Каким прибором измеряется напряжение как он включается в электрическую цепь

Измерение тока. Виды и приборы. Принцип измерений и особенности

Каким прибором измеряется напряжение как он включается в электрическую цепь

Нагрузка в электрической цепи характеризуется силой тока, измерение тока в амперах. Силу тока иногда приходится измерять для проверки допустимой величины нагрузки на кабель. Для прокладки электрической линии применяются кабели разного сечения. Если кабель работает с нагрузкой выше допустимой величины, то он нагревается, а изоляция постепенно разрушается. В результате это приводит к короткому замыканию и замене кабеля.

Измерение тока рекомендуется делать в следующих случаях:

  • После прокладки нового кабеля необходимо измерить проходящий через него ток при всех работающих электрических устройствах.
  • Если к старой электропроводке подключена дополнительная нагрузка, то также следует проверить величину тока, которая не должна превышать допустимые пределы.
  • При нагрузке, равной верхнему допустимому пределу, проверяется соответствие тока, протекающего через электрические автоматы. Его величина не должна превышать номинальное значение рабочего тока автоматов. В противном случае автоматический выключатель обесточит сеть из-за перегрузки.
  • Измерение тока также необходимо для определения режимов эксплуатации электрических устройств. Измерение токовой нагрузки электродвигателей выполняется не только для проверки их работоспособности, но и для выявления превышения нагрузки выше допустимой, которая может возникнуть из-за большого механического усилия при работе устройства.
  • Если измерить ток в цепи работающего обогревателя, то он покажет исправность нагревательных элементов.
  • Работоспособность теплого пола в квартире также проверяется измерением тока.

Мощность тока

Кроме силы тока, существует понятие мощности тока. Этот параметр определяет работу тока, выполненную в единицу времени. Мощность тока равна отношению выполненной работы к промежутку времени, за которое эта работа была выполнена. Обозначают буквой «Р» и измеряют в ваттах.

Мощность рассчитывается путем перемножения напряжения сети на силу тока, потребляемого подключенными электрическими устройствами: Р = U х I. Обычно на электроприборах указывают потребляемую мощность, с помощью которой можно определить ток.

Если ваш телевизор имеет мощность 140 Вт, то для определения тока делим эту величину на 220 В, в результате получаем 0,64 ампера.

Это значение максимального тока, на практике ток может быть меньше при снижении яркости экрана или других изменениях настроек.

Измерение тока приборами

Для определения потребления электрической энергии с учетом эксплуатации потребителей в разных режимах, необходимы электрические измерительные приборы, способные выполнить измерение параметров тока.

  • Амперметр. Для измерения величины тока в цепи используют специальные приборы, называемые амперметрами. Они включаются в измеряемую цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметра очень мало, поэтому он не влияет на параметры работы цепи.Шкала амперметра может быть размечена в амперах или других долях ампера: микроамперах, миллиамперах и т.д. Существует несколько видов амперметров: электронные, механические и т.д.
  • Мультиметр является электронным измерительным прибором, способным измерить различные параметры электрической цепи (сопротивление, напряжение, обрыв проводника, пригодность батарейки и т.д.), в том числе и силу тока. Существуют два вида мультиметров: цифровой и аналоговый. В мультиметре имеются различные настройки измерений.

Порядок измерения силы тока мультиметром:

  • Выяснить, какой интервал измерения вашего мультиметра. Каждый прибор рассчитан на измерение тока в некотором интервале, который должен соответствовать измеряемой электрической цепи. Наибольший допустимый ток измерения должен быть указан в инструкции.
  • Выбрать соответствующий режим измерений. Многие мультиметры способны работать в разных режимах, и измерять разные величины. Для замеров силы тока нужно переключиться на соответствующий режим, учитывая вид тока (постоянный или переменный).
  • Установить на приборе необходимый интервал измерений. Лучше установить верхний предел силы тока несколько выше предполагаемой величины. Снизить этот предел можно в любое время. Зато будет гарантия, что вы не выведете прибор из строя.
  • Вставить измерительные штекеры проводов в гнезда. В комплекте прибора имеются два провода со щупами и разъемами. Гнезда должны быть отмечены на приборе или изображены в паспорте.
  • Для начала измерения необходимо подключить мультиметр в цепь. При этом следует соблюдать правила безопасности и не касаться токоведущих частей незащищенными частями тела. Нельзя проводить измерения во влажной среде, так как влага проводит электрический ток. На руки следует надеть резиновые перчатки. Чтобы разорвать цепь для проведения измерений, следует разрезать проводник и зачистить изоляцию на обоих концах. Затем подсоединить щупы мультиметра к зачищенным концам провода и убедиться в хорошем контакте.
  • Включить питание цепи и зафиксировать показания прибора. В случае необходимости откорректировать верхний предел измерений.
  • Отключить питание цепи и отсоединить мультиметр.
  • Измерительные клещи. Если необходимо произвести измерение тока без разрыва электрической цепи, то измерительные клещи будут отличным вариантом для выполнения этой задачи. Этот прибор выпускают нескольких видов, и разной конструкции. Некоторые модели могут измерять и другие параметры цепи. Пользоваться измерительными токовыми клещами очень удобно.

