko‘rsatkichi umumiy xolda u orqali o‘tuvchi tok kattaligiga bog‘liq. Bunda ampermetr qarshiligi yuklanma qarshiligiga qiyoslaganda imkon boricha kam bo‘lishi zarur. O‘zining konstruktiv bo‘lgan xususiyatlariga ko‘ra ampermetrlar magnitoelektrik, elektromagnitik, termoelektrik elektrodinamik, ferrodinamik va to‘g‘rilagichlilarga bo‘linadi.
Magnitoelektrik ampermetrlar doimiy tok zanjirida bo‘lgan kichik kattaliklardagi toklarni o‘lchash uchun xizmat qiladi. Ular magnitoelektrik o‘lchash mexanizmlaridan va o‘lchanadigan tokning turli qiymatlariga mos keluvchi bo‘limlar kiritilgan shkaladan tuzilgan.
Elektromagnit ampermetrlar doimiy va o‘zgaruvchan tok zanjirlaridan oqib o‘tuvchi toklarni o‘lchashga mo‘ljallangan. Ko‘pincha sanoat chastotasidagi (50 gs) o‘zgaruvchan tok zanjiridagi tok kuchlarini o‘lchashda foydalaniladi. SHkalasi o‘lchash asbobining g‘altagi bo‘ylab oqib o‘tuvchi tok kuchi birliklarida bo‘lingan o‘lchash mexanizmidan tarkib topgan. G‘altak tayyorlash uchun katta kesimdagi o‘tkazgich simlardan foydalansa ham bo‘ladi, shuning uchun bunday ampermetrlardan katta qiymatli toklarni (200 A dan ortiq) o‘lchash uchun ham ishlatish mumkin.
Termoelektrik ampermetrlar yuqori chastotadagi o‘zgaruvchan tok zanjirda bajariladigan o‘lchashlar uchun qo‘llaniladi. Ular termopara payvandlangan o‘tkazgichni (qizdiruvchi) o‘zida mujassam etuvchi kontaktli yoki kontaktsiz bo‘lgan qayta hosil qiluvchisi mavjud bo‘lganmagnitoelektrik asbobdan tuzilgan. Tok qizdirgich bo‘ylab o‘tayotgan xolatda uni qizdiradi (faol yo‘qotishlar hisobiga) va bu termopara bilan qayd etiladi. Vujudga kelgan termik nurlanish magnitoelektrik tok o‘lchagichni ramkasiga ta’sir ko‘rsatadi va bunda u zanjirdagi tok kuchiga proporsional burchakga og‘adi.
Elektr dinamik ampermetrlar yuqori (200 Gs gacha) chastotali bo‘lgan doimiy va o‘zgaruvchan tok zanjirlaridagi tok kuchini o‘lchashga xizmat qiladi. Asboblar yuklanishlarga va tashqi magnit maydonlarga juda ta’sirchan. Tok kuchining ishchi o‘lchashlarini tekshirish uchun nazorat asboblari sifatida qo‘llaniladi. U, g‘altaklari maksimal o‘lchanadigan tok kattaliklariga bog‘liq xolda, ketma-ket yoki parallel biriktirilgan elektrodinamik mexanizmdan va darajalangan shkaladan tuzilgan. Kichik kuchlanishdagi tokni o‘lchashda g‘altaklar ketma-ket, katta kuchlanishdagi toklarni o‘lchashda esa – parallel ulanadi. Ferrodinamik ampermetrlar konstruksiyasi bo‘yicha chidamli va ishonchli, tashqi magnit maydon tak’siriga kam beriluvchan. Ular ferrodinamik o‘lchash asboblaridan tuzilgan va asosan o‘zi yozuvchi ampermetrlar sifatida, avtomatik nazorat tizimlarida qo‘llaniladi.
