Электротермометр, предназначенный для измерения температуры человеческого тела состоит из датчика, соединенного электрическими проводниками с регистрирующей частью прибора, смонтированной в отдельном корпусе по схеме уравновешенного измерительного моста с микроамперметром в качестве измерительного устройства, снабженного градуированной шкалой. Сменный датчик различных типов выполнен в виде покрытого слоем стекла сферического чувствительного термоэлемента из полупроводникового материала с размерами диаметра, составляющими доли миллиметра, с закрепленными на датчике изолированными проволочными электродами, смонтированными совместно с термоэлементом на наружном конце держателя соответствующей формы и размера.

Измерительным мостом называется электрическая цепь, используемая для измерения физических величин методом их сравнения с мерой соответствующих физических величин, а также величин, функционально с ними связанными.

Мост Уитстона представляет собой последовательное соединение четырёх резисторов R1, R2, R3, R4 сопротивление одного из которых неизвестно и подлежит определению.

 Одна диагональ – АВ четырёхполюсника соединяется с источником тока (в общем случае постоянного или переменного). В другую диагональ включают индикатор тока. Эту диагональ называют мостиком.

Рабочая схема моста Уитстона (рис. 8) отличается от приведённой на рис. 7 принципиальной схемы тем, что проводник АВ представляет собой калиброванную проволоку из однородного материала с большим сопротивлением, натянутую на линейку с делениями и называемую реохордом. Контакт Д – подвижный. В плечо АС включён резистор с известным сопротивлением, в плечо СВ – с искомым сопротивлением Rx. Источник постоянного тока подключается к точкам А и В.

Для определения сопротивления Rx мостик приводится в равновесие при помощи подвижного контакта Д. Равновесие наступает тогда, когда потенциалы точек С и Д становятся равными, и ток Ig гальванометре G отсутствует.

Применяя I правило Кирхгофа к узлам С и Д, получаем:

или , так как ;

или , так как .

Применим II правило Кирхгофа к контурам АСД и СВД. Выберем направление обхода контуров по часовой стрелке, как показано на рис. 7. Учитывая, что ЭДС в этих контурах равна нулю, получаем:

	или при ;
	или при .

Разделив почленно уравнение (42) на уравнение (43), получаем:

.

Учитывая по соотношениям (41), что и , получаем , откуда:

.

Сопротивление цилиндрического проводника определяется по формуле (17) зависимостью , поэтому отношение можно заменить отношением длин плеч реохорда , тогда формула (44) примет вид:

,

где R1 – сопротивление, величина которого задан

27) Основные характеристики переменного тока (мгновенные, амплитудные, эффективные значения напряжения и силы переменного тока).

Мгновенное значение u и i

Значение ЭДС или тока в конкретный текущий момент времени называется мгновенным значением, они обозначаются маленькими буквами u и i. Но поскольку эти значения все время меняются, то судить о переменных токах и ЭДС по ним неудобно.

Последовательность всех мгновенных значений в любом интервале времени можно рассмотреть как функцию изменения тока или напряжения во времени.
Например, синусоидальный ток или напряжение можно выразить функцией:

i = Iampsin(ωt); u = Uampsin(ωt)

С учётом начальной фазы:

i = Iampsin(ωt + ψ); u = Uampsin(ωt + ψ)

Здесь Iamp и Uamp - амплитудные значения тока и напряжения.

Амплитудное значение - максимальное по модулю мгновенное значение за период.

Iamp = max|i(t)|; Uamp = max|u(t)|

Может быть положительным и отрицательным в зависимости от положения относительно нуля.
Часто вместо амплитудного значения применяется термин амплитуда тока (напряжения) - максимальное отклонение от нулевого значения.

При вычислении работы и мощности нельзя пользоваться ни мгновенными, ни амплитудными значениями тока и напряжения. Переменный ток считают эквивалентным постоянному току такой же мощности, и таким образом определяют эффективные (действующие) значения напряжения и силы тока.

 28) Основные характеристики переменного тока (период, частота и фаза переменного тока).

Период Т

Периодом Т переменного тока называется промежуток времени, за который ток или напряжение совершает один полный цикл изменений.

Поскольку источником переменного тока является генератор, то период связан со скоростью вращения его ротора, и чем выше скорость вращения витка или ротора генератора, тем меньшим оказывается период генерируемой переменной ЭДС, и, соответственно, переменного тока нагрузки.

Период измеряется в секундах, миллисекундах, микросекундах, наносекундах, в зависимости от конкретной ситуации, в которой данный ток рассматривается. На вышеприведенном рисунке видно, как напряжение U с течением времени изменяется, имея при этом постоянный характерный период Т.

Частота f

Частота f является величиной обратной периоду, и численно равна количеству периодов изменения тока или ЭДС за 1 секунду. То есть f = 1/Т. Единица измерения частоты — герц (Гц), названная в честь немецкого физика Генриха Герца, внесшего в 19 веке немалый вклад в развитие электродинамики. Чем меньше период, тем выше частота изменения ЭДС или тока.

Сегодня в России стандартной частотой переменного тока в электрических сетях является 50 Гц, то есть за 1 секунду происходит 50 колебаний сетевого напряжения.

В других областях электродинамики используются и более высокие частоты, например 20 кГц и более — в современных инверторах, и до единиц МГц в более узких сферах электродинамики. На приведенном выше рисунке видно, что за одну секунду происходит 50 полных колебаний, каждое из которых длится 0,02 секунды, и 1/0,02 = 50.

По графикам изменения синусоидального переменного тока с течением времени видно, что токи различной частоты содержат разное количество периодов на одном и том же отрезке времени.

Фаза φ

Под термином «фаза» понимают стадию развития процесса, и в данном случае, применительно к переменным токам и напряжениям синусоидальной формы, фазой называют состояние переменного тока в определенный момент времени.

На рисунках можно видеть: совпадение напряжения U1 и тока I1 по фазе, напряжения U1 и U2 в противофазе, а также сдвиг по фазе между током I1 и напряжением U2. Сдвиг по фазе φ измеряется в радианах, долях периода, в градусах. Так, сдвиг по фазе между током I1 и напряжением U2 равен φ = π радиан, как и между напряжением U1 и напряжением U2.