Их помощью можно измерить. Штангенциркули. Виды и устройство. Измерения и применение. Определение цены деления шкалы

В это трудно поверить, но высоту дерева определили при помощи очень длинной измерительной ленты; однако существуют и намного более простые методы определения высоты деревьев. Хотя эти методы не всегда позволяют измерить высоту с точностью до сантиметра (или дюйма), они довольно надежны, и с их помощью можно измерять любые высокие предметы, такие как телеграфные столбы, здания, и даже волшебное дерево, выросшее из бобового зернышка: измерению поддается любой объект, покуда видна его вершина.

Шаги

Использование листа бумаги

Этот способ позволяет найти высоту дерева, не прибегая к математическим вычислениям. Вам понадобится всего лишь лист бумаги и измерительная рулетка. Не потребуется никаких вычислений; однако, если вы хотите узнать, как работает данный метод, вам потребуется небольшое знакомство с основами тригонометрии.

• В разделе "Использование клинометра или теодолита" приведены все математические вычисления и пояснения, однако они не обязательны для нахождения высоты дерева данным методом.

1. Сложите лист бумаги по диагонали так, чтобы получился треугольник. Если лист не квадратный, а прямоугольный, необходимо сделать из него квадрат. Согните лист бумаги по углу, совместив два соседних края и получив таким образом треугольник, после чего отрежьте лишний край, выступающий из-под него. В результате у вас получится необходимый треугольник.

   • Треугольник будет иметь один прямой (90 градусов) угол и два острых угла по 45 градусов.

2. Поднесите треугольник к одному глазу. Держите лист вертикально, чтобы прямой угол (90º) помещался внизу и был направлен от вас. Одна из коротких сторон (катет) должна располагаться горизонтально (параллельно земле), вторая – вертикально (снизу вверх). Разместите треугольник так, чтобы, подняв глаза кверху, вы могли смотреть вдоль его длинной стороны.

   • Длинная сторона прямоугольного треугольника, вдоль которой направлен ваш взгляд, называется гипотенузой.

3. Отдаляйтесь от дерева до тех пор, пока не увидите, что его верхушка совпадает с вершиной треугольника (его верхним острым углом). Закройте один глаз, глядя вторым вдоль длинной стороны треугольника, пока над ним не возникнет верхушка дерева. Добейтесь, чтобы ваш взгляд, направленный вдоль длинной стороны треугольника, падал на самую вершину дерева.

   Отметьте соответствующее место на земле и измерьте расстояние от него до основания дерева. Это и будет почти полной высотой дерева. К полученной величине следует прибавить ваш рост, поскольку вы смотрели на дерево не с самой земли, а с высоты ваших глаз. Теперь вы нашли относительно точную высоту дерева!

   • Принцип, на котором основан данный метод, подробно изложен ниже в разделе "Использование клинометра или теодолита". Настоящий метод не требует каких-либо вычислений, поскольку в нем используется тот простой факт, что тангенс угла 45º градусов (именно такие острые углы в нашем треугольнике из бумаги) равен 1. Таким образом, можно записать следующее равенство: (высота дерева) / (расстояние от дерева) = 1. Умножив обе части равенства на (расстояние от дерева), получаем: высота дерева = расстояние от дерева.

Использование карандаша (необходим помощник)

1. Этот метод можно использовать в качестве альтернативы предыдущему (сравнение теней). Хотя настоящий метод менее точен, его можно использовать в тех случаях, когда невозможно найти высоту дерева посредством сравнения длины теней, например, в пасмурный день. К тому же, если у вас есть измерительная рулетка, вы сможете обойтись без математических вычислений. В противном случае, если вы не найдете рулетку, потребуются некоторые простые вычисления.

   Встаньте достаточно далеко от дерева так, чтобы видеть его целиком, от основания до вершины, не наклоняя и не подымая при этом голову. Для большей точности измерений ваши ступни должны быть вровень с основанием дерева, не выше и не ниже его. Встаньте так, чтобы ничто не перекрывало и не загораживало от вас дерево.

   Возьмите в руку карандаш и вытяните его перед собой. Вместо карандаша можно использовать другой небольшой прямой предмет, например, палочку либо линейку. Взяв карандаш в руку, выпрямите ее таким образом, чтобы карандаш находился прямо перед вами (между вами и деревом).

   Закройте один глаз и пошевелите карандашом, добившись того, чтобы его верхушка совместилась с вершиной дерева. При этом лучше держать карандаш заточенным концом кверху. Необходимо, чтобы верхний край карандаша заслонил от вас вершину дерева, в то время как вы смотрите на дерево “сквозь” карандаш.

   Подвигайте большим пальцем вдоль карандаша, добившись того, чтобы кончик пальца совпал с основанием дерева. Держа карандаш так, чтобы его верхний конец был совмещен с вершиной дерева (смотрите шаг 3), переместите большой палец вдоль карандаша в то место, где видно основание дерева, выходящее из земли (как и ранее, глядя при этом одним глазом “сквозь” карандаш на дерево). Теперь карандаш "закрывает" полную высоту дерева, от его основания до вершины.