Способы измерения тока

Для измерения силы тока в электрической цепи, необходимо один вывод амперметра или другого прибора, способного измерять силу тока, подключить к положительной клемме источника тока или блока питания, а другой вывод к проводу потребителя. После этого можно измерять силу тока.

При измерениях необходимо соблюдать аккуратность, так как при размыкании действующей электрической цепи может возникнуть электрическая дуга.

Для измерения силы тока электрических устройств, подключаемых непосредственно к розетке или кабелю бытовой сети, измерительный прибор настраивается на режим переменного тока с завышенной верхней границей. Затем измерительный прибор подключают в разрыв провода фазы.

Все работы по подключению и отключению допускается производить только в обесточенной цепи. После всех подключений можно подавать питание и измерять силу тока. При этом нельзя касаться оголенных токоведущих частей, во избежание поражения электрическим током. Такие методы измерения неудобны и создают определенную опасность.

Значительно удобнее проводить измерения токоизмерительными клещами, которые могут выполнять все функции мультиметра, в зависимости от исполнения прибора. Работать такими клещами очень просто.

Необходимо настроить режим измерения постоянного или переменного тока, развести усы и охватить ими фазный провод. Затем нужно проконтролировать плотность прилегания усов между собой и измерить ток.

Для правильных показаний необходимо охватывать усами только фазный провод. Если охватить сразу два провода, то измерения не получится.

Токоизмерительные клещи служат только для замеров параметров переменного тока. Если их использовать для измерения постоянного тока, то усы сожмутся с большой силой, и раздвинуть их можно будет только, отключив питание.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/raschjoty/izmerenie-toka/

§ 41. Вольтметр. Измерение напряжения

Каким прибором измеряется напряжение как он включается в электрическую цепь

Для измерения напряжения на полюсах источника тока или на каком-нибудь участке цепи применяют прибор, называемый вольтметром.

Вольтметр, используемый в школьных опытах, показан на рисунке 65, а, в лабораторных работах — на рисунке 65, е.

Многие вольтметры по внешнему виду очень похожи на амперметры. Для отличия вольтметра от других электроизмерительных приборов на его шкале ставят букву V. На схемах вольтметр изображают кружком с буквой V внутри (рис. 65, б).

Рис. 65. Вольтметр

Как и у амперметра, у одного зажима вольтметра ставят знак «+». Этот зажим необходимо обязательно соединять с проводом, идущим от положительного полюса источника тока. Иначе стрелка прибора будет отклоняться в обратную сторону.

Вольтметр включается иначе, чем амперметр. На рисунке 66, а изображена электрическая цепь, в которую включены электрическая лампа, амперметр и вольтметр. На рисунке 66, б показана схема такой цепи. Амперметром в этой цепи измеряют силу тока в лампе, для этого он включён в цепь последовательно с ней. Вольтметр должен показывать напряжение, существующее на зажимах лампы.

Рис. 66. Подключение вольтметра и амперметра в цепь

Поэтому его включают в цепь не последовательно с лампой, а так, как показано на рисунке 66, а и на схеме (см. рис. 66, б). Зажимы вольтметра присоединяют к тем точкам цепи, между которыми надо измерить напряжение.

Такое включение прибора называют параллельным. Параллельное соединение проводников будет рассмотрено в § 49.

Отметим только, что сила тока, проходящего через вольтметр, мала по сравнению с силой тока в цепи, поэтому он почти не изменяет напряжение между теми точками, к которым подключён.

Для измерения напряжения на полюсах источника тока вольтметр подключают непосредственно к зажимам источника тока так, как показано на рисунке 67.

Рис. 67. Подключение вольтметра к источнику тока

Вопросы

  1. Как называют прибор для измерения напряжения?
  2. Как включают вольтметр для измерения напряжения на участке цепи?
  3. Как с помощью вольтметра измерить напряжение на полюсах источника тока?
  4. Какой должна быть сила тока, проходящего через вольтметр, по сравнению с силой тока в цепи?

