Elektrická měření - Rutar

ČESKO - RAKOUSKÝ PROJEKT
Střední škola technická Mohelnice, 1. máje 2
Elektrická měření
pro 3. ročník středního odborného učiliště
učebního oboru
E L E K T R I K Á Ř
26-51-H/01
Zpracoval: Rutar Jaromír Mohelnice 18. prosince 2011

Školní vzdělávací program
ELEKTRIKÁŘ
Kód a název oboru vzdělání:
26-51-H/01 Elektrikář
Elektrická měření
obor vzdělání:
Elektrikář
forma:
denní studium
počet vyučovacích hodin na studium: 2/66
platnost počínaje prvním ročníkem: od 1.9.2009
Pojetí vyučovacího předmětu:
Obecné cíle
Žáci provádí elektrotechnická měření a vyhodnocují naměřené výsledky. Jsou vedeni k získávání
potřebných dovedností a vědomostí vedoucích k rozvíjení smyslu pro přesnou, svědomitou a
odpovědnou práci, k rozvoji poznávací a pozorovací činnosti, k rozvoji praktických dovedností
vycházejících z uplatňování vědomostí získaných v předmětech teoretického charakteru a
k seznámení se s metodami samostatné práce.
Charakteristika učiva
Žák se seznámí s významem a účelem měření, získá přehled o základních vlastnostech měřících
přístrojů a principech jejich činností. Umí je správně zapojovat a používat. Osvojí si běžné
měřící postupy a získá systematičnost u jednotlivých měřících přístrojů. Umí zpracovávat
naměřené hodnoty včetně jejich vyhodnocení, pracuje s počítačem. Získá znalost praktického
používání zdrojů a elektronických zařízení, přehled o vlastnostech a použití měřících generátorů
a osciloskopů, znalost zásad bezpečnosti práce při elektrotechnickém měření.
Pojetí výuky
Získat základní vědomosti o měřících přístrojích a elektronických zařízeních používaných
k měření elektrických veličin a seznámit se s metodami měření elektrických veličin. V teoretické
výuce formou výkladu s využitím vizuální techniky. Teoretické poznatky jsou doplňovány
praktickými měřeními v laboratoři. Praktický návrh obvodů, jejich zapojení a proměření
prohlubuje znalosti a zejména samostatnost při volbě a použití měřících metod a měřících
přístrojů. Žáci si osvojí zručnost a systematičnost v používání měřících přístrojů v konkrétních
podmínkách blízkých praktickým provozům.
Hodnocení výsledků žáků
Žáci jsou orientačně zkoušeni ústní, písemnou nebo testovou formou z obecných znalostí. Dále
je kladen důraz na hloubku a porozumění učiva, schopnost aplikovat poznatky v praxi,
samostatně pracovat a tvořit. Žáci jsou hodnoceni na základě provedených praktických cvičení a
protokolů o měření zadaného úkolu, zpracovaných ručně i na počítači a dále na základě kontroly
úrovně odborných vědomostí a používání správné terminologie
3

Přínos předmětu k rozvoji klíčových kompetencí a průřezových témat
Předmět elektrická měření se zásadním způsobem podílí na rozvoji klíčových kompetencí žáků.
Kompetence k řešení problémů
- porozumět zadání úkolu nebo určit jádro problému, získat informace potřebné k řešení
problému, navrhnout způsob řešení, popř. varianty řešení, a zdůvodnit jej, vyhodnotit a
ověřit správnost zvoleného postupu a dosažené výsledky
- spolupracovat při řešení problémů s jinými lidmi (týmové řešení)
Matematické kompetence
- správně používat a převádět běžné jednotky
- číst různé formy grafického znázornění (tabulky, diagramy, grafy, schémata apod.)
- provádět reálný odhad výsledku řešení dané úlohy
Kompetence využívat prostředky ICT a pracovat s informacemi
- učit se používat nové aplikace
Průřezová témata:
Občan v demokratické společnosti
- získat vhodnou míru sebevědomí, sebeodpovědnosti a schopnosti úsudku
- rozvíjet dovednost aplikovat získané poznatky, přijímat odpovědnost za vlastní
rozhodování a jednání v pracovním i osobním životě a prosazovat trvale udržitelný rozvoj
ve své pracovní činnosti
Člověk a životní prostředí
- jednat hospodárně a efektivně, uplatňovat kritéria nejen ekonomická, ale i ekologická
- mít pocit odpovědnosti za životní prostředí
Člověk a svět práce
- umět pracovat s informacemi, vyhledávat, vyhodnocovat a využívat je
- rozhodovat se na základě vyhodnocení získaných informací
- získat schopnost verbální i písemné komunikace
Informační a komunikační technologie
- používat základní a aplikační vybavení počítače nejen pro účely uplatnění v praxi, ale i pro
potřeby dalšího vzdělávání
- umět pracovat s informacemi a komunikačními prostředky
4

Rozpis učiva a realizace kompetencí:
3. ročník
obor vzdělání:
Elektrikář
forma:
denní studium
počet vyučovacích hodin 3. ročník: 1/33
platnost počínaje prvním ročníkem: od 1.9.2009
Výsledky vzdělávání a kompetence
Žák:
- je proškolen ze zásad bezpečné práce
při el. měření, podmínek a postupu při el.
měření a první pomoci při úrazu el.
proudem
- uvede základní metody měření na el.
strojích (měření naprázdno a nakrátko)
- vyhodnotí výsledky měření do protokolu
- stanoví ztráty a sestrojí grafy
- má základní představu o funkci
osciloskopu
- používá osciloskop k měření průběhů
- vyhodnocuje výsledky měření
- používá generátory k měřícím účelům
- měří základní parametry elektronických
prvků
Učivo
Zásady práce v el. laboratoři
- bezpečnost práce
při el. měření
- podmínky a postup
při el. měření
- laboratorní řád
- první pomoc při úrazu
el. energií
Měření na el. strojích
- transformátor a motor
Měření s elektronickými
měřícími přístroji
- osciloskop a generátory
Měření parametrů základních
elektronických prvků
- dioda, tranzistor, tyristor
Hod
6
4
16
7
5

Zásady bezpečnosti práce při měření v elektrotechnické laboratoři.
1) Při elektrotechnickém měření je třeba si počínat opatrně a s rozvahou, abychom neutrpěli
úraz elektrickým proudem.
2) Přístroje zapojujeme vždy při odpojeném zdroji.
3) Jsou-li v měřeném obvodu zapojeny kondenzátory, vybijeme je vždy ihned po skončeném
měření.
4) Při měření se chráníme styku se živými, tj. neizolovanými částmi obvodu.
5) Rozsahy přepínáme pouze vždy pravou rukou, abychom při náhodném dotyku chránili před
účinky elektrického proudu alespoň krajinu srdeční, která je nejchoulostivější.
6) Důležité je, zvláště při měření vyšších napětí, aby osoba provádějící měření nebyla sama.
7) Přebytečné osoby se na pracovišti zdržovat nesmějí, protože by svou přítomností mohly
vnášet neklid do činnosti měřicí osoby.
8) Učňové elektrotechnického oboru smějí vykonávat obsluhu a práci na elektrickém zařízení,
které odpovídá jejich postupně nabývaným odborným znalostem, fyzické zdatnosti a vždy s
dohledem nebo pod dozorem osoby určené k jejich odbornému výcviku. Při měření nesmí být
přítomno více než 10 učňů.
9) Oděv osob při obsluze a práci na elektrických zařízeních musí být volen vzhledem k
nebezpečí, které může vzniknout.
Při práci pod napětím nebo v jeho blízkosti se nesmí používat oděvů volně vlajících. Dále se
zakazuje pracovat s vyhrnutými rukávy nebo mít oděv bez rukávů. Rukávy pracovních oděvů
musí být v zápěstí zapnuty.
Nesmí se nosit kovové řetízky, kovové náramky, prsteny, štítky nebo jiné kovové předměty.
10) Při úrazu elektrickým proudem je nutno rychle, ale přitom s rozvahou, poskytnout
postiženému první pomoc, podle pokynů uvedených na bezpečnostní tabulce, která je
vyvěšena v místnosti laboratoře elektrického měření. Tyto pokyny si každý učeň zapsal do
sešitu a naučil se je.
6

Zásady pro praktická elektrická měření.
1) Připravené měřicí přístroje, pomocné přístroje a spojovací vodiče prohlédneme, zda na nich
nejsou nějaké závady (rozbité kryty, ohnutá ručka, opálené svorky, nalomená kabelová oka,
poškozená izolace, vlhké přístroje nebo vodiče). Případné závady ihned hlásit učiteli!
2) Na prázdný laboratorní stůl rozložíme podle schema zapojení měřicí přístroje (MP) a přitom
dbáme, aby byly snadno přístupné, dobře se z nich odečítalo a vzájemně se magneticky
neovlivňovaly (vzdálenost minimálně cca 30cm). Poloha MP musí odpovídat značce na
stupnici.
3) Přístroje zapojíme podle schema, ale zatím bez zdroje. Nejprve napojujeme proudové
obvody. V místech spojení musí být co nejdokonalejší dotyk. Je třeba si dát pozor na zvolený
průřez vodiče dle procházejícího proudu. Teprve potom zapojujeme napěťové obvody.
4) U obvodů se stejnosměrnými proudy dbáme na správnou polaritu (pozor na označené vstupní
svorky MP).
5) Přístroje přepneme na největší rozsahy. Překontrolujeme nulové polohy ruček MP.
6) Jsou-li použity regulační prvky nastavíme je na nejmenší proud a napětí a na největší odpor.
7) Překontrolujeme celé zapojení.
8) Je-li zapojení správné a vše ostatní v pořádku, nahlásíme připravenost učiteli, s jehož
asistencí připojíme teprve celé zapojení na napájecí zdroj.
9) Nastavíme správné napětí nebo proud, upravíme rozsahy MP a začneme měřit.
10) Hodnoty zapisujeme do předem připravených tabulek, záznamů o měření či protokolů.
7