   Поверните руку так, чтобы карандаш расположился горизонтально (вдоль земной поверхности). При этом держите руку вытянутой перед собой и следите, чтобы большой палец по-прежнему указывал на основание дерева.

   Попросите своего помощника встать так, чтобы вы могли видеть его или ее “на” кончике карандаша. То есть ваш друг должен встать таким образом, чтобы его ступни “совпали” с верхушкой карандаша. При этом помощнику следует расположиться на том же расстоянии от вас, что и дерево, не ближе и не дальше. Вы и ваш помощник будете удалены друг от друга на некоторое расстояние (зависящее от высоты дерева), поэтому можете общаться с ним посредством жестов (пользуясь второй рукой, в которой нет карандаша), показывая, куда ему двигаться (дальше или ближе, вправо или влево).

   Если у вас есть при себе рулетка, измерьте расстояние между вашим помощником и деревом. Попросите друга оставаться на месте, либо отметьте это место веткой или камешком. Затем измерьте рулеткой расстояние от этого места до основания дерева. Это расстояние будет равняться высоте дерева.

   Если у вас нет под рукой измерительной рулетки, отметьте на карандаше высоту вашего помощника и высоту дерева. Нанесите царапину либо другую отметку на карандаш в том месте, где располагался ваш большой палец, зафиксировав тем самым высоту дерева с занятой вами точки обзора. Затем так же, как ранее с деревом, переместите карандаш таким образом, чтобы он частично заслонил вашего помощника, совместив верхушку карандаша с головой помощника, а лежащий на карандаше большой палец – с его ступнями. Вновь отметьте положение большого пальца на карандаше.

2. Рассчитайте высоту дерева, найдя измерительную рулетку. Для этого потребуется измерить расстояние между кончиком карандаша и сделанными на нем отметками, а также рост вашего помощника; это можно проделать и дома, не возвращаясь к дереву. Отмасштабируйте отрезки на карандаше в соответствии с ростом вашего помощника. Например, если отметка, означающая рост вашего друга, отстоит от кончика карандаша на 5 сантиметров (2 дюйма), а отметка, соответствующая высоте дерева – на 17,5 сантиметров (7 дюймов), тогда дерево в 3,5 раза выше вашего помощника, поскольку 17,5 см / 5 см = 3,5 (7 дюймов / 2 дюйма = 3,5). Допустим, рост вашего друга составляет 180 сантиметров (6 футов), тогда высота дерева равна 180 см x 3,5 = 630 см (6 x 3,5 = 21 футов).

   • Примечание : если у вас есть при себе измерительная рулетка, когда вы находитесь возле дерева, нет необходимости производить какие-либо вычисления. Прочитайте внимательно приведенный выше шаг "если у вас есть при себе рулетка".

Использование клинометра или теодолита

1. Данный метод позволяет получить более точные результаты. Хотя приведенные выше методы довольно надежны, при помощи немного более развернутых вычислений и специальных инструментов можно получить более точные результаты. Это не так сложно, как кажется на первый взгляд: понадобится лишь калькулятор с функцией вычисления тангенса, а также простой пластмассовый транспортир, соломинка и нить, при помощи которых вы сможете сделать клинометр самостоятельно. Клинометр, или уклономер, позволяет позволяет измерять наклон объектов, а в нашем случае – угол между вами и вершиной дерева. С этой целью используют и более сложный и точный инструмент, называемый теодолитом, в конструкцию которого входит телескоп либо лазер.

   • В методе “Использование листа бумаги” в качестве клинометра выступает бумажный треугольник. Настоящий метод, помимо большей точности, позволяет определить высоту дерева с любого расстояния вместо того, чтобы подходить к дереву или удаляться от него, добиваясь совмещения листа бумаги с деревом.

2. Измерьте расстояние до точки наблюдения. Встаньте спиной к дереву и отойдите от него на место, находящееся вровень с его основанием, откуда хорошо видна вершина дерева. При этом идите вдоль прямой линии, измеряя рулеткой расстояние, пройденное от дерева. Расстояние от дерева может быть произвольным, однако для данного метода лучше всего, если оно составит 1-1,5 высоты дерева.

   Теперь вы знаете высоту дерева. Поскольку клинометр или теодолит располагался не на земле, а на уровне ваших глаз, для нахождения полной высоты дерева к вычисленной ранее величине следует прибавить ваш рост. Для получения более точных результатов можете измерить расстояние от своих ступней до глаз и прибавить его, а не полный рост от ступней до макушки.

   • Если вы пользуетесь стационарным теодолитом, следует прибавить не ваш рост, а расстояние от окуляра теодолита до земли.