Упражнение 26

  1. Рассмотрите шкалу вольтметра (см. рис. 65, а). Определите цену деления. Перечертите в тетрадь его шкалу и нарисуйте положение стрелки при напряжении 4,5 В; 7,5 В; 10,5 В.
  2. Определите цену деления шкалы вольтметра, изображённого на рисунке 66, а. Какое напряжение он показывает?
  3. Начертите схему цепи, состоящей из аккумулятора, лампы, ключа, амперметра и вольтметра, для случая, когда вольтметром измеряют напряжение на полюсах источника тока.

Источник: https://tepka.ru/fizika_8/41.html

Вольтметр-измеряем напряжение. Назначение, принцип работы, типы

Каким прибором измеряется напряжение как он включается в электрическую цепь

Вольтметр – это прибор, назначение которого измерять электродвижущую силу (ЕДС) на определенном участке электрической цепи, или проще – прибор для измерениянапряжения (разность электрических потенциалов). Этот прибор всегда подключается параллельно элементу питания или нагрузке. Измеренное значение вольтметр показывает в Вольтах.

Если говорить об идеальном вольтметре, то он должен обладать бесконечным внутренним сопротивлением, чтобы точно измерять напряжение и не оказывать побочного воздействия на цепь. Именно поэтому в приборах высокого класса стараются сделать максимально возможным внутреннее сопротивление, от которого зависит точность измерения и помехи, создаваемые вольтметром в электрической цепи.

Рисунок — Формулы измерения напряжения

Если говорить о способе монтажа, то вольтметры подразделяют на три основные группы:

• Стационарные;

• Щитовые;

• Переносные;

Как становится ясно из названия, стационарные приборы используются там, где необходим постоянный контроль, щитовые – в распределительных щитках и на приборных панелях, а переносные – в компактных приборах, которые можно использовать в любом месте.

Рисунок — Схема подключения вольтметра

Посмотрите видео о подключении вольтметра:

По назначению все вольтметры делятся

• Переменного тока;

• Постоянного тока;

• Селективные;

• Фазочувствительные;

• Импульсные.

Вольтметры переменного тока, как и постоянного используются для измерений в сетях с соответствующим типом тока, а вот селективные – могут отделять гармоническую составляющую сложного сигнала, и определять среднеквадратическое значение напряжения.

Импульсный вольтметр обычно используют для измерений амплитуды постоянных импульсных сигналов, а также они способны точно определить амплитуду одиночного импульса.

Фазочувствительные приборы могут измерять изменения составляющих комплексных напряжений, благодаря чему становится возможным точное исследование амплитудно-фазовой характеристики усилителей, и прочих подобных схем.

По принципу действия различают электронные (цифровые или аналоговые), и электромеханические вольтметры (электромагнитные, термоэлектрические, а также магнитоэлектрические, электродинамические и электростатические).

Все электромеханические приборы, за исключением термоэлектрических, по сути, являются обычным измерительным механизмом с показывающим устройством. Во всех них для расширения пределов измерений применяются дополнительные сопротивления.

Приборы данной категории, не смотря на довольно высокое внутреннее сопротивление, имеют относительно большую погрешность, что делает невозможным их использование в ходе экспериментов и исследований, где требуется повышенная точность данных.

Термоэлектрический вольтметр использует для замеров электродвижущую силу одной или нескольких термопар, которые греются из-за тока входящего сигнала. Они более точны и компактны, в сравнении с электромеханическими измерителями напряжения.

Электронные вольтметры в свою очередь подразделяются на цифровые и аналоговые.

Цифровой вольтметр преобразует постоянное значение напряжения в цифровой сигнал, который и выводится на табло прибора. Делается это при помощи аналого-цифрового преобразователя.

В аналоговых вольтметрах помимо магнитоэлектрического измерителя и дополнительных резисторов в обязательном порядке присутствует измерительный усилитель, позволяющий в несколько раз повысить внутреннее сопротивление прибора, и соответственно – улучшить точность показаний.

1. В3-57 — микровольтметр

Измерительное устройство модели В3-57 — вольтметр-преобразователь среднеквадратич. показаний. Разработан для замеров среднеквадратич. значения напряжений произвольной формы и их линейного преобразован. в напряжение постоян. тока.

Шкала прибора промаркирована в среднеквадратич. значениях напряжения и децибелах (от 0 дБ и до 0,775 В).

Используется при контроле и наладке разнообразных радиотелетехнических устройств и средств связи, вычислении частотных характеристик широкополосных аппаратов, обследованиях шумовых устойчивых сигналов и т. д.