Podmínky správného měření, postup při měření, vyhodnocení
výsledků
1) Zvolíme vhodnou měřicí metodu.
2) Měřicí přístroj (MP) musí mít potřebnou třídu přesnosti a co nejmenší vlastní spotřebu.
3) Zapojíme MP, nastavíme jejich největší rozsahy a zkontrolujeme nulové polohy ruček,
případné chyby opravíme.
4) Po kontrole zapojení se připojí zdroj a zmenší rozsahy MP tak, aby ručky MP ukazovaly
asi v poslední třetině stupnice.
5) Měříme tak, že u důležitých měření zaznamenáváme zařazené měřicí rozsahy a výchylky
ruček v dílcích do předem připravených tabulek. Výpočet naměřených hodnot se provede
až po ukončeném měření.
6) Výchylku ručky čteme při kolmém pohledu na ni, u stupnic podložených zrcátkem se musí
obraz ručky krýt s ručkou přístroje. Má-li stupnice několik dělení, je třeba výchylku
odečítat na příslušném dělení.
7) Po ukončení měření se provede úklid použitých pomůcek.
8) Celé měření zaznamenáme a vyhodnotíme doma v Protokolu o provedeném měření.
9) Protokol je třeba vypracovat do 14ti dnů vhodnou grafickou úpravou (neškrtat,
nepřepisovat, nečmárat…, rýsovat, používat pravítka, šablonky…). Předepsané body ( viz
vzorový protokol) řádně vypsat a popsat. Využít a zúročit poznámky z praktického
měření.
10) Je třeba využít i teoretických znalostí z jiných předmětů a zapracovat je do protokolu,
např. proč jsme zvolili zrovna tuto metodu, proč tento voltmetr, apod.
11) Ve vyhodnocení ne jen konstatovat, že měření proběhlo v pořádku, ale jasně zhodnotit
výsledky (měřený předmět vyhovuje či nevyhovuje a proč, závislost je taková a taková,
naměřené odchylky jsou proto a proto, apod.).
12) Ve výsledné známce bude zohledněna rovněž estetika protokolu.
8

Laboratorní řád
1) Měření s přenosnými měřícími přístroji (MP) je kvalifikováno jako práce na elektrickém
zařízení.
2) Před započetím práce v laboratoři musí být každý žák prokazatelně poučen.
3) Žáci smí provádět jen úkony, kterými je pověřil vyučující.
4) Do laboratoře se nesmí nosit tašky a věci stejného charakteru jako je vybavení laboratoře
(elektronické součástky, vodiče, měřicí přístroje).
5) V laboratoři se nesmí konzumovat jídlo a nápoje.
6) Při pobytu v laboratoři je nutno zachovávat klid a pořádek.
7) Do laboratoře lze vstoupit nebo ji opustit jen s vědomím vyučujícího.
8) Na součásti zařízení laboratoře se nesmí věšet žádné předměty, žáci musí být přezuti.
9) Žáci nesmí nic zapínat nebo spouštět bez přímého příkazu vyučujícího.
10) Při jakékoliv práci musí být v laboratoři nejméně 2 žáci.
11) V případě, že dojde k úrazu elektrickým proudem, havarijnímu stavu nebo požáru, je každý
povinen co nejdříve vypnout zařízení - pomocí červeného stop tlačítka.
12) Při vstupu na pracoviště zkontroluje vyučující stav zařízení. Případné závady zapíše do
pracovního deníku a sdělí je správci laboratoře.
9

Test bezpečnosti práce a první pomoci
1) Měřící přístroje zapojujeme.
a) U vysokého napětí při odpojeném zdroji.
b) Vždy při odpojeném zdroji.
c) V prostorech nebezpečných při odpojeném zdroji.
2) Živých částí elektrických obvodů.
a) Se nedotýkáme kovovými předměty.
b) Se nedotýkáme.
c) Se můžeme dotýkat, stojíme-li na izolační podložce.
3) Změnu měřícího rozsahu měřících elektrických přístrojů provádíme.
a) Levou nebo pravou rukou.
b) Jen levou rukou.
c) Vždy pravou rukou.
4) Při měření vyšších napětí.
a) Musí práci provádět nejméně 3 osoby.
b) Může práci provádět libovolný počet osob.
c) Nesmí být osoba provádějící měření sama.
5) Při měření, či jiné práci pod napětím.
a) Musí být rukávy pracovních oděvů vyhrnuty.
b) Nemusí být rukávy pracovních oděvů nijak upraveny.
c) Musí být rukávy pracovních oděvů v zápěstí zapnuty.
6) První pomoc při úrazu elektrickým proudem provádíme v tomto pořadí.
a) Vyprostíme postiženého, zahájíme umělé dýchání, srdeční masáž, zavoláme lékaře ohlásíme
vedení školy.
b) Ohlásíme vedení školy, přivoláme lékaře, vyprostíme postiženého, zahájíme umělé dýchání,
srdeční masáž.
c) Vyprostíme postiženého, zavoláme lékaře, ohlásíme vedení školy, zahájíme umělé dýchání,
srdeční masáž.
7) Postiženého lze vyprostit z dosahu elektrického napětí nn.
a) Co nejrychleji zatelefonujeme na rozvodnu, aby vypnuli elektrickou síť.
b) Vypnutím obvodu, odtažením, přerušením vodiče.
c) Přivoláme odpovědného pracovníka, který provede vyproštění.
8) Umělé dýchání.
a) Se musí provádět při každém úrazu elektrickým proudem.
b) Se musí provádět nejméně půl hodiny.
c) Se provádí pokud postižený nedýchá, až do oživení.
9) Při úrazu elektrickým proudem se nepřímá srdeční masáž provádí.
a) Vždy.
b) V případě, že postižený nedýchá.
c) V případě nemá-li postižený hmatatelný tep.
10) Při měření, tedy při práci pod napětím, se kovové náramky, prsteny a podobné předměty.
a) Nosit mohou, jde-li o napětí malé a nízké.
b) Nosit nesmí.
c) Smí nosit, ale jen na pravé ruce.
10

První pomoc při úrazu elektrickým proudem
K úrazu elektrickým proudem může dojít neúmyslným dotykem při práci v blízkosti částí pod
napětím, při poruše elektrického zařízení a někdy i dotykem úmyslným (svévolným).
Kromě přímého ohrožení elektrickým proudem rozeznáváme i tzv. druhotný úraz. Je to úraz,
který vznikne bezprostředně po zásahu elektrickým proudem jako následek úleku (např. pád ze
žebříku po dotyku na živou část).
V závislosti na psychické a fyzické kondici člověka dojde při průchodu střídavého proudu 1 až
3mA o kmitočtu 50Hz tělem člověka k prvním pocitům brnění (práh vnímání).
Při velikosti proudu 10mA nastanou svalové křeče, svaly přestanou reagovat na nervové impulzy
(mez uvolnění).
Při proudu 15 až 20mA začnou být ovlivňovány svaly fungující podvědomě (svaly dýchání).
Při proudu nad 35mA se dosahuje hranice fibrilace, mez kdy přestává pracovat srdeční sval.
Se zvyšující se frekvencí stoupají hodnoty proudů, nad 10kHz už ke svalovým křečím nedochází.
DC proudy mají hodnoty vyšší, účinkem dochází k elektrochemickému rozkladu tělních tekutin.
Impulsní proudy působí méně škodlivě (pokud trvají kratší dobu než 0,2sec nemohou způsobit
zástavu srdce). U nich udáváme práh bolestivosti.
Při záchranných pracích je nutné postupovat s rozmyslem. Je třeba si uvědomit, že většina
zasažených je mrtvá jen zdánlivě. Pokud se podaří obnovit základní tělesné funkce do jedné až
dvou minut, obejde se zranění velmi často bez následků. Naopak doba delší může znamenat
vážné poškození mozku. Při záchranných pracích postupujeme následovně:
• Vyproštění zasaženého z proudového obvodu
• Zajištění místa úrazu (ohrožení zvědavců)
• Zjištění tělesných funkcí
• Ošetření tepenných krvácení
• Obnova základních tělesných funkcí (srdce, dýchání)
• Ošetření dalších zranění
• Uložení a trvalá kontrola postiženého, transport nebo přivolání lékaře
• Ohlášení úrazu
Při úrazu elektrickým proudem je důležitá doba průchodu elektrického proudu tělem.
Při zasažení NN dochází často ke svalovým křečím, postižený se nemůže samovolně uvolnit z el.
obvodu. Podle situace tak přerušíme proud vypnutím hlavním vypínačem, přerušením vedení,
vytažením spotřebiče (pozor na druhotný úraz - při přerušení proudu, svalové křeče povolí,
postižený se pustí a pádem si způsobí další zranění). Nejjednodušším postupem je vyproštění
postiženého z obvodu proudu vytržením či odtažením za suchý oděv.
V obvodech VN je situace jiná. Ve většině případů je postižený z obvodu proudu odmrštěn, pokud
ale zůstane zachycen na živých částech, vytvoří se v jeho okolí krokové napětí. To zamezuje,
abychom se k postiženému přiblížili a vyprostili ho prostým odtažením z obvodu. Rovněž
odtažení za suchý oděv je zcela vyloučeno. Jedním řešením je použití pomůcek s dostatečnou
elektrickou pevností (na rozvodnách VN je umístěn vyprošťovací hák). V nezbytném případě je
možné se k postiženému přiblížit drobnými kroky, tak aby překlenutý potenciál byl co nejmenší.
VN vedení bývá často jištěno automatickým zařízením, které se po výpadku napětí pokusí
dodávku za nějaký čas (do jedné minuty) obnovit (důvodem jsou poměrně časté zkraty způsobené
většími ptáky dosedajícími na izolátory vedení). Proto ani vypnuté vedení nemusí být bezpečné.
Příkladem úrazu VN může být úraz, kdy jeřábník se při manipulaci dotkl ramenem jeřábu vedení
110kV. Po zjištění, že u jeřábu hoří pneumatiky, z kabiny vyskočil. Při výskoku se jí přidržel, a
11