• Многие деревья не растут строго вертикально, их стволы бывают наклонены. Используя метод угла подъема, вы можете приспособить его к наклонным деревьям, измеряя расстояние между вами и точкой на земле, находящейся строго под вершиной дерева (а не между вами и основанием дерева).
• Вы можете повысить точность расчетов метода карандаша и метода угла подъема, если сделаете несколько замеров с разных точек вокруг дерева.
• Это может быть веселым занятием для школьников с 4 по 7 классы.
• Для более точных расчетов при использовании метода тени вместо роста человека вы можете взять что-то, длину чего вы точно знаете (например, метровую линейку либо другой прямой длинный предмет).
• Будьте внимательны с единицами измерения (умножайте метры на метры или сантиметры на сантиметры).
• Вы можете легко сделать простейший клинометр с помощью транспортира. Инструкции вы найдете в этой статье .

Предупреждения

• Перечисленные методы не работают, если дерево растет на склоне. В таких случаях специалисты используют электронные теодолиты, которые, как правило, довольно дороги.
• Хотя методы угла подъема при правильном использовании дадут вам результат с точностью до полуметра либо метра, в них можно легко ошибиться, особенно если дерево наклонено или растет на склоне. Если вам необходима высокая точность, обратитесь к услугам автовышки.

Величина - это то, что можно измерить. Такие понятия, как длина, площадь, объём, масса, время, скорость и т. д. называют величинами. Величина является результатом измерения , она определяется числом, выраженным в определённых единицах. Единицы, в которых измеряется величина, называют единицами измерения .

Для обозначения величины пишут число, а рядом название единицы, в которой она измерялась. Например, 5 см, 10 кг, 12 км, 5 мин. Каждая величина имеет бесчисленное множество значений, например длина может быть равна: 1 см, 2 см, 3 см и т. д.

Одна и та же величина может быть выражена в разных единицах, например килограмм, грамм и тонна - это единицы измерения веса. Одна и та же величина в разных единицах выражается разными числами. Например, 5 см = 50 мм (длина), 1 ч = 60 мин (время), 2 кг = 2000 г (вес).

Измерить какую-нибудь величину - значит узнать, сколько раз в ней содержится другая величина того же рода, принятая за единицу измерения.

Например, мы хотим узнать точную длину какой-нибудь комнаты. Значит нам нужно измерить эту длину при помощи другой длины, которая нам хорошо известна, например при помощи метра. Для этого откладываем метр по длине комнаты столько раз, сколько можно. Если он уложится по длине комнаты ровно 7 раз, то длина её равна 7 метрам.

В результате измерения величины получается или именованное число , например 12 метров, или несколько именованных чисел, например 5 метров 7 сантиметров, совокупность которых называется составным именованным числом .

Меры

В каждом государстве правительство установило определённые единицы измерения для различных величин. Точно рассчитанная единица измерения, принятая в качестве образца, называется эталоном или образцовой единицей . Сделаны образцовые единицы метра, килограмма, сантиметра и т. п., по которым изготавливают единицы для обиходного употребления. Единицы, вошедшие в употребление и утверждённые государством, называются мерами .

Меры называются однородными , если они служат для измерения величин одного рода. Так, грамм и килограмм - меры однородные, так как они служат для измерения веса.

Единицы измерения

Ниже представлены единицы измерения различных величин, которые часто встречаются в задачах по математике:

Меры веса/массы

• 1 тонна = 10 центнеров
• 1 центнер = 100 килограмм
• 1 килограмм = 1000 грамм
• 1 грамм = 1000 миллиграмм

• 1 километр = 1000 метров
• 1 метр = 10 дециметров
• 1 дециметр = 10 сантиметров
• 1 сантиметр = 10 миллиметров

• 1 кв. километр = 100 гектарам
• 1 гектар = 10000 кв. метрам
• 1 кв. метр = 10000 кв. сантиметров
• 1 кв. сантиметр = 100 кв. миллиметрам

• 1 куб. метр = 1000 куб. дециметров
• 1 куб. дециметр = 1000 куб. сантиметров
• 1 куб. сантиметр = 1000 куб. миллиметров

Рассмотрим ещё такую величину как литр . Для измерения вместимости сосудов употребляется литр. Литр является объёмом, который равен одному кубическому дециметру (1 литр = 1 куб. дециметру).

Меры времени

• 1 век (столетие) = 100 годам
• 1 год = 12 месяцам
• 1 месяц = 30 суткам
• 1 неделя = 7 суткам
• 1 сутки = 24 часам
• 1 час = 60 минутам
• 1 минута = 60 секундам
• 1 секунда = 1000 миллисекундам

Кроме того, используют такие единицы измерения времени, как квартал и декада.

• квартал - 3 месяца
• декада - 10 суток

Месяц принимается за 30 дней, если не требуется определить число и название месяца. Январь, март, май, июль, август, октябрь и декабрь - 31 день. Февраль в простом году - 28 дней, февраль в високосном году - 29 дней. Апрель, июнь, сентябрь, ноябрь - 30 дней.