Основные техданные:

— Пределы замеров напряжений 10 мкВ — 300 В с граничными зонами: 0,03-0,1-0,3-1-3-10-30-100-300мВ 1-3-10-30-100-300В

— Границы частот 5 Гц — 5 МГц

— Допустимая погрешность, %: ±1 (30-300 мВ), ±1,5 (1-10 мВ), ±2,5 (0,1-0,3 мВ и 1-300 В), ±4 (0,03 мВ)

— Входное сопротивл.5 МОм ±20%

— Входная емкость: 27пФ (0,03-300 мВ) и 12 пФ (1-300 В)

— Напряжение на выходе линейного преобразоват. 1 В

— Сопротивление на выходе линейного преобразоват. 1 кОм ±10%

— Предельный коэфф. амплитуды сигнала 6*(Uk/Ux)

2.Вольтметры переменного напряжения АКИП-2401

— Измерение ср.квадратического значения переменного напряжения

— Диапазон частот: 5 Гц5 МГц

— Диапазон измерения напряжения: 50 мкВ300 В (6 пределов)

— Два измерительных ВЧ входа: Кан1 / Кан2

— Максимальное разрешение: 0,0001 мВ

— Отображение уровня входного сигнала в дБн, дБм, Uпик

— Автоматический или ручной выбор пределов измерений, удержание результата (Hold)

— Двухстрочный VDF-дисплей

— Интерфейс RS-232

3. Вольтметр В7-40/1

Высококачественный цифровой универсальный прибор, предназначенный для измерения постоянного и переменного напряжений, силы токов и сопротивления постоянному току. вольтметр В7-40/1 применяется при производстве радиоаппаратуры и электрорадиоэлементов, при научных и экспериментальных исследованиях, в лабораторных и цеховых условиях. Встроенный в вольтметр В7-40/1 интерфейс IEEE 488 позволяет успешно использовать его в составе автоматизированных информационно — измерительных систем.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько заряжать литий ионную батарею

Вольтметр В7-40/1 соответствует жестким условия эксплуатации.

— Точность измерения по постоянному току вольтметра В7-40/1 — 0,05 %

— Максимальная разрешающая способность В7-40/1 — 1 мкВ; 10 мкА; 1 мОм

— Диапазоны 0,2; 20; 200; 1000 (2000) В

— Разрешение 1, 10, 100 мкВ; 1; 10 мВ

— Основная погрешность измерения ±(0,04 %+ 5 ед. мл. р)

Входное сопротивление:

— на диапазоне 0,2 В не менее 1 ГОм

— на диапазоне 2 В не менее 2 ГОм

— на диапазонах 200.1000 В, не менее 10 МОм

Ещё одно видео о способе подключения вольтметра:

Источник: https://pue8.ru/elektrotekhnik/811-voltmetr-naznachenie-printsip-raboty-tipy.html

Прибор для измерения напряжения и сопротивления

При ремонте электронного устройства или при эксплуатации электрических цепей приходится сталкиваться с необходимостью провести измерение напряжения и тока какой-либо цепи. Для этого существуют как специальные приборы, так и универсальные. Использовать их совсем несложно, но для этого следует иметь хотя бы простейшее представление, как ими пользоваться.

Взаимодействие и движение электрических зарядов было описано в 1600 году учёным из Англии Уильямом Гильбертом, который ввёл в обиход понятие электричества. Им было обнаружено, что в различных физических телах существуют заряды, способные образовывать электрическое поле и тем самым оказывать воздействие на другие заряженные тела.

Впоследствии было установлено, что заряженные частички разделяются на положительные и отрицательные заряды, при этом с одинаковым знаком друг от друга отталкиваются, а с противоположным — притягиваются. Кроме этого, физики Эрстед, Фарадей, Максвелл, экспериментировавшие с телами, открыли электромагнетизм, который заключается в появлении магнитного поля при перемещении заряженных частиц.

Таким образом, было введено два понятия — ток и напряжение. Первое обозначает упорядоченное движение зарядов, а второе — силу, которую необходимо затратить для переноса единичного заряда без влияния на остальные заряженные частицы, находящиеся в теле. Так как при этом изменяется энергия заряда, то напряжение характеризуется разностью потенциала энергий до и после перемещения заряда.

Изучавший в 1826 году электрические свойства материалов немецкий учёный Георг Симон Ом провёл серию экспериментов, в результате чего им был сформулирован закон для участка цепи. Он установил, что величина тока прямо пропорциональна разности потенциалов и обратно пропорциональна сопротивлению, тем самым обнаружив связь электрических величин между собой. Так появились понятия: электродвижущая сила, падение напряжения, проводимость.

Электрическое напряжение

Обозначая количественно работу по перемещению заряда из одной точки в другую, выделяют различные виды напряжения. Зависят они от протекающих токов. Для их обозначения используются различные термины и способы вычисления. Разность потенциалов может быть:

  1. Постоянной, возникающей в электростатических цепях и контурах постоянного электротока.
  2. Переменной, проявляющейся при возникновении переменного тока.