tak byl zasažen protékajícím proudem. Při pokusu o jeho záchranu zahynulo dalších šest
přihlížejících pracovníků, kteří byli při přiblížení k jeřábu zasaženi krokovým napětím.
Pokud nejsme přímo svědky úrazu, ale nalezneme postiženého až po delší době, musíme se sami
rozhodnout o dalším postupu. Uvedeme si některé příznaky smrti. Jsou to:
• Posmrtné skvrny, namodralé, podobné modřinám na nejníže položených částech těla
• Posmrtná ztuhlost, nastává 2-4 hod. po smrti, začíná u hlavy a postupuje k dolním končetinám
• Mrtvolný zápach, objevuje se až po delší době od úmrtí
Pokud si nejsme úmrtím postiženého jisti, zahájíme neprodleně oživovací pokusy.
Nejdříve zjistíme, zda poškozený silně nekrvácí. Člověk může ztratit až
0,5l krve bez větších následků. Při zajištění okamžité lékařské pomoci
může ztráta krve přesáhnout 1,5l. Při ztrátě krve větší jak 2l většinou
postižený i přes poskytnutou pomoc zemře. Zastavujeme pouze velká
krvácení. Pro ošetření volíme nejrychlejší způsob, škrtidla, stlačení
poškozených cév přímo v ráně prstem či dlaní, případně stisknutí
tlakového bodu. Na složitější zákroky nemáme čas, neboť musíme
neprodleně zajistit základní tělesné funkce, oběh krve a dýchání. Při
manipulaci s postiženým postupujeme zvlášť opatrně, máme-li
podezření na poranění krční páteře.
Činnost srdce zjišťujeme pohmatem na velkých tepnách (krkavice,
zápěstí, stehna) nebo přímo poslechem. Po zjištění základních životních
funkcí přikročíme k oživovacím pokusům. Při zástavě srdce zahájíme ihned srdeční masáž.
Srdce je spouštěno el. impulzem, který vznikne v nervech srdečního hrotu. Odtud se el. vlna šíří
srdečním svalem směrem k předsíním. Jednotlivé svalové buňky odpoví na el. podnět stažením a
vytvořením slabého el. výboje. Ten vybudí další buňky, a tak se srdce stahuje synchronně. Pokud
jsou svalové buňky zasaženy vnějším výbojem, začnou se stahovat náhodně, některé se smršťují a
jiné roztahují a srdce nemůže pulzovat (tomuto stavu se říká fibrilace). Pokud se dalším vnějším
podnětem (mechanický úder, krátký ale intenzivní el. výboj s přesně definovaným průběhem)
podaří donutit svalové buňky k současnému stahu, kontrolu převezmou opět příslušné nervové
buňky. Srdce se rozběhne.
Dále pokračujeme pravidelně a nepřerušovaně v tempu cca 80 stlačení za minutu, při umělém
dýchání s přestávkami na vdechy. V některé literatuře je doporučeno před zahájením srdeční
masáže (pokud je zachránce přímým svědkem srdeční zástavy ale nejpozději do jedné minuty)
provést pokus o obnovení srdeční činnosti úderem do oblasti hrudní krajiny. Provede se takto:
Po předchozím ověření zástavy srdce (pohmatem na krkavici) položíme zatnutou pěst malíkovou
hranou do středu hrudní kosti. Pak pěst zvedneme přibližně 30cm nad hrudník a zasadíme
prudkou a jedinou ránu do středu hrudní kosti. Pokud se srdce nerozběhne, zahájíme srdeční
masáž. Občas kontrolujeme, zda se srdce samovolně nerozběhlo, abychom nepůsobili proti
srdečním stahům. Není proto vhodné nacvičovat postup srdeční masáže na zdravé osobě.
Dýchání můžeme ověřit poslechem (u nosu), pozorováním pohybů hrudi apod. Pokud postižený
samovolně nedýchá, musíme ihned zahájit umělé dýchání.
Při dýchání spotřebuje tělo pouze 4 až 5% kyslíku ve vdechnutém vzduchu. Vydýchaný vzduch
tedy obsahuje dostatek kyslíku, který může být využit. Protože přímým vháněním vzduchu do plic
dosahujeme většího vyplnění plicních sklípků je přímé dýchání z úst do úst účinnější než nepřímé.
Dýchání může být spontánní (samočinné), ale je dále znemožněné neprůchodností dýchacích
cest. Projevuje se napínáním svalových struktur na přední straně krku a hrudníku, během
každého pokusu o vdech. Pak je nutné se pokusit o zprůchodnění dýchacích cest.
12

Dýchání je sice spontánní, ale nedostatečné. Může být mělké, hrudník se zvedá nedostatečně,
paradoxní - jedna polovina hrudníku při vdechu klesá, velmi rychlé - dechová frekvence je více
než 40 vdechů za minutu, nebo velmi pomalé - méně než 10 vdechů za minutu.
Nedýchá li postižený, musíme zprůchodnit dýchací cesty a případně zahájit umělé dýchání.
Při neprůchodnosti dýchacích cest musíme provést záklon hlavy,
otevření úst a předsunutí dolní čelisti. Dosáhneme toho tzv.
trojitým manévrem. Postiženého položíme na záda na pevnou a
rovnou podložku (na zem). Poklekneme za jeho hlavou.
Ukazováky, prostředníky a prsteníky obou rukou umístíme z obou
stran hlavy za úhel dolní čelisti pod ušní lalůčky. Táhneme silou k
sobě, až se dolní čelist posune dopředu a vzhůru. Současně
zakláníme hlavu a palci odtahujeme horní ret. Pokud se dýchací cesty nezprůchodní, pokusíme
se vyčistit ústní dutinu. Je-li tuhá překážka uložena příliš
hluboko a nedosáhneme na ni prsty, otočíme postiženého
na bok (směrem k sobě) a několikrát silně udeříme mezi
lopatky. Pak se pokusíme předmět vyjmout. Pokud je
člověk v bezvědomí, mohou být dýchací cesty
zneprůchodněny poklesem kořene jazyka. V tom případě
je nutný velký záklon hlavy, tím se kořen jazyka
nadzdvihne a dýchací cesta se uvolní.
Před zahájením umělého dýchání položíme postiženého
na záda na pevnou rovnou podložku (na zem). Hlavu
postiženého zakloníme dozadu tlakem jedné ruky na čelo a
podložením krku druhou rukou. Současně stlačujeme palcem a
ukazovákem nosní dírky a odtahujeme horní ret. Zhluboka se
nadechneme a překryjeme ústa tak, aby při vdechu do postiženého
vzduch neunikal okolo. Pozorujeme, zda se hrudník zvedá. Po
oddálení úst sledujeme pokles hrudníku, postižený pasivně
vydechuje. Méně účinné je vdechování do nosu postiženého, proto
jej volíme jen v případě neprůchodnosti úst. U malých dětí
vdechujeme současně do úst i nosu. Při úplné zástavě dechu se
doporučuje provést nejprve pět rychlejších vdechů a pak zpomalit
na normální dechovou frekvenci 12 až 15 vdechů za minutu. Při
spontánním, ale nedostatečném dýchání provádíme tzv. podpůrné
dýchání, kdy se přizpůsobujeme dýchacímu rytmu postiženého.
Provádíme-li současně s umělým dýcháním srdeční masáž,
zařazujeme jeden vdech vždy po pěti stlačeních srdce. V tomto
případě nečekáme na dokončení samovolného vydechnutí.
Nezapomeneme přibližně po dvou až třech minutách překontrolovat zda se už životní funkce
nestabilizovaly samy, přerušení oživování by však nemělo trvat déle než 5sec.
Po stabilizaci životních funkcí dokončíme ošetření dalších zranění (popáleniny, krvácení atd.).
Spáleniny nebývají rozsáhlé, jsou ale vzhledem k vysokým teplotám oblouků hloubkové. Pokud
se vznítí oděv, zadusíme ho překrytím látkou. Z povrchu spáleniny odstraníme pouze volně ležící
předměty, nic neotrháváme. Místo spáleniny ochladíme čistou vodou, případně ledem (ochlazení
sníží následnou odúmrť tkání). Po ochlazení spáleninu překryjeme sterilním obvazem.
Krvácení zastavíme tlakovými obvazy, stlačením či zaškrcovadlem. Nezlomenou krvácející
končetinu nadzvedneme. Vnitřní krvácení se jeví celkovým zhoršením stavu. Je-li postižený při
vědomí často pociťuje silnou bolest. Je vhodné nadzvednout končetiny, aby se krev přesunula do
těla. Je nutná rychlá zdravotní pomoc. Vytéká-li krev z ústní dutiny, zajistíme její volně odtékání.
13

Zlomeniny nenapravujeme, pouze je znehybníme.
Následkem úrazu vznikne šokový stav, závažně postihující celý organismus. Většinou je zaviněn
nedostatečným prokrvením tkání způsobených ztrátami krve (i při šokovém rozšíření cév, kdy se
krev přesune z těla do končetin) či zmenšením krevní cirkulace nedostatečným výkonem srdce.
Šok se projevuje pocity slabosti, závratěmi, neostrým viděním, netečností, ospalostí, úzkostí,
neklidem, nutkavým pocitem žízně, nevolností, zvracením. Zjišťujeme bledou až promodralou
kůži, studené končetiny, hojný pot, rychlý a špatně hmatný tep, zrychlené dýchání, poruchy
vědomí. Je-li postižený při vědomí, zklidníme ho, podle možnosti odstraníme bolestivé podněty,
uvolníme mu oděv. Uložíme v teple, ne k přímým zdrojům tepla (slunce, infrazářič). Dovolíme,
aby sám zaujal polohu, jež považuje za nejvhodnější. Nepodáváme tekutiny a trvale kontrolujeme
jeho stav. Je-li v bezvědomí postupujeme podobně. Vždy je nutná lékařská pomoc.
Lékařské ošetření po úrazu el.proudem je nutné vyhledat vždy. Průchodem proudu tělem dochází
k zasažení srdečního svalu a zranění se může projevit v delším časovém odstupu (úmrtí do dvou
dnů po úrazu). Proto postižený nesmí zůstat o samotě a je nutné kontrolovat jeho životní funkce.
Pracovní úraz hlásíme vždy přímým nadřízeným postiženého.
Podobně postupujeme při zásahu bleskem, což je silný, krátký el. impulz. Větší část energie tak
prochází po povrchu těla. Ve většině případů dochází k úmrtí následkem zástavy srdce (známe i
případy roztržení vnitřních orgánů). Vždy je patrné poškození povrchových žil, na kůži se vytváří
charakteristické keříčkové obrazce. Velmi často se vyskytují na kůži nezuhelnatělé spáleniny.
Srdce je uloženo v hrudní dutině mezi hrudní kostí a páteří.
Pokud nepracuje, samovolně se roztáhne a naplní krví.
Stlačením srdce zvnějšku se krev vypudí ze srdce do
krevního oběhu.
Postiženého položíme opatrně na pevnou podložku (zem).
Do bodu cca dva prsty od spodního okraje hrudní kosti
položíme zápěstní hranu dlaně pravé ruky (prsty směřují
vzhůru, dlaň otevřená). Na dlaň této ruky položíme dlaň
ruky druhé (prsty se nesmí dotýkat hrudníku) a silně
zatlačíme. Pohyb musí být prudký a silný. Hrudní kost musí
poklesnout o cca 3-5cm. Poté tlak povolíme, ale ruce od
hrudní kosti neoddalujeme, abychom neztratili kontakt s
místem stlačení a neposunuli ruce.
14