Год представляет собой (приблизительно) то время, в течении которого Земля совершает полный оборот вокруг Солнца. Принято считать каждые три последовательных года по 365 дней, а следующий за ними четвёртый - в 366 дней. Год, содержащий в себе 366 дней, называется високосным , а годы, содержащие по 365 дней - простыми . К четвёртому году добавляют один лишний день по следующей причине. Время обращения Земли вокруг Солнца содержит в себе не ровно 365 суток, а 365 суток и 6 часов (приблизительно). Таким образом, простой год короче истинного года на 6 часов, а 4 простых года короче 4 истинных годов на 24 часа, т. е. на одни сутки. Поэтому к каждому четвёртому году добавляют одни сутки (29 февраля).

Об остальных видах величин вы узнаете по мере дальнейшего изучения различных наук.

Сокращённые наименования мер

Сокращённые наименования мер принято записывать без точки:

Километр - км Метр - м Дециметр - дм Сантиметр - см Миллиметр - мм	Меры веса/массы тонна - т центнер - ц килограмм - кг грамм - г миллиграмм - мг
Меры площади (квадратные меры) кв. километр - км 2 гектар - га кв. метр - м 2 кв. сантиметр - см 2 кв. миллиметр - мм 2	куб. метр - м 3 куб. дециметр - дм 3 куб. сантиметр - см 3 куб. миллиметр - мм 3
Меры времени век - в год - г месяц - м или мес неделя - н или нед сутки - с или д (день) час - ч минута - м секунда - с миллисекунда - мс	Мера вместимости сосудов литр - л

Измерительные приборы

Для измерения различных величин используются специальные измерительные приборы. Одни из них очень просты и предназначены для простых измерений. К таким приборам можно отнести измерительную линейку, рулетку, измерительный цилиндр и др. Другие измерительные приборы более сложные. К таким приборам можно отнести секундомеры, термометры, электронные весы и др.

Измерительные приборы, как правило, имеют измерительную шкалу (или кратко шкалу). Это значит, что на приборе нанесены штриховые деления, и рядом с каждым штриховым делением написано соответствующее значение величины. Расстояние между двумя штрихами, возле которых написано значение величины, может быть дополнительно разделено ещё на несколько более малых делений, эти деления чаще всего не обозначены числами.

Определить, какому значению величины соответствует каждое самое малое деление, не трудно. Так, например, на рисунке ниже изображена измерительная линейка:

Цифрами 1, 2, 3, 4 и т. д. обозначены расстояния между штрихами, которые разделены на 10 одинаковых делений. Следовательно, каждое деление (расстояние между ближайшими штрихами) соответствует 1 мм. Эта величина называется ценой деления шкалы измерительного прибора.

Перед тем как приступить к измерению величины, следует определить цену деления шкалы используемого прибора.

Для того чтобы определить цену деления, необходимо:

1. Найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величины.
2. Вычесть из большего значения меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.

В качестве примера определим цену деления шкалы термометра, изображённого на рисунке слева.

Возьмём два штриха, около которых нанесены числовые значения измеряемой величины (температуры).

Например, штрихи с обозначениями 20 °С и 30 °С. Расстояние между этими штрихами разделено на 10 делений. Таким образом, цена каждого деления будет равна:

(30 °С - 20 °С) : 10 = 1 °С

Следовательно, термометр показывает 47 °С.

Измерять различные величины в повседневной жизни приходится постоянно каждому из нас. Например, чтобы прийти вовремя в школу или на работу, приходится измерять время, которое будет потрачено на дорогу. Метеорологи для предсказания погоды измеряют температуру, атмосферное давление, скорость ветра и т. д.

На заре развития знаний об электричестве, достаточно было оперировать такими понятиями, как напряжение, сопротивление проводника, сила тока. Соответственно, для измерения этих величин использовались вольтметры, омметры, амперметры.

Современные электроприборы – это высокотехнологичные устройства, которые заключают в своей конструкции множество инженерных решений, в том числе различные электронные модули. Для отладки или ремонта систем, использующих эти модули, необходимо производить измерение множества параметров, связанных с работой устройств, для чего используется множество контрольно-измерительных приборов.

Наиболее простым и доступным прибором, используемым для этих целей, является мультиметр.

Назначение и виды

Назначение прибора угадывается из названия. «Мульти» – приставка в сложных словах, означающая «много». «Метрео» переводится с греческого языка как «измерять». Получается, что мультиметр – это прибор, которым можно измерить много различных параметров. Конечно же, почти все измеряемые параметры, так или иначе, связаны с электричеством.

Мультиметром невозможно измерить, например, артериальное давление человека или влажность воздуха, но используя некоторые модели, можно измерить температуру какого-либо предмета, жидкости или газа.

По конструкции выделяются следующие виды мультиметров:

1. аналоговые;
2. цифровые.