Единицей измерения физической величины любого вида был принят вольт в честь выдающегося учёного Алессандро Вольта, сконструировавшего первый источник тока. А графическим обозначением стал знак U. Математически напряжение описывается следующей формулой:

U = A/q, где U — разность потенциалов, A — совершаемая электрическим полем работа, q — заряд.

Специализированный прибор, предназначенный для измерения напряжения, называется вольтметром. Для того чтобы измерить разность потенциала, он подключается параллельно источнику энергии или элементу, на котором измеряется падение напряжения.

Так как при параллельном соединении элементов сила электротока распределяется между ними, идеальный измерительный прибор должен иметь бесконечно большое внутреннее сопротивление. Но на практике такого не может быть, поэтому чем выше сопротивление прибора, тем точнее его результат измерения.

Вольтметры выпускаются как для измерения только постоянного или переменного напряжения, так и универсальные. При этом по принципу работы они могут быть:

  1. Цифровые. Их работа основана на использовании аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и жидкокристаллического дисплея.
  2. Аналоговые. Главным элементом такого типа прибора является электродинамическая головка, отклонения стрелки которой по проградуированной шкале позволяет измерить напряжение.

Для измерения постоянного сигнала измеряемое напряжение преобразуется в сигнал прямоугольной формы методом широтно-импульсной модуляции. Затем усиливается и выпрямляется детектором, работающим по принципу удвоения напряжения.

Далее, сигнал обрабатывается микроконтроллером, который визуализирует полученные данные на экране в виде цифр.

Работа вольтметра переменного напряжения основана на преобразовании переменного сигнала в постоянный, прямо пропорциональный измеряемому значению переменного напряжения.

Сила тока

Для того чтобы появился электрический ток, необходимо выполнение двух условий: физическое тело должно обладать свободными частицами, и на них должна воздействовать сила, двигающая их в одном направлении. Наиболее подходящими телами являются металлы — проводники. Если такой проводник поместить в электрическое поле, то под его действием в металле начнётся направленное перемещение зарядов, то есть образуется ток.

Как и в случае с разностью потенциалов, ток может быть двух видов:

  1. Постоянный. Характеризуется упорядоченным движением зарядов, направление которых не изменяется продолжительное время.
  2. Переменный. Это такой электроток, который может изменять во времени как свою величину, так и направление движения.

Единицей измерения тока любого вида принят ампер. На схемах и в литературе электроток обозначается символом I. Вычислить его можно по формуле:

I = ΔQ / Δt, где I — сила тока, ΔQ — количество заряда, Δt — промежуток времени.

Сила тока измеряется с помощью специального прибора — амперметра. Включается он последовательно в цепь на том участке, на котором проводятся измерения.

Идеальным считается прибор с нулевым значением внутреннего сопротивления. Поэтому чем меньше его сопротивление, тем точнее будут измерения.

По своей конструкции приборы могут быть:

  1. Стрелочными. Основу их конструкции составляет электроизмерительная головка разной системы: магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической.
  2. Дискретными. Такой прибор состоит из АЦП и преобразует измеренную силу тока в цифровой сигнал, который потом отображается на экране.

А также все амперметры разделяют на устройства измерения силы тока постоянного и переменного напряжения. При измерении величины постоянного тока используют шунтирование измерительной головки. Это делается, чтобы не спалить катушку, располагающуюся на ней. Тогда при прохождении постоянного электротока через прибор он будет разделяться на ток шунта и головки.

Шунт кратен 10, то есть 1 к 10, 1 к 100 и т. д. , а после отклонения стрелки результат просто умножается на это число. Для измерения переменного тока в прибор добавляется измерительный трансформатор тока, вторичная обмотка которого подключается к амперметру. Шкала прибора размечается исходя из наибольшего тока, текущего через первичную обмотку трансформатора.

Амперметр и вольтметр

Перед началом работы с приборами их необходимо настроить и выполнить калибровку. При этом измерения должны проводиться при температуре около двадцати градусов по Цельсию. Связанно это с тем, что физические свойства материалов зависят от температуры. Особенно это касается проводимости. Самые простые устройства, аналоговые, представляют собой выполненный из пластмассы корпус, в котором располагается:

  • электроизмерительная головка;
  • резистор (шунт);
  • проградуированная на заводе шкала;
  • контактные выводы.

В амперметре резистор располагается параллельно электродинамической головке, а в вольтметре — последовательно. На шкалу наносятся номиналы значений от нуля до предельной величины, а также обязательно указывается единица измерения и форма сигнала, например, А — ампер, mA — миллиампер, V — вольт, mV — милливольт.