Har bir ampermetr o‘lchanadigan kattaliklarni ma’lum bir maksimal qiymatiga mo‘ljallangan bo‘ladi. Biroq ko‘pincha shunday vaziyatlar yuzaga keladiki, qiymatlari o‘lchash asboblari chegaralaridan katta bo‘lgan o‘lchashlarni bajarishga to‘g‘ri keladi. SHunga qaramay, ushbu asbob bilan o‘lchash chegaralarini xamisha kengaytirish imkoni mavjud. Buning uchun ampermetrga parallel ravishda, o‘lchanadigan tokni bir qismi o‘tuvchi sim o‘tkazgich tutashtiriladi. Ushbu o‘tkazgichning qarshilik qiymati shunday hisoblanadiki, ampermetr orqali o‘tuvchi tok kuch uni maksimal yo‘l qo‘yiladigan qiymatidan oshmasligi kerak. Bunday qarshilik shuntlovchi qarshilik deb ataladi. Masalan, tok kuchi 1 A gacha mo‘ljallangan ampermetrda 10 marotaba katta bo‘lgan tok kuchini o‘lchash uchun unga shuntning qarshiligi ampermetr qarshiligidan 9 marta kam bo‘lgan shuntlovchi qarshilik ulanishi kerak. Vaxolanki, bunda darajalash bahosi 10 marotaba ko‘payadi, aniqlik esa shuncha pasayadi.
Elektromagnit tizimidagi o‘lchash asboblari
Elektromagnittizimidagi o‘lchash asboblarida g‘altakning o‘lchanadigan tok hamda engil plastinka shaklidagi magnitlangan po‘lat o‘zak bilan o‘zaro ta’sirlashishlaridan foydalaniladi (2.1-rasm).
2.1-rasm. Elektromagnit tizimidagi o‘lchash mexanizmining qurilmasi
O‘lchanadigan tok I A g‘altakdan o‘tadi va o‘zakniB magnitlaydi.O‘q V o‘zak plastinasini markazi orqali o‘tadi. SHuning uchun o‘zak g‘altakga cho‘zilgan xolda, o‘qni tok kattaligiga I bog‘liq bo‘lgan burchakga og‘diradi.
Elektromagnit tizimidagi asboblarni yutuqlari: doimiy va o‘zgaruvchan bo‘lgan tok zanjirlarida foydalanish mumkinligi; nisbatan katta toklarni o‘lchash mumkinligi; foydalanishning ishonchliligi, konstruksiyasini soddaligida namoyon bo‘ladi.
Kamchiliklari: shkalani bir tekisda emasligi, asbob ko‘rsatkichini tashqi magnit maydoni ta’siriga bog‘liqligidan iborat.
Elektrostatik tizimdagi o‘lchash asboblari
Elektrostatik tizimdagi o‘lchash asboblario‘lchash mexanizmalaridagi harakatlanuvchi qismlarning siljishlari, ikkita elektrik zaryadlangan o‘tkazgichlarni o‘zaro ta’sirlashuvi oqibatida bo‘lib o‘tadi. Voltmetrlarda qo‘llaniladigan o‘lchash mexanizmining prinsipialsxemasi 2.2-rasmda ko‘rsatilgan.
2.2-rasm. Elektrostatik tizimdagi o‘lchash mexanizmining qurilmasi
O‘lchagichning harakatlanmaydigan qismi ikkita parallel bo‘lgan metall plastinklardan A, xarakatlanuvchi qismi esa yoysimon plastinkalar sektoridan B lardan tuzilgan. O‘lchash mexanizmlarining qismlaridagi kuchlanishni o‘lchashlarda harakatlanmaydigan va harakatlanuvchi plastinkalar turli ishorali zaryadlar bilan zaryadlanadi. Plastinkalar orasida elektrik maydon vujudga keladi, uni ta’siri ostida harakatlanuvchi plastina harakatlanmaydigan plastinalar oralig‘idagi kengliklarda cho‘ziladi. SHunday qilib, xarakatlanuvchi plastinani burilish burchagi va, bundan kelib chiqib, asbobning ko‘rsatuvchi mili, o‘lchanayotgan kuchlanishga proporsional.
Elektorstatik tizimdagi o‘lchash asboblarining yutuqlari: ko‘rsatkichlarni tashqi magnit maydoni va harorat hamda o‘rab turuvchi muxitga bog‘liq emasligi; yuqori darajada aniqligi; konstruksiyasining oddiyligi; uncha ko‘p bo‘lmagan xususiy elektrenergiyani iste’mol qilinishi.
Kamchiliklari: asbob ko‘rsatkichini tashqi elektr maydonga bog‘liqligi; havo namligini ta’siri; bunday asboblarni ampermetr sifatida foydalanishni imkoni yo‘qligi.