Аналоговые, ранее появившиеся в применении, заметно уступают цифровым в точности измерений и количестве измеряемых параметров. Они требуют дополнительной настройки и подготовки, перед тем как производить непосредственно измерение.

В конструкции приборов могут присутствовать элементы, работа которых основана на использовании явления магнетизма.

Точность аналоговых устройств сильно зависит от наличия магнитных полей в зоне измерений, влажности и температуры окружающей среды. Показания на таких устройствах считываются со шкалы, которая является многофункциональной.

Цифровые мультиметры намного проще в эксплуатации, чем аналоговые, они имеют более широкий диапазон выполняемых функций и пределы измерений, но при этом цена их выше. Показания выводятся в виде цифровой информации на жидкокристаллическом дисплее. Очень часто дисплей имеет подсветку для удобства использования мультиметра при недостаточном освещении.

Применение

Бывают случаи, когда человек, являясь профессионалом в какой-либо области, не касающейся электричества, совершенно не знает, зачем нужен мультиметр. Такое возможно потому, что еще недавно, буквально пару десятилетий назад, приборы эти производились только в аналоговом исполнении и были довольно дорогими.

Применялись они, в основном, профессиональными электриками, были громоздкими, иногда требовали применения дополнительного источника питания.

В последнее время мультиметры делают компактными, недорогими, пользоваться ими стало намного проще. Любой рачительный хозяин сейчас обладает хотя бы простейшей моделью из большого семейства этих устройств.

Ведь, если установлена причина неисправности какого-либо прибора домашнего обихода, то устранение ее может оказаться под силу обычному человеку, не обладающему профессиональными знаниями и навыками электрика. При этом нередко, имея под рукой такой полезный измерительный прибор, владелец его не всегда использует все функции мультиметра.

Мультиметр применяется при ремонте электроприборов, отладке схем, электронных устройств. В повседневной жизни он может использоваться при ремонте электрической бытовой техники, электрической части автомобилей, мотоциклов, устранении неисправностей в электрических сетях, при устройстве проводки, ремонте радиоаппаратуры. Область применения очень велика.

Какие параметры измеряет

Как же применяется один и тот же прибор в разных, на первый взгляд, ситуациях?

Все очень просто. В электрических устройствах обязательно существует множество элементов – электродвигатели, радиодетали, переключатели, катушки индуктивности, микросхемы, реле и прочие компоненты. Работа их непременно связана с наличием электричества, которое характеризуется такими параметрами как напряжение и сила тока.

Все типы мультиметров могут применяться при измерении напряжения переменного и постоянного тока, сопротивления проводника или участка цепи, силы тока на участке цепи с включенной нагрузкой.

Цифровой мультиметр, кроме того предоставляет возможность измерения емкости конденсаторов.

С помощью мультиметра можно проверять исправность диодов, транзисторов. Многие модели могут измерять частоту. Некоторые разновидности мультиметров имеют датчики температуры.

При обслуживании бытовой техники применение мультиметра основывается, как правило, на необходимости проверки – есть ток или нет тока. То есть проверяются подводящие кабели и шнуры на предмет обрыва, а также разъемы электрических цепей на наличие контакта. В этом случае мультиметр используется как омметр.

Проверка трансформаторов и электродвигателей

Иногда возникает необходимость проверки входного и выходного напряжения на трансформаторах блоков питания. Для измерения этих параметров необходимо использовать прибор, как вольтметр, произведя соответствующие настройки.

Многие бытовые машины содержат в конструкции электродвигатели, и в случае, когда двигатель не включается, приходится проверять наличие питающего напряжения на клеммах.

Если в питающей цепи неисправностей не выявлено, необходимо проверять исправность ротора, статора двигателя. Для этого можно проверить целостность проводов обмотки и наличие межвиткового замыкания.

Мультиметр при этом используется и как вольтметр, и как омметр.

Проверка реле и электронных схем

Иногда приходится проверять элементы автоматики – реле и электронные блоки. Реле проверяется, как правило, на величину тока открытия, для чего в цепь включается соответствующая нагрузка, и последовательно с ней мультиметр, работающий в режиме амперметра.

В блоках управления проверяется напряжение на соответствующих контактах или сопротивление между определенными парами контактов в соответствии с их функциональным назначением.

Проверяется с помощью мультиметра и работоспособность отдельных элементов электрических схем, например полупроводниковых приборов (транзисторов, тиристоров), конденсаторов.

Для этого детали выпаиваются из плат и вставляются в специальные разъемы на корпусе прибора. Такие функции доступны, как правило, в цифровых мультиметрах.

Применение в мото- и автотехнике

При обслуживании авто- и мототехники (к мототехнике можно отнести и различные садовые машины с двигателями внутреннего сгорания и лодочные моторы и прочую подобную технику) с помощью мультиметра может проверяться исправность генераторов, стартеров, аккумуляторных батарей.

Во всех этих случаях мультиметр используется для получения данных о напряжении и силе тока. Измерения могут проводиться в различных режимах работы проверяемых агрегатов.