При измерении прибор должен быть установлен на ровную горизонтальную поверхность. С помощью регулятора, часто сделанного под шлицевую отвёртку, устанавливается положение стрелки, соответствующее цифре ноль. Как только калибровка выполнена, можно приступать непосредственно к измерениям:

  1. К контактам тестера подключаются два провода: один — к положительной клемме, другой — к отрицательной.
  2. При работе с вольтметром обратными концами проводов (щупами) дотрагиваются до точек, между которыми необходимо измерить напряжение. Таким образом, его подключение окажется параллельным. Для измерения амперметром необходимо разорвать электролинию, в которой проводится замер, и к разорванным концам подключить щупы. При этом и в том, и другом случае важно соблюдать полярность. Это значит, что положительный полюс прибора должен совпадать с плюсом на схеме. Хотя для переменной формы сигнала это неважно.
  3. По отклонению стрелки определяется измеряемая величина.

Если при измерении стрелка отклоняется в левую сторону от нуля, это значит, что неправильно подключена полярность. Долго в неправильном подключении оставлять прибор нельзя, так как электроизмерительная головка выйдет из строя.

Работа с цифровым тестером при измерении аналогична использованию аналогового прибора, но предварительная калибровка в них не выполняется. Для работы дискретных тестеров необходим источник питания, поэтому перед измерением нужно убедиться в его исправности.

Универсальный прибор

В быту специализированными приборами почти не пользуются, так как для этого существуют комбинированные приборы — мультиметры. По принципу работы они разделяются на цифровые и аналоговые устройства. Универсальные приборы могут измерять электрические величины различного рода и форм. Для этого тестер оснащается галетным переключателем, которым выбирается измеряемая величина и диапазон её значений. Но встречаются приборы и с автоматическим подбором этого диапазона.

  Каким прибором измеряется электрическое сопротивление?

Цифровой использует в своей работе сравнение эталонного и входного сигнала.

Разность потенциалов измеряется прямым подключением прибора, а замер тока основан на определении падения напряжения на внутренней резистивной нагрузке тестера. Аналоговый вид использует в конструкции электромеханическую головку, помещённую в рамку, создающую магнитное поле.

В зависимости от входного сигнала стрелка в рамке отклоняется. В зависимости от силы этого отклонения и вычисляется измеряемая величина.

Перед тем как приступить к работе, мультиметр нужно проверить на исправность его источника питания. В случае его негодности на цифровом приборе при включении загорается индикация с мигающей батарейкой. Для стрелочного же прибора показанием к замене батареек будет невозможность выставить стрелку в нулевое положение.

На лицевой панели мультиметров располагаются переключатели, позволяющие выбрать тот или иной режим работы тестера. Кнопка ON/OFF включает или выключает устройство. Кроме этого, в тестере могут быть следующие разъёмы:

  • 10А — измерения силы тока c пределом до десяти ампер;
  • mA — измерение тока в миллиамперах;
  • СОМ — гнездо для подключения щупа отрицательного полюса;
  • V/Ω — для присоединения щупа положительного полюса.

Вычисление разности потенциалов

Перед проведением измерений нужно подключить к тестеру пару проводов. Один провод (минусовой) вставляется в гнездо COM, а другой (плюсовой) — V/Ω. На одном конце каждого из проводов находится штекер, предназначенный для установки в гнездо измерителя, а на другом — контактный щуп. Для того чтобы померить напряжение, следует выполнить следующие действия:

  1. Нажатием кнопки ON/OFF включить мультиметр.
  2. Для измерения постоянного напряжения переключатель установить в зону тестера, обозначенную DCV или V—, а переменного — ACV или V ~.
  3. Перемещением этого же переключателя установить максимально возможное напряжение.
  4. Касанием щупов, соблюдая полярность, стать в точках измерения.

Через одну секунду на экране высветится число, обозначающее измеряемое напряжение.

Измерение перемещения заряда

Как и при измерении напряжения, перед началом замера к тестеру подключается измерительная пара проводов. В разъём COM вставляется общий провод, а плюсовой — в mA или A. Далее измерения проводятся в следующем порядке:

  1. Включается тестер.
  2. Для вычисления значения постоянного тока переключатель устанавливается в область мультиметра, обозначенную DCA или A, а переменного — ACA.
  3. Устанавливается наибольшее возможное значение силы тока.
  4. В разрыв линии подключаются щупы прибора.
  5. Появившееся число на экране и буде обозначать измеряемое значение силы тока.

Таким же образом проводятся измерения и с использованием аналогового устройства. Но результат измерения определяется не по дисплею, а по отклонению стрелки.

Источник: https://1000eletric.com/pribor-dlya-izmereniya-napryazheniya-i-soprotivleniya/

Мультиметр. Измерения и конструктивные особенности

Многие люди до сих пор не знают, что за прибор – мультиметр, как его применять, и для чего он необходим. Чтобы ответить на эти вопросы, постараемся создать подробную инструкцию.