Ishni bajarish tartibi
1. Sxemani yig‘ish (2.3-rasm) va uni tekshirish uchun o‘qituvchiga berish kerak.
2.O‘lchov asbobida ko‘rsatilgan qiymatlari bo‘yicha 2.1-jadvalni to‘ldiring.
2.1-jadval
Qiyoslanayotgan ampermetrning ma’lumotlari
№
|
O‘lchov asbobi-
ning nomi
|
turi
|
O‘lchov asbobi- ni tizimi
|
O‘l-chash chegarasi
|
Bo‘-lim bahosi
|
Aniq-lik sinfi
|
Zavod
raqami
|
Namunaviy asbob
|
|
|
|
|
|
|
|
Qiyoslanayot-gan o‘lchov asbobi
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Ampermetrlarni tekshirish bo‘yicha laboratoriya ishini umumiy ko‘rinishi 2.4-rasmda keltirilgan.
4. Asboblar milini aniq nolda turganini tekshirish, agar turmagan bo‘lsa, korrektor yordamida ularni nol xolatga keltirish.
a)
b)
2.3-rasm.Ampermetrni ulanishi (a) va ampermetrni
qiyoslashning prinsipial sxemasi (b).
5. Tok manbaiga ulanish hamda quvvatni qo‘pol va moyillikda muvofiqlashtiruvchi reostat yoki kuchlanish regulyator vositasi yordamida tok kuchini 0 dan doimiy oshirib borish bilan shunday o‘zgartirish lozimki, sinalayotgan o‘lchash asbobini mili ketma-ket xolda, shkalani har bir bo‘linmasida to‘xtab-to‘xtab borsin. Namunaviy o‘lchash asbobining har bir bo‘limdagi qiymatlari uchun mos kelgan tekshirilayotgan o‘lchov asbobining ko‘rsatish qiymatlari yozib boriladi.
6. Tok kuchi kattaligini shkalaning oxirgi bo‘linmasiga etkazgan xolda, uni xudda o‘sha nuqtalarda to‘xtatish bilan, asta moyillikda kamaytirib borish va unda ham tekshirilayotgan o‘lchov asbobining ko‘rsatish qiymatlarini yozib borish kerak.
7. Ikkala ampermetr ko‘rsatkichlari bo‘yicha 2.2-jadvalni to‘ldirish kerak.
8. Olingan natijalar asosida mutlaq, nisbiy va keltirilgan xatoliklarni hisoblash va o‘lchash asbobi uchun tuzatmalarni aniqlash lozim.
9. Qiyoslanayotgan ampermetrni yaroqliligi haqida xulosa chiqarish kerak.
2.4-rasm.Ampermetrni qiyoslash laboratoriya
ishining umumiy ko‘rinishi.
10. Olingan ma’lumotlar bo‘yicha qiyoslanayotgan asbob ko‘rsatkichlariga bog‘liq xolda tuzatmani tok kuchiga bog‘liqlik grafigini chizish kerak.
2.2-jadval
№
Pt.r.
|
O‘lchangan natijalar
|
Hisoblab chiqilgan natijalar
|
Namunaviy
ampermetr-ning ko‘rsatkich-lari,
Vnom
|
Oshib borishdagi qiymat
Vo‘zg
|
Kamayib borishdagi qiymat
Vo‘zg
|
O‘rtacha qiyma-ti
|
Absol-yut xatolik,
ΔVabs.
|
Nisbiy
xatolik
E, %
|
Keltir.
xatolik
γ , %
|
Tuzatma
|
1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Olingan natijalarga ishlov berish
1. Ampermetrni oshib borishdagi va kamayib borishdagi o‘rta arifmetik qiymati:
Io‘r=.
2. Ampermetrni absolyut xatoligi:
I1= Ix– I01; I11=Ix- I011; Io‘r = Ix– I0o‘r.
3. Ampermetrning nisbiy xatoligi:
E1 = ; ;
4. Ampermetrni keltirilgan xatoligi:
; ; ;
bunda, Imax — o‘lchash asbobini maksimal o‘lchash chegarasi.