Test první pomoc 1
1. Jakou rychlostí má být prováděno umělé dýchání
a) 5 vdechů za minutu
b) 20 vdechů za minutu
c) 60 až 80 vdechů za minutu
2. Před započetím umělého dýchání z úst do úst není nutno
a) zaklonit postiženému hlavu
b) uložit postiženého na měkkou podložku
c) u postiženého zajistit průchodnost dýchacích cest
3. Umělé dýchání můžeme ukončit
a) až po 60min.
b) až na pokyn lékaře
c) až na pokyn vedoucího
4. Nepřímou srdeční masáž nesmíme ukončit ani
a) na pokyn lékaře
b) pokud dojde k obnovení srdeční činnosti postiženého
c) když po 30min. nedojde k obnovení srdeční činnosti
5. Jakou rychlostí má být prováděna nepřímá srdeční masáž
a) 10 až 12 stlačení za minutu
b) 80 stlačení za minutu
c) 130 stlačení za minutu
6. Označte správný postup při poskytování první pomoci při úrazech elektřinou
a) 1, 2, 4, 3, 5 1. vyprostit postiženého z dosahu proudu
b) 1, 4, 3, 5, 2 2. co nejdříve uvědomit nadřízeného
c) 1, 5, 4, 3, 2 3. je-li to nutné, zahájit nepřímou srdeční masáž a umělé dýchání
4. zjistit zda postižený dýchá a zda je hmatný tep
5. přivolat lékaře
7. Před zahájením nepřímé srdeční masáže
a) musíme postiženého uložit rovně na záda na rovnou a měkkou podložku
b) musíme dát postiženému napít
c) musíme postiženého uložit rovně na záda na rovnou a pevnou podložku
8. Při provádění nepřímé srdeční masáže musí mít zachránce
a) horní končetiny nataženy v loktech
b) horní končetiny pokrčené v loktech
c) jednu ruku vsunutou pod záda postiženého a druhou rukou provádí nepřímou srdeční masáž
9. Při provádění nepřímé srdeční masáže je nutno stlačovat hrudní kost
a) maximálně do hloubky 2cm, aby nedošlo k poškození hrudní kosti
b) do hloubky 4 až 5cm
c) do hloubky 6 až 8cm
10. Postižený zůstal po úrazu el.proudem při vědomí, není viditelně zraněn, dýchá a má hmatný tep
a) je nutno i přesto přivolat lékaře a navíc musíme setrvat u postiženého do lékařova příchodu
b) je nutno i přesto přivolat lékaře ale na lékaře nemusíme u postiženého čekat
c) postižený může pokračovat v práci, ale měl by do 24hodin navštívit lékaře
11. Záchranné práce při úrazu na el.zařízení nad 1kV (zejména při pádu vodiče VN, VVN) je nutno
provádět se zvýšenou opatrností, v takovém případě je proto třeba před prováděním záchranných prací
a) vystavit příkaz B
b) o úrazu nejprve uvědomit nejbližší pracovníky rozvodny
c) dát si pozor na nebezpečí vzniku krokového napětí
15

Test první pomoc 2
1. Při úrazu el.proudem můžeme postiženého vyprostit z dosahu proudu několika způsoby
a) odtažením postiženého z dosahu el.proudu
b) vypnutím přívodu el.proudu
c) odsunutím zdroje úrazu (např. vodiče) z dosahu postiženého
2. Ověření znalostí poskytování první pomoci při úrazu el.proudem
a) postačí ověřit pouze při nástupu pracovníka do organizace
b) musí být součástí zkoušky pracovníků s eltech.kvalifikací podle vyhl.50
c) může být součástí zkoušky pracovníků s eltech.kvalifikací podle vyhl.50
3. Záchrannou lékařskou službu je možno přivolat pomocí tísňového telefonního čísla
a) 150
b) 155
c) 158
4. Při hašení požáru el.zařízení pod napětím se z důvodu rizika úrazu el.proudem musí používat
a) vodní hasící přístroj
b) pěnový hasící přistroj
c) tetrachlorový hasící přístroj
5. Umělé dýchání nesmíme ukončit, ani když
a) tak rozhodne vedoucí
b) dá pokyn lékař
c) postižený začne dýchat sám
6. Při provádění nepřímé srdeční masáže je nutno stlačovat hrudní kost
a) s frekvencí přibližně 60 stlačení za minutu
b) s frekvencí přibližně 80 stlačení za minutu
c) s frekvencí přibližně 120 stlačení za minutu
7. Postižený zůstal po úrazu el.proudem při vědomí, není viditelně zraněn, dýchá a má hmatný tep
a) není nutno přivolávat lékaře, když se postižený cítí po chvíli v dobré kondici
b) postižený může pokračovat v práci, avšak do 24hod.musí navštívit lékaře
c) musíme setrvat u postiženého do příchodu lékaře
8. Při nepřímé srdeční masáži opakovaně stlačujeme
a) krajinu břišní
b) hrudní koš
c) krk v okolí tepen
9. Postiženého, který je po úrazu el.proudem v bezvědomí, ale dýchá
a) uložíme do stabilizované polohy na bok a do příchodu odborné pomoci sledujeme jeho tep a dech
b) uložíme do stabilizované polohy na záda a do příchodu odborné pomoci sledujeme jeho tep a dech
c) pohodlně posadíme do stabiliz. polohy a do příchodu odborné pomoci sledujeme jeho tep a dech
10. Postiženému neustále zapadá jazyk, aby znovu nezapadal a postižený se tak neudusil, postiženého
a) položíme na břicho ústy směrem k zemi, aby jazyk neměl možnost zapadnout
b) jazyk např. propíchneme i rezavým drátem a upevníme do koutku úst tak, aby nezapadl
c) jazyk nesmíme propíchnout z důvodů infekce, musíme ústa vyčistit, jazyk držet prsty rukou
11. V případě pracovního úrazu se musí vždy
a) sepsat záznam o úrazu
b) informovat revizní technik nebo vedoucí s elektrotechnickou kvalifikací
c) zpracovat seznam přítomných osob s elektrotechnickou kvalifikací
16

Prokazatelné proškolení studentů - podpisový arch.
V předmětu Elektrická měření jsem byl seznámen a proškolen z následujících bezpečnostních
témat:
1)Zásady bezpečnost práce při měření v elektrotechnické laboratoři.
2)Zásady pro praktická měření elektro.
3)Podmínky správného měření, postup při měření a vyhodnocení výsledků.
4)Laboratorní řád.
5)První pomoc při úrazu elektrickou energií.
Uvedené tématice jsem rozuměl a pochopil ji, zapsal jsem si ji do sešitu a při měření a práci s
elektrickým zařízením v laboratoři se jimi budu řídit.
Školní rok:
Třída:
p.č. Příjmení Jméno Datum proškolení Podpis
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
Školitelé:
17

Rozdělení a druhy měřících přístrojů
Měřící přístroje (MP) jsou jemná a citlivá zařízení, obvykle uzavřená v pouzdru nebo ve skříňce,
aby byla chráněna před znečištěním.
V každém MP je ústrojí, v němž měřená veličina vyvolá mechanický moment, tzv.moment
soustavy. Moment soustavy uvede v činnost měřicí ústrojí s ukazovatelem (ručkou), který na
stupnici ukáže velikost měřené veličiny.Proti momentu soustavy působí druhý moment, tzv. řídící
neboli direktivní, který většinou vzniká zkrucováním jemných přívodních spirálových pružin
(jako nepokoj u hodinek). Ručka se ustálí v takové poloze, v níž jsou oba momenty v rovnováze.
Aby se ručka rychle ustálila bez kývání, má každá měřicí soustava vhodné tlumení.
Měřící přístroje rozdělujeme podle několika hledisek:
1. Podle provedení:
- Panelové, mají malé rozměry a jsou určeny k montáži na panelech různých zařízení.
- Rozvaděčové, jsou obvykle v pouzdrech a mají příchytky pro uchycení v otvoru rozvaděče.
- Přenosné, určené k manipulaci a přenášení.
2. Podle tvaru:
- Kruhové.
- Čtvercové.
- Obdélníkové (profilové).
3. Podle přesnosti -do sedmi tříd přesnosti:
- 0,1 - nejpřesnější přístroje
- 0,2 - velmi přesné laboratorní přístroje
- 0,5 - přesné laboratorní přístroje
- 1,0 - montážní a dílenské přístroje
- 1,5 - montážní a dílenské přístroje
- 2,5 - rozváděčové přístroje
- 5,0 - přístroje pro informativní měření (indikátory)
4. Podle stupnice:
- Lineární, stejné dílky stupnice, každý odpovídá stejné velikosti měřené veličiny.
- Nelineární (kvadratická, logaritmická…), vzdálenost mezi dílky není stejná, je nelineární.
- S nulou uprostřed, měří vlevo i vpravo, rozezná polaritu.
- S potlačenou nulou, stupnice začíná hodnotou větší než nulovou, nula je mimo stupnici.
- Prodloužená, chrání před přetížením MP, měřicí rozsah vyznačen tečkami.
5. Podle způsobu čtení měřené veličiny:
- Ručkové, ukazují velikost měřené veličiny na stupnici počtem dílků nebo přímo v
jednotkách.U přenosných přístrojů (vyjma provozních) bývají stupnice podloženy zrcátkem,
které umožňuje přesné odečtení výchylky ručky bez tzv. paralaxy - chyby vzniklé nesprávnou
polohou oka při čtení výchylky na stupnici MP. Některé MP mají místo ručky zrcátko, od
kterého se odráží světelný paprsek dopadající na stupnici.
- Zapisovací (registrační), zaznamenávají trvale časový průběh měřené veličiny na odvíjející
se pás papíru.
- S počitadlem, udávají přímo v číslech velikost veličiny, anebo údaj číselníku musíme násobit
číslem (konstantou), abychom dostali správnou velikost měřené veličiny
- Číslicové (digitální), dnes již dosti rozšířené, které pomocí analogovědigitálního (A/D)
převodníku zobrazují měřenou veličinu v číslicové formě.
18

6. Podle druhu měřené veličiny:
- Voltmetry, měření napětí.
- Galvanometry, měření malých proudů.
- Ampérmetry, měření proudu.
- Wattmetry, měření výkonu.
- Kmitoměry, měření kmitočtu.
- Fázoměry, měření účiníku.
- Elektroměry, měření el. práce.
- Atd.
7. Podle měřicí soustavy:
- S otočným magnetem.
- Magnetoelektrické (s otáčivou
cívkou).
- Magnetoelektrické poměrové.
- Feromagnetické.
- Elektrodynamické.
- Ferodynamické.
- Indukční (Ferraisovy).
- Tepelné.
- Rezonanční.
- Elektrostatické.
19

Měřící soustava magnetoelektrická (s otočnou cívkou, deprézká)
• podkovovitý trvalý magnet s pólovými nástavci z
magneticky měkkého materiálu
• mezi pólovými nástavci je souose a pevně upevněn
váleček z měkké oceli
• ve vzduchové mezeře (mezi válečkem a pól.nástavci) je
otáčivě na hřídeli uložena obdélníková cívka na Al
rámečku
• proud se do cívky přivádí dvěma protisměrně
navinutými spirálovými pružinami, které vytváří řídící
moment
• prochází-li cívkou měřený DC proud, vytváří vlastní
točivé magnetické pole, které se snaží otočit cívku tak,
aby smysl magnetického pole cívky i trvalého magnetu
byl shodný, vytváří moment soustavy
• cívka na hřídeli je spojena s ručkou a při svém pohybu
musí překonávat sílu přívodních spirálových pružin, které ji vracejí zpátky
• jakmile dojde k vyrovnání těchto sil, momentu soustavy a řídícího momentu, ručka ukáže
velikost měřeného proudu
• tlumení se děje vířivými proudy, indukující se do AL rámečku při pohybu cívky
• výchylka ručky je závislá na směru a velikosti měřeného proudu, otočí-li se směr proudu,
výchylka je opačná, nula tak může být i uprostřed stupnice (galvanoměr)
• je tak určena pouze pro měření DC veličin, výchylka ručky je vždy úměrná měřenému proudu
• stupnice je lineární
• pro měření AC veličin se musí zabudovat usměrňovač nebo termoelektrický článek, výchylka
ručky je pak úměrná střední hodnotě usměrněného proudu
• nejrozšířenější analogová měřící soustava
• malá spotřeba (1 až 100µW), R i voltmetru 0,5 až 50kΩ, úbytek napětí na ampérmetru 50 až
300mV
• velká citlivost (podle počtu závitů cívky 20 až 300závitů a přesnost (třída přesnosti 0,1 / 0,2)
• zanedbatelný vliv cizích magnetických polí do 0,5T (díky vlastnímu magnet.poli)
20

