Chương 4: ĐO ĐIỆN TRỞ
4.6.2 Đo điện trở đất dùng Volt kế và Ampe kế:
Phương pháp đo trực tiếp:
Sơ đồ mạch đo:
Cọc A: Cọc cần đo điện trở tiếp đất RX Cọc B: Cọc tiếp đất phụ
Cọc C: Cọc dị điện áp
RX: Điện trở tiếp đất của cọc A cần đo RB: Điện trở tiếp đất của cọc phụ RC: Điện trở tiếp đất của cọc dị
Người ta thường kết hợp một máy biến áp tự ngẫu với một máy biến áp cách li để
cho ra một điện áp xoay chiều cĩ thể điều chỉnh được cung cấp cho mạch đo. Máy
biến áp tự ngẫu cĩ khả năng thay đổi dễ dàng mức điện áp ra, cịn máy biến áp cách li sẽ giúp ngăn cách ảnh hưởng của lưới điện đến mạch đo điện trở đất, sơ cấp máy biến áp cách li được nối vào hai cọc A và B.
Cọc dị C được cắm xuống đất cách kết cấu tiếp đất A một khoảng lớn hơn 20m
(nằm trong vùng đất cĩ điện thế khơng). Sau khi đĩng điện, ta đo được dịng điện I
bằng Ampe kế và điện áp V bằng Volt kế. Sơ đồ tương đương:
Điện trở tiếp đất của kết cấu tiếp đất A được xác định bằng cơng thức:
RX = V I [Ω]
Thực chất nếu xét trên mạch đo chúng ta sẽ thấy: RX = IVX
RX = V + VC I - I
V [Ω]
Từ cơng thức trên ta nhận thấy để giảm nhỏ sai số trong kết quả đo thì Volt kế
khơng những phải cĩ điện trở lớn để dịng điện IV chạy qua nĩ cĩ giá trị nhỏ mà điện trở này cịn phải lớn hơn nhiều lần so với điện trở của cọc dị C để điện áp rơi trên cọc dị C trở nên khơng đáng kể. Người ta thường sử dụng loại Volt kế cĩ điện trở nhập lớn như Volt kế điện tử, Volt kế tĩnh điện… Phương pháp trên dùng để đo điện trở tiếp
đất cĩ trị số nhỏ.
Phương pháp đo gián tiếp:
Sơ đồ mạch đo:
Cọc A: Cọc cần đo điện trở tiếp đất RX Cọc B: Cọc tiếp đất phụ
Cọc C: Cọc dị điện áp
RX: Điện trở tiếp đất của cọc A cần đo RB: Điện trở tiếp đất của cọc phụ RC: Điện trở tiếp đất của cọc dị
Nguyên tắc của phương pháp này là đo lần lượt ba cặp điện trở mắc nối tiếp với
nguồn điện áp.
Việc đo tổng điện trở nối tiếp cĩ thể dùng cầu đo hoặc dùng một Volt kế và một
V1 I1 = RX + RB = R1 (1) V2 I2 = RB + RC = R2 (2) V3 I3 = RX + RC = R3 (3)
Giải hệ 3 phương trình trên để tìm ra các điện trở RX, RB, RC
Do khơng bị ảnh hưởng bởi điện trở cọc phụ và Volt kế nên phương pháp đo gián tiếp mắc sai số ít hơn phương pháp đo trực tiếp.
Câu hỏi ơn tập:
1. Trình bày phương pháp đo điện trở dùng Volt kế và Ampe kế trong mạch Volt kế
mắc trước Ampe kế?
2. Trình bày phương pháp đo điện trở dùng Volt kế và Ampe kế trong mạch Ampe kế
mắc trước Volt kế?
3. Trình bày phương pháp đo điện trở dùng phương pháp đo điện áp bằng biến trở?
4. Trình bày ngun lí mạch đo điện trở trong Ohm kế?
5. Giải thích tại sao thang đo Ohm kế khơng tuyến tính và được ghi ngược? 6. Ohm kế cĩ nhiều tầm đo là gì?
7. Trình bày ngun lí hoạt động của cầu đo Wheatstone cân bằng?
8. Trong mạch cầu đo Wheatstone nếu nguồn thay đổi khi cầu đo đang ở trạng thái cân bằng thì vị trí kim G sẽ như thế nào?
9. Cho mạch cầu đo điện trở như sau:
Hãy tính giá trị Rx nếu cho R1 = 400 [Ω], R2 = 5 [kΩ], R3 = 2 [kΩ] 10. Cho mạch cầu đo điện trở như sau:
11. Trình bày cấu tạo và nguyên lí hoạt động của Megohm kế? 12. Khi sử dụng Megohm kế cần chú ý những điều gì?
13. Nối đất là gì? Tại sao phải nối đất?
14. Điện trở đất là gì? Thực hiện đo điện trở đất phải chú ý điều gì?
15. Trình bày phương pháp đo trực tiếp điện trở đất dùng Volt kế và Ampe kế? 16. Trình bày phương pháp đo gián tiếp điện trở đất dùng Volt kế và Ampe kế?
Khi cầu đo cân bằng, ta cĩ: Ra = 1200 [Ω] Ra = Rb.0,5 R1 = 2.Rb R1 = 1,25.R2 E = 7,5 [V] a. Tính giá trị Rb, R1, R2? b. Tính Rx, biết I3 = 1 [mA]