Eksperimental ma’lumotlarni taxlil qilish asosida o‘lchash asbobini foydalanishga yaroqliligi keltirib chiqariladi. Agar ampermetrni hisoblab chiqilgandagi keltirilgan xatoligining maksimal qiymati belgilangan aniqlik sinfidan kamroq bo‘lsa, unda o‘lchash asbobini ko‘rsatkichlari to‘g‘ri deb topiladi va u keyingi foydalanishlar uchun yaroqli hisoblanadi. Keltirilgan xatolikni qiymati ko‘rsatilgan aniqlik sinfidan kattaroq bo‘lsa, unda bunday asbob foydalanish uchun yaroqsiz deb hisoblanadi.
5. Ampermetr uchun tuzatma:
I = Ix-I0.
6. Ampermetrning qarshiligi:
RUX=
Mustaqil tayyorlanish uchun savollar
1. Ampermetr bo‘linmalarini bahosi qanday aniqlanadi ?
2. Asbob aniqligining sinfi nimani ko‘rsatadi?
3. Tuzatma deb nimaga aytiladi?
4. Absolyut, nisbiy va keltirilgan xatolik deb nimaga aytiladi?
5.Sinalayotgan asbobni yaroqliligi qanday aniqlanadi?
3-LABORATORIYA ISHI
GALVANOMETRNING BO‘LIM QIYMATINI VA ICHKI
QARSHILIGINI ANIQLASH
Ishdan maqsad: galvanometrning bo‘lim qiymatini va ichki qarshiligini aniqlashni o‘rganish.
Vazifa: Laboratoriya qurilmasi maketi bilan tanishish.
Asbobva qurilmalar: Voltmetr, milliampermetr, mikroampermetr, reostatlar, yoqib-o‘chirgichlar.
Galvanometr qarshiligini va galvanik elementning ichki qarshiligini o‘lchash uchun doimiy tokdagi ko‘prik usulidan foydalaniladi, bunda uni ba’zi bir qismlarini o‘zgartirish amalga oshiriladi.
Nazariy qism
Galvanо́metr (olim Luidji Galvani familiyasidan va qadimiy grek so‘zidan- μετρέω — «o‘lchayman» degan so‘zlardan olingan) — kichik bo‘lgan doimiy elektr tok kuchini o‘lchash (10-6 dan kichik bo‘lgan) uchun juda sezgir o‘lchash asbobi hisoblanadi. Odatdagi mikroampermetrdan farqli ravishda, galvanometrning shkalasi nafaqat tok kuchi birliklarida balki kuchlanish birliklari, boshqa fizik kattalikda darajalanishi mumkin. SHkala shartli, o‘lchamsiz ravishda darajalangan bo‘lishi mumkin, masalan, nul-indikatorlar sifatida foydalanishda.
Ko‘pincha galvanometrdan tok kuchini o‘lchash asbobilariga o‘xshash o‘lchov asbobi sifatida foydalaniladi va ular asosan zanjirdan oqib o‘tuvchi doimiy tok kuchini o‘lchashda ishlatiladi. Bugungi kunda qo‘llanilayotgan d’Arsonval/Ueston konstruksiyasidagi galvanometr, doimiy magnit maydonida yotuvchi uncha katta bo‘lmagan burilishga ega bo‘lgan g‘altakdan yasalgan. G‘altakga mil o‘rnatilgan. Kichkina purjina milli g‘altakni nol xolatga qaytaradi. Doimiy tok g‘altak orqali o‘tganda unda magnit maydoni vujudga keladi. U doimiy magnit maydoniga ta’sir ko‘rsatadi, va g‘altak mili bilan birga buriladi, hamda g‘altak orqali o‘tuvchi tokni ko‘rsatadi. Galvanometrni asosiy sezgirligi masalan, 100 mkA bo‘lishi mumkin (kuchlanishni tushib ketishida deylik, to‘la tokda 50 mV). SHuntlardan foydalangan xolda galvanometr yordamida katta toklarni ham o‘lchash mumkin. Asbobni mili shkaladan uncha katta bo‘lmagan masofada bo‘lgani tufayli parallaks (parallaks – “parállaxis”so‘zi grek tilidan olingan bo‘lib “chetlashish” degan ma’noni bildiradi) vujudga kelishi mumkin. Undan qochish uchun mil ostiga oynak joylashtiriladi. Milni o‘zining aksi bilan tutashtirish bilan parallaksdan xalos bo‘lish mumkin (ko‘zguli galvanometrlarda).
| 