Měřící soustava magnetoelektrická poměrová
• poměrové ústrojí se skládá jako u magnetoel.soustavy
(trvalý magnet s jádrem mezi pólovými nástavci) jádro
má však oválný průřez, takže se vzduchová mezera
rozšiřuje a magnet.indukce v ní klesá
• na hřídeli jsou pevně uloženy dvě cívky, které spolu
svírají vzhledem k svislé ose úhel větší než 90°
• cívky jsou napájeny proudem pomocí pružinek,
nevytvářejí však řídící moment
• při nezapnutém přístroji (cívkami neteče proud),
zaujímá ručka MP libovolnou polohu
• při měření jsou cívky spojeny paralelně
• v jedné cívce se vyvine točivý moment ve smyslu
hodinových ručiček
• v druhé cívce moment opačný
• točivé momenty jsou různé velikosti
• větší moment vytlačuje cívku do slabšího magnet.pole a tím se dostává cívka s menším
momentem do silnějšího magnet pole a její moment se zvětšuje
• když se velikosti obou momentů vyrovnají, cívky se zastaví, ručka na stupnici ukáže velikost
měřené veličiny
• používá se u ohmmetrů pro měření el.odporů
• výhodou je, že výchylka ručky nezávisí na kolísání napětí napájecího zdroje
měřící soustava magnetoelektrická s usměrňovačem
měřící soustava magnetoelektrická s izolovaným vestavěným tepelným článkem (viz.
soustava tepelná)
měřící soustava magnetoelektrická s neizolovaným samostatným tepelným článkem
21

Měřící soustava elektromagnetická (s otočným železem,
feromagnetická)
Měřící soustava elektromagnetická poměrová
• založena na principu odpuzování dvou souhlasných pólů
magnetů
• směr síly (točivého magnetu) je nezávislý na směru proudu
• uvnitř, v dutině kotoučové cívky, je umístěn jeden pevný a
jeden pohyblivý Fe plíšek
•(oba z magneticky měkkého materiálu)
• pohyblivý plíšek je spojen s hřídelí, na níž je připojena ručka
a spirálová pružina (řídící moment)
• průchodem měřeného proudu cívkou vzniká magnet.pole,
které zmagnetuje oba plíšky souhlasně (ať jde o proud AC či
DC), začnou se odpuzovat, moment soustavy
• pohyblivý plíšek je tak odpuzován od pevného, otáčí hřídelí
proti síle spirálové pružiny, až se oba momenty vyrovnají =
výchylka
• tlumení je vzduchové, pohyb ručky je brzděn hřídelí, která se pohybuje s malou vůlí ve
vzduchové komůrce
• vhodné pro měření AC i DC veličin (do 200 až 500Hz, při vyšších frekvencí se uplatní vlivy
frekvenčních vlastností cívky), měří přímo efektivní hodnotu
• závislost výchylky na proudu je kvadratická (neboť odpuzovací síla je úměrná čtverci
magnetické indukce, která je přímoúměrná proudu v cívce), proto je stupnice nelineární,
zpočátku zhuštěná, výchylka může být až 250°
• zvláštním tvarem Fe plíšků lze částečně závislost výchylky ručky na proudu v daném měřícím
rozsahu linearizovat
• vlastní spotřeba je poměrně velká (0,5 až 1VA), nehodí se tak pro měření malých veličin (až tak
od 6V / 20mA)
• menší přesnost (třída přesnosti 1,5 až 2,5)
• ale jednoduchá, levná, provozně bezpečná konstrukce
• necitlivá na krátkodobá přetížení i cizí magnetické pole
• kompenzace teplotních chyb
• jako rozváděčové a provozní MP
22

Měřící soustava elektrodynamická (bez železa) a ferodynamická (se
železem)
• na principu dynamických účinků procházejícího el.proudu, konstrukčně srovnatelná s
magnetoel.soustavou (místo trvalého magnetu je použit elektromagnet)
Elektrodynamická
• skládá se ze dvou cívek, vnější pevné proudové cívky
elektromagnetu (je rozdělena na dvě části zapojené do série) v
jejíž dutině je otočně na hřídeli uložena vnitřní napěťová cívka
• napěťová cívka se otáčí v elmag.poli pevné proudové cívky
Ferodynamická
• obě cívky mají feromagnetická jádra z Si plechů vzájemně odizolovaných, čímž se zesílí
působení el.proudu, zvýší citlivost, zmenší spotřeba, výchylka až 270°, třída přesnosti nejvýše
0,5, použití většinou jako wattmetr
• přívody otočné cívky jsou opět z protisměrně navinutých spirálových pružinek, řídící moment
• při měření prochází měřený proud oběma cívkami, v obou cívkách vzniknou magnet.pole, která
mají snahu splynout co do směru i smyslu, výchylka ručky je závislá na proudech v obou
cívkách
• pevná cívka stojí, v otočné tak vznikne točivý moment úměrný napětí (proudu) na otočné cívce a
proudu v pevné cívce, moment soustavy
• změní-li se současně směr proudu v obou cívkách, zůstane zachován i směr točivého, směr
výchylky
• vhodná pro měření AC i DC veličin i výkonu AC proudu
• u ampérmetru jsou cívky spojeny paralelně, u voltmetru jsou cívky spojeny sériově
• u wattmetru na otočnou napěťovou cívku s velkým počtem závitů se přiloží napětí na spotřebiči,
na pevnou proudovou cívku s malým počtem závitů se přiloží proud spotřebičem, MP pak měří
součin těchto hodnot, tzn. výkon včetně účiníku, proudový rozsah cívky je třeba kontrolovat
vloženým ampérmetrem, je totiž možno nepřekročit max. měřený výkon a přesto se MP zničí v
důsledku překročení proudového rozsahu
• u wattmetru pro měření jalového výkonu se zařadí do napěťové větve otočné cívky indukčnost
(tlumivka) a činný odpor. Proud v napěťové větvi tak bude fázově posunut o 90°
• stupnice lineární, efektivní hodnota, malá citlivost, velká spotřeba
• vliv cizích magnet.polí, stíní se krytem z feromagnetického materiálu o velké permeabilitě
Elektrodynamická poměrová
Ferodynamická poměrová
• na otočném Fe jádře navinuty dvě zkřížené cívky,
• vznikne poměrový účinek pro měření účiníku cosΦ (fí) nebo fázového posuvu
23

Měřící soustava indukční (Ferraisova)
Indukční poměrová
Indukční s točivým magnetickým polem
• pevná část je složena z Si plechů, má 4 vyniklé póly
• na dvou protilehlých pólech jsou proudové cívky
• (navinuté tlustým drátem s malým počtem závitů)
• na zbylých dvou protilehlých pólech jsou cívky napěťové
• (navinuté tenkým drátem s velkým počtem závitů)
• v dutině kostry je pevné válcové jádro též z Si plechů
• (pro lepší magnet.vodivost)
• mezi póly a válcovým jádrem je vzduchová mezera
• ve vzduchové mezeře je Al dutý váleček upevněný na hřídeli
• s hřídelí je dále spojena i ručka a spirálová pružina
• napěťové cívky (velký počet závitů) mají velký indukční odpor X L
• AC proud tekoucí napěťovými cívkami je tak proti AC proudu v proud.cívkách fázově posunut
skoro o 90°
• magnet.pole proudových a napěťových cívek jsou prostorově k sobě kolmá
• vytvářejí výsledné točivé magnet.pole, které protíná Al váleček a indukuje v něm vířivé proudy
• vířivé proudy natáčejí váleček proti řídícímu momentu pružiny
• s válečkem se pohybuje ručka (ukazuje výchylku na rovnoměrné stupnici)
• tlumení pohybu ručky je magnetické (vířivými proudy)
• použití u wattmetrů
Indukční s postupným magnetickým polem (elektroměr)
• do vzduchové mezery magnet.obvodu zasahuje Al kotouč
• Al kotouč je pevně spojen se svislou hřídelí
• na kotouč působí dvě magnet.pole
• jedno pole je buzeno dvěma cívkami na jádru pod Al
kotoučem
• cívky jsou mezi sebou i vzhledem k spotřebiči spojeny do
série
• teče jimi odebíraný proud
• mají malý počet závitů z tlustého drátu
• druhé magnet.pole vytváří cívka na jádru nad kotoučem
• má velký počet závitů z tenkého drátu, cívka je připojena
k síti paralelně
• obě magnet.pole se skládají ve výsledné magnet.pole postupné, postupné magnet.pole indukuje
v kotouči napětí, napětí vyvolá v kotouči vířivé proudy, vířivé proudy vytváří s postupným
magnet.polem točivý moment, kotouč se tak uvede do otáčivého pohybu, otáčky kotouče se
přenášejí šroubovým převodem na počítadlo
Aby byla rychlost otáčení kotouče vždy úměrná napětí sítě a proudu prošlému elektroměrem,
otáčí se kotouč v poli trvalého magnetu. Takto indukované vířivé proudy vytvářejí řídící moment,
který se dá nařídit tak, že počítadlo přímo udává spotřebovanou el.energie
Elektroměry rozdělujeme podle počtu fází (1~, 3~, více), podle počtu sazeb (jednosazbové,
dvojsazbové)
24

Měřící soustava tepelná
• na principu změny délky kovového vlákna teplem, které
vzniká průchodem AC či DC proudu
• byly vytlačeny magnetoel.soustavou s tepelným článkem
• vhodné pro vf proudy
nevýhoda:
• malá přetížitelnost, nulová poloha ručky se mění vlivem
vnější teploty
• nynější MP mají spirálu z dvojkovu, kterou prochází proud,
• zahřátá spirála se svinuje nebo rozvinuje. Tím vzniká
moment soustavy.
• výchylka ručky závisí na druhé mocnině proudu, takže stupnice je nerovnoměrná
• pro měření efektivní hodnoty AC proudu
• bez tlumení, protože spirála z dvojkovu má velkou tepelnou setrvačnost
měřící soustava tepelná s bimetalem
měřící soustava tepelná s drátem
Měřící soustava rezonanční (vibrační)
• podstatou MP je elektromagnet a jho s ocelovými
pružinami (jazýčky)
• jazýčky jsou vpředu zahnuty v pravém úhlu,
• čelní plošky jsou bíle smaltovány, aby bylo dobře
vidět jejich kmitání
• pružinky jsou naladěny na mechanické rezonanční
kmity, takže jazýčky mají různé vlastní kmitočty a
jsou na jhu seřazeny tak, že jejich kmitočet směrem
od leva doprava stoupá
• prochází-li cívkou elmagnetu AC proud, rozkmitá
se nejvíce působením AC magnet.pole ta pružinka, která je naladěna na stejný kmitočet, jaký
má proud
• jazýček s nejvyšším rozkmitem má tak v okénku stupnice i nejvyšší bílé políčko
• kmitají-li dva jazýčky vedle sebe stejným rozkmitem,
měřený kmitočet je právě uprostřed
• ostatní pružiny, jejichž rezonanční kmitočet je vzdálen od
kmitočtu procházejícího proudu elektromagnetem, téměř
nekmitají
• používají se k měření kmitočtů od 15 do 600Hz
25