В двигателях внутреннего сгорания проверяется система зажигания. Для этого могут прозваниваться свечи, проверяется сопротивление изоляторов. Тестируются катушки зажигания.

При отказе в работе каких-либо систем, в автомобилях проверяется проводка на предмет обрыва или короткого замыкания, двигатели приводов.

При помощи мультиметра можно установить, например, цела ли спираль в лампе накаливания, не вытаскивая лампу из блока фары. Для этого достаточно разъединить разъем питания фары и можно измерить сопротивление лампы, а потом напряжение питания.

В результате можно установить, действительно ли нужно менять лампу или необходимо искать обрыв в цепи. В последних моделях автомобилей это очень актуально, так как для замены лампы порой приходиться разбирать едва ли не всю переднюю облицовку.

Проверка электропроводки

При устройстве новой или ремонте старой проводки всегда появляется необходимость прозвонки кабелей, а также проверки работоспособности электроустановочных изделий, автоматических выключателей. Все эти операции также возможно с успехом осуществить, применив мультиметр.

Правильное использование мультиметра, этого универсального измерительного прибора с множеством функций и возможностей, помогает значительно улучшить условия эксплуатации техники.

Мультиметр помогает своевременно выявить необходимость ее ремонта, увеличивая при этом максимальный срок эксплуатации. Это в конечном итоге позволяет владельцам избежать лишних затрат на ремонт и реновацию.

3. Фронтальный опрос

– Ребята, с какими понятиями мы познакомились на прошлом уроке?
– Дома нужно было начертить в тетради таблицу, в которой необходимо распределить по колонкам (физическое тело, вещество, явление) следующие слова: свинец, гром, рельсы, пурга, алюминий, рассвет, буран, Луна, спирт, ножницы, ртуть, снегопад, стол, медь, вертолет, нефть, кипение, метель, выстрел, наводнение.

Заполнение таблицы проверяется устно.

А тем временем один ученик оформляют на доске решение задания по переводу единиц измерения.
После дети сами оценивают правильность выполненного задания.
Самых активных учеников, которые комментировали и отвечали уверенно, правильно и аргументировано, необходимо оценить.
– Третье задание было творческое: подобрать загадки о физических телах, явлениях, веществах.
– Поиграем в игру «Цепочка». Условие игры заключается в следующем: я загадаю вам загадку, а вы не только должны отгадать ее, но и определить: тело, вещество или явление. Кто отгадает, тот зачитывает свою. Кто отгадает загадку одноклассника, тот предлагает свою и т. д. по цепочке. И последнее условие: загадки не повторяются.

Загадка:

Чудо – птица, алый хвост
Полетела в стаю звезд.

– Молодцы!
Оценивание результатов выполнения домашнего задания.
Выставляются отметки в журнал.
Приветствуется оформление творческого задания в виде ребусов, кроссвордов, рисунков.

4. Изучение нового материала

– Ребята, как вы думаете, сколько нам понадобилось времени для проверки домашнего задания?
– А приходилось ли вам в повседневной жизни еще делать измерения? Какие?
– Все эти перечисленные примеры – физические величины. Сегодня на уроке мы подробней познакомимся с ними и научимся их измерять.(Слайд 1 ).
– Запишите в тетради дату и тему урока: «Измерение – основа техники».
– Какие измерительные приборы вам знакомы? Какие величины с их помощью можно измерить? (Слайд 2 )

– Вы, много знаете физических приборов!
– А умеете ли, вы, с их помощью определять величины?
– Проверим?
– Я разделю вас на группы по 5 человек. И каждая группа экспериментально проверит и подтвердит свои знания.
Класс делю на 5 групп с равным количеством детей, но различными навыками и способностями. Т. к. группы разноуровневые, следовательно, нужно подобрать дифференцированные задания: низкий, средний, высокий уровень. (Приложение 3 )
При выполнении эксперимента напоминаю об основных правилах соблюдения техники безопасности: работа с термометрами, с мелкими предметами и с острыми предметами.
Выступающий учащийся (из каждой группы) оценивается, также учитывается правильность выполнения домашнего задания.
– Молодцы!
– Вы все сейчас доказали, что умеете пользоваться измерительными приборами.
– Скажите, для чего нам нужно знать длину и ширину ладони?
– Зачем нам знать, как определять массу тела?

– Где и когда вы еще измеряли температуру?

– Когда еще мы можем измерить объем тела, с помощью линейки?

– Ребята, подумаете, как можно определить объем воздуха в классной комнате?

– Запишем эту формулу в тетрадь.
– А как определить объем кусочка мела? (Показываю мелок).
– Но нас окружают не только тела с правильной геометрической формой. Например, фарфоровый ролик, игрушка «Kinder-surprise», ложка и т. д.
Все предметы демонстрируются.

– Как определить объем тела неправильной формы? Например, игрушки «Kinder-surprise»?