Мультиметром называют универсальный измерительный прибор, включающий в себя устройство нескольких приборов, и способный измерять целый ряд электрических параметров, проверить исправность многих радиодеталей, целостность электрической цепи. Удобно иметь для себя компактный прибор, способный выполнить многие измерения.

Прежде чем начинать изучение мультиметра, следует ознакомиться с существующими понятиями, и принципами применения этого прибора при следующих видах измерений:

  • Прямые. Проводятся непосредственным соединением щупов прибора с измеряемой цепью, либо отдельным элементом, с мгновенным отображением информации на шкале или цифровом дисплее прибора. Например, при измерении силы тока, на дисплее отображается эта величина в амперах, если измеряется напряжение, то виден результат в вольтах, а при замерах сопротивлений – значение в Омах.
  • Косвенные. Производятся несколькими последовательными шагами разных величин, с дальнейшим расчетом зависимого результата. Например, необходимо определить мощность подключенного устройства в цепи постоянного тока. Для решения этой задачи необходимо измерить напряжение, далее – силу тока, затем перемножить между собой полученные данные измерений. Таким образом, определяют индуктивность катушки, с помощью генератора переменного напряжения. При повышении частоты тока будет возрастать активное сопротивление катушки, а значит, будет снижаться сила тока. Чаще всего для проведения косвенных измерений требуется наличие нескольких приборов.
  • Измерение неэлектрических величин выполняется с помощью различных преобразователей в виде датчиков, усилителей, шунтов и т.д. Например, многие мультиметры имеют функцию измерения освещенности, температуры, давления. Используя специальные электроды, можно измерить влажность деревянных досок, кислотность почвы и т.д. Эти вспомогательные преобразователи обычно приобретаются отдельно, но иногда имеются в комплекте в виде термометров, люксметров или клещей для измерения величины тока в кабеле без контакта с ним.

Такой универсальный мультиметр стал хорошим помощником для электромонтеров и радиолюбителей.

Несмотря на наличие множества режимов, работать с прибором довольно просто.

Конструктивные особенности

Большинство мультиметров похожи между собой по расположению индикаторов, управляющих элементов, а также по внешнему виду. В центре обычно находится главный переключатель в виде круглого диска с удобной ручкой, которая при вращении указывает, какой режим в данный момент включен.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько необходимо солнечных батарей для дома

Надписи диапазонов и названий режимов нанесены вокруг переключателя. Режимы, расположенные рядом друг с другом, объединены в группы и обведены в рамку.

Мультиметр оснащен жидкокристаллическим экраном, вокруг которого могут находиться вспомогательные кнопки для включения подсветки и другие дополнительные опции. Кнопки также могут располагаться по бокам корпуса.

Внизу лицевой панели находятся гнезда для подключения измерительных щупов. Гнездо «СОМ» является общей отрицательной клеммой для подключения щупа черного цвета. Другие два гнезда применяются для подключения щупа красной расцветки. Одно из них для широко распространенных измерений параметров, а другое – для измерения большой силы тока.

Измерение напряжения

Чтобы измерить с помощью мультиметра такой параметр, как напряжение, достаточно воспользоваться двумя группами режимов для постоянного и переменного тока, которые обозначены соответственно DCV и ACV. Для замера напряжения в сети переменного тока нет необходимости в соблюдении полярности, так как переменный ток не имеет ее.

Диапазон измерений у разных исполнений приборов отличается. Чаще всего диапазон измерений для постоянного напряжения не более 1000 В, для переменного – до 750 В. Весь диапазон делится на несколько режимов измерений.

Если, например, на режиме «до 20 вольт» измерять более высокое значение, то прибор выдаст ошибку. А если попытаться измерить величину, больше максимально допустимого предела, например, 2000 вольт, то прибор выйдет из строя.

Некоторые модели выдерживают небольшое превышение пределов измерений, но вряд ли стоит рисковать своими деньгами.

Соблюдение полярности подключения щупов необходимо при измерении постоянного и импульсного тока. Так можно определить полярность источника, у которого неизвестно где плюс, а где минус. Если щупы будут подключены наоборот, то есть, красный щуп на минус, а черный на плюс, то на дисплее перед цифрами будет изображен знак «минуса». Напряжение измеряется путем параллельного подключения щупов к измеряемому объекту.

Как измерять сопротивление

Наиболее популярной функцией в мультиметре является измерение сопротивления. Чаще всего группа интервалов для омметра расположена внизу круга изображения режимов, и маркирована символом «Ω». Имеется несколько диапазонов замера сопротивлений.