Měřící soustava elektrostatická
• na principu vzájemného přitahování nebo odpuzování
těles s elektrickými náboji
• používají se jako voltmetry pro měření vysokého AC
nebo DC napětí
• napětí se přivádí ke dvěma pevným svislým destičkám,
mezi kterými je zavěšena lehká Al destička, která je
vodivě spojena s jednou pevnou destičkou a má s ní
el.náboj stejné polarity
• souhlasné náboje se odpuzují, nesouhlasné přitahují,
takže Al destička je jednou pevnou destičkou
přitahována, druhou odpuzována
• výkyv destičky se přenáší převodovým mechanizmem na ručku
výhoda:
• při měření DC vysokého napětí nemají žádnou vlastní spotřebu, při AC pak velmi malou, neboť
závisí na kapacitě soustavy a na kmitočtu napětí
• rozsah lze zvětšit odporovým děličem napětí pro AC i DC měření, nebo kapacitním ale jen pro
AC měření
Měřící soustava s otočným magnetem
• pevná cívka, v jejíž dutině je otočně uložen permanentní magnet
• teče-li cívkou proud vytváří se v ní magnet.pole
• to svými účinky působí na trvalý magnet a natáčí ho tak, aby jeho
magnet.pole splynulo s magnet.polem cívky, tj. aby obě pole měla
stejný směr
• proti natáčení magnetu působí řídící moment, vznikající zkrucováním spirálových pružin
• ručka se natočí do polohy, při které se moment soustavy rovná momentu řídícímu
• jakmile přestane cívkou procházet proud, vrátí pružinka ručku do klidové polohy
• MP málo přesné, jen pro měření DC proudu či napětí
• stupnice má 0 uprostřed, vhodný pro měření, kde se mění smysl DC proudu---motorová vozidla
26

Důležité údaje na měřicích přístrojích a základní pojmy
Na měřicích přístrojích (MP) musí být vyznačeny buď na číselníku (stupnici) nebo na přední
straně krytu následující údaje:
- Jméno nebo značka výrobce.
- Výrobní číslo.
- Jednotka měřené veličiny (A, V, W atd.).
- Třída přesnosti (sedm tříd přesnosti).
- Druh měřeného proudu (stejnosměrný, střídavý…).
- Měřicí soustava.
- Zkušební napětí.
- Další údaje podle druhu MP (např. u voltmetru jeho odpor v ohmech na 1V).
Tyto údaje se označují písemně, značkami nebo symboly (viz vložená tabulka).
Pro vlastní měření musíme znát měřicí rozsah přístroje, jeho konstantu, citlivost, přesnost,
přetížitelnost a vlastní spotřebu.
1. Měřicí rozsah.
Měřicí rozsah je rozmezí hodnot veličiny, ve kterém lze měřit s předepsanou přesností.
MP mají obvykle několik měřicích rozsahů, které lze měnit přepínačem na přístroji nebo
přepojováním svorek.Stupnice MP s několika rozsahy neudává přímo velikost měřené veličiny,
protože je rozdělena na dílky.U těchto přístrojů musíme pro jednotlivé měřicí rozsahy určit tzv.
konstantu.
Konstanta je číslo, kterým násobíme počet dílků přečtených na stupnici, abychom dostali
skutečnou velikost měřené veličiny.Udává se v měřené veličině na 1dílek stupnice.
k = měřicí rozsah / počet díků stupnice
Příklad: Voltmetr s rozsahem do 25V má stupnici rozdělenou na 100dílků.
Konstanta voltmetru tak bude k = měřicí rozsah/počet dílků stupnice
k= 25/100 = 0,25V na 1dílek stupnice.
2. Citlivost měřícího přístroje.
Citlivost MP je výchylka ručky v dílcích stupnice připadající na jednotku měřené veličiny.
Čím je citlivost větší, tím menší hodnoty veličiny je přístroj schopen měřit.Citlivost je dána
převrácenou hodnotou konstanty MP. Udává se v dílcích na jednotku měřené veličiny.
C = 1 / k
27

3. Přesnost měřícího přístroje.
Přesnost MP se vyjadřuje třídou přesnosti, kterých je sedm: 0,1 - 0,2 - 0,5 - 1 - 1,5 - 2,5 - 5. Tato
čísla udávají největší přípustnou chybu MP v procentech z maximální hodnoty měřícího rozsahu
při normálních pracovních podmínkách. Z toho vyplývá, že každý MP vykazuje přesnější měření,
čím větší je výchylka ručky. Je proto třeba dbát, aby byl pro měření zvolen takový rozsah, aby
výchylka ručky byla v poslední třetině stupnice.
4. Přetížitelnost měřícího přístroje.
Přetížitelnost MP je udána násobkem proudu nebo napětí, který musí MP trvale nebo alespoň
krátkodobě bez poškození vydržet.
Trvale lze ampérmetry a voltmetry přetížit 1,2násobkem jmenovitého proudu nebo napětí.U
krátkodobého přetížení jsou hodnoty a trvání v sekundách uvedeny v příslušné normě (ČSN 35
6201).
5. Vlastní spotřeba měřícího přístroje.
Vlastní spotřeba je dána příkonem MP potřebného k dosažení plné výchylky ručky. Udává se ve
wattech nebo ve voltampérech. Vlastní spotřebu můžeme také vyjádřit jinými veličinami (na MP
tomu tak často bývá), z nichž ji lze vypočítat. Například u voltmetru jeho odporem v ohmech na
volt nebo u ampérmetru úbytkem napětí pro pnou výchylku ručky.
6. Příklad výpočtu hodnot.
Voltmetr s rozsahem do 500V, se stupnicí rozdělenou na 250dílků, bylo naměřeno napětí
180,5dílku. Voltmetr má vnitřní odpor 1000ohmů/volt a třídu přesnost 0,5. Urči naměřené napětí
ve voltech, citlivost voltmetru a jeho vlastní spotřebu.
Konstanta voltmetru k=měřicí rozsah/počet dílků stupnice=500/250=2V/dílek
Naměřené napětí
Přesnost voltmetru
U=konstanta* naměřených dílků=2*180,5=361V
p=(rozsah/100%) * třída přesnosti v %=(500/100)*0,5=+-2,5V
Skutečná velikost naměřeného napětí
U=361 +-2,5V
Citlivost voltmetru
C=1/k=1/2=0,5dílku/V
Celkový odpor voltmetru R=vnitřní odpor v ohmech na volt * rozsah=1000*500=500 000ohmů
Vlastní spotřeba voltmetru P=U 2 /R=500 2 /500 000=0,5W=500mW
28

Test z teoretických znalostí o měřících přístrojích
1) Elektrické měřící přístroje jsou rozděleny do těchto tříd přesnosti:
a) 0,1 0,2 1 1,5 2 2,5 5
b) 0,1 0,5 1 1,5 2 2,5 5
c) 0,1 0,2 0,5 1 1,5 2,5 5
2) Nejpřesněji bude měřit přístroj s třídou přesnosti:
a) 0,5
b) 2,5
c) 0,2
3) Konstanta měřícího přístroje se vypočítá:
a) k=jmenovitý rozsah přístroje/počet dílků stupnice
b) k=jmenovitý rozsah přístroje/výchylka ručky
c) k=počet dílků stupnice/jmenovitý rozsah přístroje
4) Zmenšíme-li citlivost přístroje, jeho rozsah se:
a) zvětší
b) nezmění
c) zmenší
5) KWh je jednotka a rovná se:
a) elektrického výkonu 3600Wh
b) elektrické energii 1000Wh.
c) elektrické práci 3600Ws
6) Značka μA znamená a má rozměr:
a) miliampér 10 -3 A
b) mikroampér 10 -6 A
c) mikroampér 10 -3 A
7) Jeden dílek na stupnici značí: 0 1 2
a) 0,2 jednotek
b) 0,5 jednotek
c) 2 jednotky
8) Jeden dílek na stupnici značí: 0 1
a) 1 jednotku
b) 2 jednotky
c) 0,5 jednotek
9) Citlivost měřícího přístroje se vypočítá:
a) c=počet dílků stupnice/jmenovitý rozsah přístroje
b) c=výchylka ručky/jmenovitý rozsah přístroje
c) c=jmenovitý rozsah přístroje/počet dílků stupnice
10) Moment měřící soustavy vytváří:
a) měřící ústrojí, např.magnetoelektrické
b) tlumení, např.elektromagnetické, založené na účincích vířivých proudů
c) spirálová pružina nebo ploché vlákno závěsu
29

Test z teoretických znalostí o měřících přístrojích
Dle tabulky umístěné vedle testu vyberte správné odpovědi.
1) Střídavý proud se značí:
a)24 b)25 c)26
2) Zkušební napětí 500V se značí:
a)30 b)31 c)32
3) Poloha přístroje svislá se značí:
a)19 b)20 c)21
4) Značka soustavy magnetoelektrické:
a)2 b)4 c)6
5) Značka soustavy feromagnetické:
a)4 b)6 c)8
6) Značka číslo 12 je značka soustavy:
a) elektrostatické
b) tepelné s dvojkovem
c) tepelné s horkým drátem
7) Značka číslo 32 znamená:
a) zkušební napětí nekonečně velké
b) u MP se nedělala zkouška el. pevnosti
c) el. pevnost neodpovídá předpisům
8) Značka číslo 26 znamená proud:
a) stejnosměrný
b) střídavý
c) střídavý i stejnosměrný
9) Značka číslo 10 je značka soustavy:
a) indukční
b) elektrostatická
c) ferodynamická
10) Měřící soustava číslo 17 slouží k měření:
a) jen stejnosměrného napětí a proudu
b) jen střídavého proudu
c) stejnosměrného i střídavého proudu a napětí
30