– Объем маленькой игрушки, измеряем физическим прибором – мензуркой.
– Запишите в тетрадь название этого прибора.
– Как измерять объем тела мензуркой? Для этого в мензурку наливают определенное количество воды. Погружают полностью исследуемое тело в мензурку с водой и замечают, что уровень воды увеличился. Разница показаний объемов воды и будет искомая величина – объем тела.
– Запишите формулу в тетрадь:
V = V 1 – V 2 , где V 1 – объем воды в мензурке, а V 2 – объем воды и погруженного в нее тела.
– Кто определит объем медного цилиндра с помощью мензурки?
Нужно учесть следующее: этот эксперимент виден только близ сидящей аудитории. Поэтому демонстрируется слайд 3 (результат проведенного эксперимента).
– Ребята, что общего у всех измерительных приборов? (Слайд 2. Гиперссылка ).
Далее переходим по гиперссылке на слайд 4. Шкала и ее характеристики.
– Рассмотрим один и тот же по назначению прибор, но с разными шкалами. На стр. 9 учебника рис. 11 и 12.
– Ребята, скажите, одинаковы ли показания термометров.
– А какой термометр показывает большую температуру?
– Для того чтобы точно уметь снимать показания с прибора нужно знать его цену деления.
– Запишите в тетради подзаголовок «Цена деления».
– Цена деления – это наименьшее значение физической величины, которое может измерить прибор.
– Для того чтобы правильно определить цену деления существует правило. (Слайд 5 ) Это же правило находим в учебнике.
Учимся определять цену деления шкалы мензурки. (Слайд 6).
– Запишите формулу для определения цены деления:
С = (a – b) / d. (Слайд 7 ).
Учимся определять цену деления шкалы и измерять показания приборов. (Слайды 8, 9 ).

5. Закрепление изученного материала

– Молодцы!
– Ребята, что нового вы сегодня узнали на уроке?

Оценивание тех детей, кто был активным на уроке, с учетом работы в группе.

6. Домашнее задание

– Запишем домашнее задание в дневниках. (Слайд 10 ).
Раздаю карточки с заданиями двух вариантов. (Приложение 4 )
Отвечаю на вопросы детей, если они возникли при знакомстве с заданиями.
На следующем уроке учащиеся проверяют эту работу друг у друга и выставляют оценку на полях карандашом.
– В оставшееся время мы поиграем в «Пойми меня». (Слайд 11 )
– Условие игры: я задаю наводящие утверждения, а ваша задача – догадаться, о чем идет речь как можно раньше. Если ответ верный, то на экране появится отгадка.
– Какую физическую величину с их помощью можно измерить?
– Где еще применяется этот прибор?

– Вторая загадка. (Слайд 12 ).
– Где и для чего применяется этот прибор?

– Третья загадка: (Слайд 13 ).
– Встречали ли вы этот прибор и где?

Самого смекалистого также необходимо оценить.

– Молодцы, всех благодарю за внимание. Всем большое спасибо. (Слайд 14 ).

Клещи токоизмерительные представляют собой прибор, основным назначением которого является измерение электрического ток без разрыва электрической цепи и нарушения ее функционирования.

Дополнительно этот прибор способен измерять также напряжение, частоту, температуру (в некоторых моделях).

В соответствии с измеряемыми величинами делятся на амперметры, вольтметры, ваттметры, фазометры, ампервольтметры.

К самым распространенным относятся клещевые амперметры для измерения переменного тока, получившие название токоизмерительных клещей. С их помощью можно быстро измерить ток в проводнике, не разрывая и не отключая электрическую цепь. Электроизмерительные клещи могут применяться в электроустановках до 10000В.

О назначении многих электрических приборов и инструментов известно любому обывателю – все знают, зачем нужен паяльник или электрическая дрель. Но далеко не у каждого, даже не на каждом предприятии найдутся токоизмерительные клещи.

Несмотря на это, токовые клещи предназначены для широкого использования, просто очень многие не знают о существовании такого прибора и не умеют ним пользоваться.

Где применяются электроизмерительные клещи?

Клещи токоизмерительные могут стать незаменимым помощником как для бытовых потребителей, так и на предприятиях различных масштабов. С их помощью возможно:

• - определять фактическую нагрузку в сети. Чтобы определить нагрузку однофазной сети, осуществляется замер на вводном кабеле, полученное значение тока в амперах умножается на напряжение в сети и косинус угла между фазами (cos φ). Если отсутствует реактивная нагрузка (мощные индуктивные элементы, дроссели, двигатели), то последнее значение принимается равным единице (cos φ = 1).
• - для измерения мощности различных приборов. В случае возникновения необходимости измеряется сила тока участка цепи с подключенным потребителем. Мощность определяется по вышеописанной формуле.
• - для проверки функционирования приборов учета потребления электроэнергии, например, сверки показаний счетчиков с фактическим потреблением.