Měření elektrických veličin
- Velikost napětí nebo proudu je třeba často při elektrických měřeních měnit a to buď plynule
nebo po určitých, předem zvolených hodnotách.
- Reostatem (měnitelným odporem zapojeným do série se spotřebičem)
řídíme stejnosměrné i střídavé napětí u spotřebičů s velkým odběrem
proudu. Řídíme hlavně proud obvodem.
- Potenciometr používáme k řízení napětí v obvodech s malým odběrem
proudu. Řídíme hlavně napětí.
- Kombinaci zapojení používáme pro řízení tak, že potenciometrem
provádíme hrubou regulaci napětí, jemné doladění pak reostatem.
- Střídavá napětí a proudy lze výhodněji a hospodárněji regulovat
pomocí transformátorů (autotransformátor, transformátor s odbočkami na obou stranách).
- Při měření stejnosměrným proudem je pak třeba dbát na polaritu, kladný pól zdroje je třeba
spojit s kladnou svorkou MP, záporný pól pak se zápornou svorkou MP.
- U MP se třemi svorkami je obvykle střední svorka kladná, u MP se dvěma svorkami je kladná
obvykla pravá svorka. Většinou jsou svorky označeny.
- Pro měření velkého napětí nebo proudu se dále používá i takzvaných měřících
transformátorů proudu nebo napětí
31

Test – výpočet hodnot měřícího přístroje
Voltmetrem s rozsahem do 500V,
se stupnicí rozdělenou na 250 dílků,
bylo naměřeno napětí 180,5 dílku.
Voltmetr má vnitřní odpor 1000ohmů/volt
a třídu přesnosti 0,5.
Urči :
konstantu voltmetru (k) v příslušných jednotkách
naměřené napětí v příslušných jednotkách
přesnost voltmetru v příslušných jednotkách
skutečnou velikost naměřeného napětí (ovlivněnou přesností voltmetru) v patřičných
jednotkách
citlivost voltmetru (C) v příslušných jednotkách
celkový odpor voltmetru (R i ) v příslušných jednotkách
vlastní spotřebu voltmetru v příslušných jednotkách
Konstanta voltmetru k=měřicí rozsah/počet dílků stupnice=500/250=2V/dílek
Naměřené napětí U=konstanta* naměřených dílků=2*180,5=361V
Přesnost voltmetru p=(rozsah/100%) * třída přesnosti v %=(500/100)*0,5=+-2,5V
Skutečná velikost naměřeného napětí U=361 +-2,5V
Citlivost voltmetru C=1/k=1/2=0,5dílku/V
Celkový odpor voltmetru R=vnitřní odpor v ohmech na volt * rozsah=1000*500=500 000ohmů
Vlastní spotřeba voltmetru P=U 2 /R=500 2 /500 000=0,5W=500mW
32

Měření elektrického proudu
měříme ampérmetrem, miliampérmetrem, mikroampérmetrem, galvanometrem
- v obvodu jej zapojujeme do série se spotřebičem, u něhož měříme proud
jestliže měřící rozsah ampérmetru nestačí, zvětšíme ho bočníkem
- bočník zapojujeme paralelně k ampérmetru (do série se spotřebičem)
- jsou to velmi přesné odpory z manganinových tyčí nebo plechů
- vnější svorky jsou pro připojení do proudového obvodu
- vnitřní svorky jsou pro připojení ampérmetru
- proud se nám podle Kirchhofova zákona rozdělí do ampérmetru I A a do bočníku I b ,
přitom U A =U b U A =R A . I A
U b = R b . I b
R A . I A = R b . I b
Ib
RA
⇒ =
I
A
Rb
- označíme-li n číslo, kolikrát chceme zvětšit rozsah ampérmetru bočníkem, pak bude
procházet proud (n-1)x větší než ampérmetrem, bočník tak musí mít odpor (n-1)x menší, než
je odpor ampérmetru, odpor bočníku pak je
RA
Rb =
n -1
velké střídavé proudy měříme pomocí měřících transformátorů proudu
- primární vinutí zapojíme do série se zátěží, svorky značíme velkými písmeny K,L
- sekundární vinutí (svorky) značím,e malými písmeny k,l, připojujeme sem ampérmetr obvykle
s normalizovaným rozsahem do 5A. Jen když přívody jsou velmi dlouhé (MP umístěn daleko
od měřícího transformátoru) použijeme rozsah do 1A
- sekundární strana ampérmetru je (malý vnitřní odpor) vlastně spojena nakrátko, proto
sekundární obvod nesmíme nikdy během měření rozpojit, protože primární proud by jádro
transformátoru přesytil (to by se nebezpečně zahřálo) a do sekundárního obvodu by se
indukovalo značně vysoké napětí (poškozením MP a ohrožení bezpečnosti). Sekundární
obvod je proto vybaven zkratovací svorkou (měníme-li MP napřed zkratujeme sekundár).
Sekundární obvod musí být stále zkratován buď ampérmetrem nebo svorkou
- jako u každého transformátoru i tady platí:
p I1
N2
2
= =
I N
= U
⇒ I 1
= p × I 2
U
2
1
1
konstanta transformátoru
velikost měřeného proudu
k
T
= p × k
A
I = × α
1
k T
A
k rychlému měření bez přerušení obvodu používáme u střídavých proudů tzv. klešťový
ampérvoltmetr
33

příklady:
Urči proud, když na měřícím transformátoru proudu s primárním vinutím do 500A a
sekundárním vinutím do 5A je připojen ampérmetr do 5A, který ukazuje proud 4,2A.
I A =4,2A
I1 500
p = = = 100
I
2
5
I = p × I
A
= 100×
4,2 420A
1
=
Urči proud, když na měřícím transformátoru proudu s primárním vinutím do 500A a
sekundárním vinutím do 5A je připojen ampérmetr do 15A, který má 100dílkovou stupnici a
ukazuje 28,1dílku.
rozsah 15A
k
A
A
= = = 0, 15
stupnice 100d
d
I
A
= k
A
× α = 0 ,15×
28,1 = 4, 215A
p = I
I
I
nebo
2
500
=
5
1
=
100
= p × I
A
= 100×
4,215 421, 5A
1
=
k p k
A
T
= ×
A
= 100 × 0,15 = 15
d
I = k × α = 15×
28,1 421, A
1 T A
= 5
Urči proud tekoucí elektrickým topidlem o příkonu P=2kW, připojené na napětí U=220V, když
na normalizovaném měřícím transformátoru proudu o primárním vinutí do 15A ukazuje
ampérmetr s rozsahem do 6A na 60ti dílkové stupnici výchylku 32 dílků.
k
Nebo
rozsah
stupnice
6A
=
60d
=
= 0, 1
A
A
d
I
A
= k
A
× α
A
= 0 ,1×
32 = 3, 2A
I
p =
I
2
=
5
15
1
=
( normalizováno)
I = p × I
A
= 3×
3,2 9, 6A
1
=
k p k
A
T
= ×
A3 × 0,1 = 0, 3
d
I = k × α = 0,3×
32 9, A
1 T A
= 6
3
34

Měření elektrického napětí
měříme voltmetrem, milivoltmetrem
- v obvodu jej zapojujeme paralelně k měřenému objektu
jestli-že měřící rozsah voltmetru nestačí, zvětšíme ho předřadníkem
- předřadník zapojujeme do série s voltmetrem
- jsou buď vestavěny do voltmetru a do obvodu se zařazují přepínačem nebo jsou samostatné
- napětí se nám podle Kirchhofova zákona rozdělí na voltmetr a předřadník U p , přitom
I U
V
= I p
V
I
V
=
R
V
U
I
p
=
R
p
p
U
R
V
V
U
=
R
p
p
U
⇒
U
V
p
R
=
R
V
p
- potřebujeme-li rozsah voltmetru zvětšit n-krát, musí mít předřadník odpor (n-1)x větší, než je
R = n −1
R
odpor voltmetru. Odpor předřadníku pak bude
p
( ) V
- v praxi obyčejně bývá vnitřní odpor voltmetru R V =1000Ω/V
- čím je vnitřní odpor voltmetru větší, tím je kvalitnější
velká střídavá napětí měříme měřícím transformátorem napětí
- primární vinutí (svorky M,N) připojíme paralelně k měřenému spotřebiči
- sekundární vinutí (svorky m,n) připojíme k voltmetru, normalizovaný rozsah do 100V
- vstup jistíme pojistkami P 1 , výstup (neuzemněný vývod) pojistkou P 2
- sekundární vinutí musíme zemnit, aby měřící obvod neměl vysoký potenciál působením
kapacit mezi primárním a sekundárním vinutím a z hlediska bezpečnosti při porušení izolace
(nebezpečné dotykové napětí)
1
převod měřícího transformátoru p = ⇒ U
1
= p × U
2
U
2
konstanta transformátoru
velikost měřeného napětí
U
k = p×
U
T
k V
1
= k T
× αV
Příklad:
Urči napětí v síti, když na měřícím transformátoru napětí 6000/100V je připojen
1) voltmetr do 100V ukazující 63,5V
2) voltmetr do 120V se stupnicí rozdělenou na 60dílků, ukazuje 31 3 / 4 dílku
ad1)
U
p =
U
1
2
6000 = = 60
100
U = p × U = 60 63,
5 = 3810V
1 2
×
ad2)
nebo
p = U
U
2
6000
=
100
1
=
60
rozsah 120 V
kV
= = = 2
stupnice 60d
V
d
UV = kV
× αV
= 2 × 31,75 = 63, 5V
U = p × U = 60×
63,5 3810V
kT
U
1 2
=
= p×
kV
= 60 × 2 = 120
= kT × αV
= 120×
31,75 3810V
1
=
35

Měření elektrického odporu
1) Voltmetrem a ampérmetrem - na základě Ohmova zákona
a) malé odpory
Běžné měření
U
R x
=
I
Přesné měření
R
x
=
U
I
x
=
U
I - I
V
=
U
U
I −
R
V
b) velké odpory
Běžné měření
U
R x
=
I
Přesné měření
U
R = -
I
x
R a
2) Měření pomocí Wheatsonova odporového můstku
Nastavíme-li známé odpory R N ,R 3 , R 4 tak, aby galvanometrem netekl
žádný proud, můžeme hodnotu R x vypočítat
I
G
= 0
U
R x
= Rx
×
U = R ×
R N
N
I ≈ R + R
I +
1 x N
2
≈ R3
R4
U
R N
= U R4
U
x
=
R
U R3
I 1
I 1
U R
= R × I
U R
×
3 3 2
= R
4 4
I2
R
R
x
3
⇒
= U R
I 1
U
=
I
R
2
x
3
R I
R I
1
R
x 1
=
N
N
= U RN
U
R4
=
I
R3I
2
R I
4
2
I 1
R
2
4
⇒
R
x
=
R
N
R
R
3
4
3) Měření odporovým můstkem (Omega) - využívá Wheatsonova můstku
- platí předcházející vztahy
- A - B odporový drát R1 ≈ l 1
R2 ≈ l2
- poloha bodu D se dá měnit posuvným běžcem,takže lze nastavit I G =0
l1
R1 = ρ
R1
R
S
x
= RN
l1
R
R
2
x
= RN
l2
R
l2
2
= ρ
S
- poměr délek l 1 /l 2 je vyznačen přímo na kruhové otáčivé stupnici
- R N je odporový normál obyčejně 5ti odporů vyznačených na přepínači uprostřed otáčivé
stupnice
- Výsledný odpor R x je pak součin údaje na kruhové stupnici a zařazeného normálu R N
36

Měření indukčnosti
1) Měření indukčnosti cívky bez jádra
U
2 2 2
Z L
= Z = R + X
I
L
2
= Z − R
X L
2
X L
= ϖL
= 2πfL
- Pomocí ohmetru musíme napřed změřit ohmický odpor měřené cívky.
- Napětí se nastaví tak, aby cívkou tekl jmenovitý proud I.
- Indukčnost pak vypočítáme z naměřených hodnot dle následujících matematických vztahů.
ϖL
=
Z
2
− R
2
L =
2
−
2
⎛U
⎞
⎜ ⎟
2
Z − R ⎝ I ⎠
=
ϖ 2πf
R
2
2) Měření indukčnosti cívky s železným jádrem
U
Z L
=
I
X L
= ϖL
= 2πfL
R č
=
P
2
I
- Indukčnost cívky s železovým jádrem není konstantní, protože závisí na magnetickém toku,
čili na velikosti proudu procházejícím cívkou.
- Watmetrem měříme příkon cívky (ztráty ve vinutí a v železe).
- Indukčnost pak vypočítáme z naměřených hodnot.
L =
Z
2
− R
ϖ
2
č
=
2
U P
−
2
I I
ϖ
2
4
=
U
2
2
I − P
4
I
ϖ
2
=
U
2
I
2
4
I
ϖ
− P
2
=
U
2
ϖ
I
2
− P
I
4
2
=
2 2
U I − P
2
2πfI
- Ztráty v železném jádru
2
P = P − RI R= odpor cívky určený stejnosměrným proudem
- Účinník
cosϕ =
P
UI
Fe
2
37

Měření kapacity
1) Měření kapacity kondenzátoru ampérmetrem a voltmetrem
U
X
C
=
I
C
C
1
X C
= ϖ C
⇒
C =
I
C
2πfU
C
- Regulací nastavíme proud a napětí tak, abychom nepřekročili provozní hodnoty
kondenzátoru.
- Voltmetr zapojíme podle toho, jak velké hodnoty měříme (před nebo za ampérmetr).
- Kapacitu pak vypočítáme
2) Měření kapacity kondenzátoru voltmetrem
U = U + U
2
U C
U C
2 2 2
1 2 C
= U
=
2
1
−U
2
2
2 2
U 1
−U
2
C =
U
C
I
C
2πfU
C
I
C
=
2πfC
- Regulací nastavíme proud a napětí tak, abychom nepřekročili provozní hodnoty
kondenzátoru.
- V poloze 1 změříme napětí zdroje U 1 .
- V poloze 2 změříme U 2 .
- Měřící metoda zanedbává ztráty v dielektriku, proto je méně přesná.
I
C
U
=
R
2
V
U
C
U C
U
2
I
C
RV
= =
2πfC
ϖC
U
2
2 2
RV
2 2
= U 1
−U
= U1
−U
2
2 ⇒
ϖC
U
2
ϖCR
V
=
U
2
1
−U
2
2
C =
ϖ R
V
U
U
2
2
1
−U
2
2
38

Měření elektrického výkonu
1) Měření výkonu stejnosměrného proudu
Obvykle neměříme wattmetrem, ale tak, že změříme napětí a proud, výkon pak vypočítáme ze
vztahu P=U.I (W, V, A)
a) velké napětí, malý proud
- normální měření P=U.I (W, V, A)
- je vždy větší o vlastní spotřebu ampérmetru P A =R A .I 2 (W, Ω, A)
- přesné měření P=U.I - R A .I 2
b) velký proud, malé napětí (malý výkon do 2kW, přednostní zapojení)
- normální měření P=U.I (W, V, A)
- je vždy větší o vlastní spotřebu voltmetru P
V
= U 2
R
(W, V, Ω)
- přesné měření
U
P = UI −
2
R V
V
39

2) Měření výkonu střídavého jednofázového proudu
- Jelikož závisí na účiníku (P=U.I.cosφ) měříme wattmetrem, má dvě cívky - napěťovou a
proudovou.
- Vnější svorky wattmetru jsou proudové, vnitřní napěťové.
- Vstupní svorky proudové i napěťové cívky jsou označeny šipkou.
- Aby nedošlo k přetížení proudové nebo napěťové cívky u wattmetru vlivem fázového posunutí
cosφ, zapojujeme do obvodu pro kontrolu ještě voltmetr a ampérmetr.
- Konstanta wattmetru
=
rozsahU × rozsahI
k W
počet'
dílků'
stupnice
- Naměřený výkon P=k W .α
- Z údajů všech MP pak lze vypočítat i účiník (P=U.I.cosφ)
cosϕ =
- Watmetry mají často dva proudové rozsahy přepínané přepínačem na přístroji, rozsah
napěťové cívky se zvětšuje předřadníkem.
- Správné zapojení předřadníku Nesprávné zapojení při zapojení do vstupu
napěťové cívky vzniká
mezi proudovou a
napěťovou cívkou
wattmetru zbytečně
velké napětí
P
UI
a) velké napětí, malý proud, velký výkon nad 2kW
normální měření
- výkon odečteme přímo z wattmetru P=U.I.cosφ
- výkon je vždy větší o vlastní spotřebu proudové cívky
wattmetru (P WA ) a ampérmetru (P A )
přesné měření
- P ideal =P W -(P WA +P A ) P A =R A .I 2
P WA =R WA .I 2
b) velký proud, malé napětí, malý výkon do 2kW
normální měření
- výkon odečteme přímo z wattmetru P=U.I.cosφ
- výkon je vždy větší o vlastní spotřebu napěťové cívky
wattmetru (P WV ) a ampérmetru (P V )
přesné měření
- P ideal =P W -(P WV +P V ) P V =U 2 /R WV
P WV =U 2 /R V
40

3) Měření výkonu střídavého třífázového proudu
Způsob měření závisí na tom, je-li síť čtyřvodičová nebo třívodičová a je-li zatížení souměrné
nebo nesouměrné.
a) souměrné zatížení -každou fází teče stejný proud
-stejný fázový posun
-stačí tedy změřit výkon v jedné fázi a násobit třemi
P F =U F .I F .cosφ=k W .α P=3P F =3k W .α
4 vodičové zapojení 3 vodičové zapojení -3vodičová síť nemá nulovací vodič
-nulový bod si musíme vytvořit uměle
-tvoří ho 3 stejné odpory ve hvězdě
-velikost odporů obyčejně bývá součet
odporů napěťové cívky a předřadník
R WV +R p =R 1 =R 2
b) nesouměrné zatížení
4 vodičová síť 3 vodičová síť
u obou zapojení je výkon
P=P 1 +P 2 +P 3
P=k W .(α 1 + α 2 + α 3 )
Aronovo zapojení dvou wattmetrů P=P 1 +P 2 = k W .(α 1 + α 2 )
Výchylky obou wattmetrů jsou
různé, záleží na cosφ
cosφ=1, činné zatížení, stejné výchylky obou wattmetrů
cosφ

4) Měření jalového výkonu jednofázového střídavého proudu
a) jalovým wattmetrem -od normálního se liší tím, že proud v napěťové cívce je posunut o
90° proti napětí
-způsoby měření jsou stejné jako při měření činného výkonu
b) výpočtem z naměřených hodnot P, U, I, při měření činného výkonu
P=U.I.cosφ
2
P = UI 1− sin ϕ
cosϕ
=
1−
sin
2
ϕ
P 2 =U 2 I 2 (1 - sin 2 φ)= U 2 I 2 - U 2 I 2 sin 2 φ→Q=UIsinφ→ Q 2 =U 2 I 2 sin 2 φ
P 2 =U 2 I 2 - Q 2
Q 2 = U 2 I 2 - P 2
2 2 2
Q = U I − P (var, V, A, W)
5) Měření jalového výkonu třífázového střídavého proudu
a) jalovými wattmetry stejně zapojenými jako při měření činného výkonu
b) normálními wattmetry, které musíme vhodně zapojit
souměrné zatížení jedním wattmetrem
wattmetr měří
Q
1
= 3 × Q F
Q
Q 1
F
=
3
jalový výkon 3f. proudu pak bude
Q1
Q = 3QF
= 3 = 3Q1
= 3 × k
w
×α
3
napěťová cívka je připojena
na napětí sdružené, v nichž
není zapojena proudová cívka
nesouměrné zatížení třemi wattmetry
napěťové cívky jsou připojeny
na sdružená napětí v nichž
není zapojena proudová cívka.
Proto je naměřený výkon 3 ×
větší než skutečný. Součet
Q
údajů všech tří wattmetrů
1
+ Q2
+ Q3
k ( α
1
+ α
2
+ α
3
)
Q =
= W
musíme proto dělit 3
3
3
42

Měření zemního odporu země
Uzemnění -úmyslné vodivé spojení elektrického obvodu nebo vodivých předmětů v
jeho blízkosti s vodivými předměty v zemi.
Zemniče
-vodivé předměty v zemi mající malý odpor (ocelové konstrukce, trubky,
desky, pásy, vodovodní potrubí …).
Ochranné uzemnění -spojení se zemí za účelem ochrany před nebezpečným dotykem.
Pracovní uzemnění -přímé uzemnění části proudového obvody (nebo nepřímé přes svodiče
přepětí) za účelem bezpečnosti provozu rozvodné soustavy.
K přerušení ochranného uzemnění může dojít až teprve při zkratu nebo úderu bleskem.
Odpor ochranného uzemnění se skládá:
- Z ohmického odporu přívodu (zanedbatelné).
- Z přechodového odporu mezi zemničem a zemí (zanedbatelné, pozor na působení oxidace).
- Z vlastního zemního odporu (značně se mění).
Vodivost půdy:
- Závisí na druhu půdy, jejím rozvrstvení, teplotě, vlhkosti.
- Klesá je-li zem zmrzlá nebo prochází-li zemničem trvale proud (půda se zahřívá, vysušuje).
- Zvýšíme zvlhčením zemniče a země vodou s rozpuštěnou solí (špatným vodičem je voda
dešťová, říční, mastné nebo olejové skvrny).
- Měříme pomocí střídavého proudu (při stejnosměrném proudu vznikají chyby způsobené
polarizací elektrod) a pro vyloučení vlivu bludných zemních proudů se volí kmitočet odlišný
od síťového kmitočtu a jeho násobku (90-140Hz).
- Měříme tranzistorovým měřičem zemních odporů PU 430, Terrometem, případně jiným
novějším měřidlem, dle přiloženého návodu.
Zapojení pro měření zemního odporu
Zapojení pro měření měrného odporu
43