Конструкция и обозначения

В состав электроизмерительных клещей любой модификации входят следующие основные части: клещи-магнитопровод, переключатель диапазонов и функций, дисплей, выходные разъемы, кнопка фиксации измерений. В данной статье рассматриваются токовые клещи марки mastech M266 .

Переключатель может быть установлен в одно из положений режимов измерений:

1. - DCV – постоянное напряжение;
2. - ACV – переменное напряжение;
3. - DCA – постоянный ток;
4. - ACA – переменный ток;
5. - Ω - сопротивление;
6. - значок диода – проверка диодов;
7. - значок сигнала – прозвонка с зуммером.

Три входных разъема прибора имеют защиту от перегрузки. При подключении прибора черный провод щупов подсоединяется к разъему «COM», а красный – к разъему «VΩ». Третий разъем, обозначенный как «EXT», применяется для подключения измерителя изоляции.

Порядок измерения тока

Переключатель пределов устанавливается в положение, соответствующее необходимому диапазону измерения переменного тока. Токовые клещи подключаются к измеряемому проводнику.

Если на дисплее наблюдается только значение «1», то необходимо переключатель пределов установить на более высокое значение, так как возникла перегрузка.

Порядок измерения напряжения

Красный провод щупа подсоединить к разъему «VΩ», черный – к «COM». Переключатель пределов установить в положение, соответствующее измеряемому диапазону.

Щупы подсоединить к измеряемой нагрузке или источнику напряжения. На экране прибора будет наблюдаться измеряемое напряжение, а также его полярность. Если на экране наблюдается только значение «1», то переключатель пределов необходимо переключить на более высокое значение, так как возникла перегрузка.

Порядок измерения сопротивления

Щупы прибора так же, как и при измерении напряжения. Переключатель диапазонов установить на диапазон «Ω». Если прибор используется для прозвонки, то переключатель нужно установить в соответствующее положение. Если сопротивление измеряемого участка схемы меньше 50 Ом, то будет звучать сигнал зуммера.

Электроизмерительные клещи – принципы работы

В работу простейших токоизмерительных клещей переменного тока положен принцип одновиткового трансформатора тока.

Его первичная обмотка представляет не что иное, как провод или шину, в которой измеряется ток. Вторичная обмотка, имеющая больше количество витков, намотана на разъемный магнитопровод и находится в самих клещах. К вторичной обмотке подключен амперметр.

Измерив ток, который протекает во вторичной обмотке с учетом известного коэффициента трансформации измерительного трансформатора, можно получить величину тока, измеряемую в проводнике.

Заметим, что с помощью токоизмерительных клещей измерять ток (а по сути - нагрузку) в цепи совсем не сложно и очень удобно. Сам процесс измерения заключается в следующем.

С помощью рукоятки выставляется измеряемая величина. Клещи размыкаются, в них пропускается проводник, рукоятка отпускается и клещи замыкаются. Дальнейший порядок использования электроизмерительных клещей точно такой же, как и при обращении с обычным тестером.

Подсоединять клещи можно как к изолированному, так и неизолированному проводу. Самое главное – охватываться должна только одна шина. На индикаторе прибора отображается величина тока измеряемой цепи.

Таким образом, если охватить проводник и нажать кнопку, то после размыкания магнитокопровода на экране прибора сохранится зафиксированное измеренное показание прибора.

По токоведущей части, которая охвачена магнитопроводом, проходит переменный ток. В магнитопроводе создается переменный магнитный поток, в результате которого во вторичной обмотке возникает электромагнитная индукция – по ней (вторичной обмотке) начинает протекать ток, который измеряется амперметром.

Современные токоизмерительные клещи выполняются по схеме, в которой сочетается трансформатор тока и выпрямительный прибор. Она позволяет выводы вторичной обмотки присоединять к измерительному прибору через набор шунтов, а не напрямую.

Как пользоваться токоизмерительными клещами

Как измерить нагрузку сети в квартире?

Переключатель диапазонов устанавливается в положение АСА 200. Раскрыв токовые клещи, на вводе в квартиру охватить ними изолированный провод, зафиксировать показания, которые появились на экране прибора.

Полученная величина умножается на напряжение сети 220 В, косинус берется равным единице.

Пример. Допустим, прибор показывает 6А. Это значит, что нагрузка сети квартиры составляет:

Р = 6 · 220= 1320 Вт = 1.32 кВт.

По этим данным можно проверить правильность работы счетчика потребляемой электроэнергии, соответствие фактической нагрузке вводного кабеля и др.

Маленькая хитрость при измерениях

Как можно измерить небольшой ток с помощью электроизмерительных клещей?

Для того, чтобы измерить токоизмерительными клещами небольшую силу тока, необходимо провод, на котором нужно узнать ток, намотать несколько раз на разомкнутый магнитопровод. Предел измерений установить на минимальное значение.

Для того, чтобы определить фактическое значение тока, необходимо показания прибора разделить на количество витков провода, намотанного на магнитопровод.