При неизвестной величине резистора необходимо начинать измерения от меньшего предела. Точность замеров прибора невысока, и отклонения могут составлять до 2%. Чем больше интервал измеряемой величины, тем больше будет отклонение от номинала, особенно для больших сопротивлений.

Если аккумуляторная батарея в приборе разряжена, то точность значительно снижается. При измерениях малых сопротивлений в несколько Ом, следует учитывать сопротивление щупов и измерительных проводов.

После касания щупов к измеряемой детали, необходимо подождать несколько секунд, для более точных показаний.

Измерение тока

Мультиметр можно также использовать для измерения силы тока. Гнездо для таких замеров ограничено небольшими значениями – обычно от 0,2 до 0,5 ампер, в зависимости от исполнения прибора. Имеется отдельное гнездо для определения большого тока (до 10 ампер), однако в таком случае допускаемое напряжение уменьшается на 50% от наибольшего предела измерений.

Чтобы измерить силу тока, нужно переключатель поставить в соответствующее положение. В бюджетных моделях обычно имеется возможность измерять только постоянный ток, в отличие от дорогих моделей.

Для постоянного и переменного тока группы интервалов отличаются. Если их перепутать, с прибором ничего не случится, просто показания будут некорректными. Если превысить наибольшие допустимые значения, то может сгореть предохранитель, либо выйдет из строя электронная плата. В дешевых моделях из Китая два «плюсовых» гнезда могут быть соединены вместе, что приводит к невозможности измерения больших токов.

Как прозвонить диоды и проверить целостность цепи

Для таких измерений существует отдельный режим для диодов с изображением его значка. Для его прозвонки необходимо прикоснуться к выводам щупами, затем изменить положение щупов между собой. В одном из вариантов на экране прибора будут иметься показания, в другом не должно быть никакой реакции, так как диод проводит ток только в одну сторону.

Если на экране показываются определенное значение, то черный щуп соответствует катоду диода, а красный – аноду. При таких измерениях мультиметр можно считать источником тока величиной 1 миллиампер, а значение, изображенное на экране — падение напряжения в милливольтах.

Диоды можно прозванивать также и в режиме сопротивлений. При этом в одном направлении показания будут, а в другом нет.

Но лучше проверять диоды в специально предназначенном для этого режиме, так как при этом определяется падение напряжения, по которому судят о параметрах диода, если он не имеет маркировки.

Многие модели таких приборов имеют опцию звуковой прозвонки цепи. Она включается при достижении наименьшего значения сопротивления (около 100 Ом). Звуковой сигнал может появляться с некоторой задержкой.

Как мультиметр измеряет температуру

Многие модели таких приборов имеют в комплекте специальный датчик для измерения температуры – термопару. Максимальное значение измеряемой температуры может достигать 800 градусов. Термопара оснащена двойным штекером, который вставляется в гнездо «СОМ» и другой разъем, расположенный рядом, либо отдельную пару разъемов с маркировкой «С», в зависимости от варианта исполнения прибора.

На цифровом дисплее отображается температура в градусах Цельсия. Мультиметр может не иметь специального режима и разъемов для измерения температуры. В этом случае температуру можно определить на наименьшем пределе режима DCV, пользуясь графиком зависимости температуры от ЭДС.

Точность измерений при этом будет небольшой, так как при определении температуры будет рассчитана не фактическая температура, а разница температур прибора и измеряемого объекта. Эта погрешность может компенсироваться с помощью специальной функции, присутствующей во многих измерительных устройствах.

Проверка биполярных и полевых транзисторов

На самых простых и бюджетных моделях можно проверить цоколевку транзисторов. Специальный режим имеется для биполярных транзисторов (hFE), а также отдельное контактное гнездо, которое разделено на две части, для транзисторов с P-N-P и N-P-N переходами. Контакты промаркированы буквами Е (эмиттер), С (коллектор) и В (база).

Гнезда контактов расположены в таком виде, чтобы транзистор, у которого неизвестна цоколевка, можно было оперативно переставлять и изменять положения выводов. Когда цоколевка будет определена правильно, то на экране появится отображение коэффициента передачи полупроводника.

В гнездах контакты утоплены глубоко, поэтому проверить транзисторы с короткими выводами не получится. Мощные транзисторы также нельзя проверить таким прибором, так как создаваемого мультиметром тока будет недостаточно для открытия полупроводникового перехода.

Полевые транзисторы можно тестировать в диодном режиме, если цоколевка транзистора заранее известна. Сначала «минусовым» щупом касаются стока, а «плюсовым» — истока. Таким образом, определяется целостность внутреннего диода. Если щупы подключить, поменяв их между собой, то падения напряжения не будет.

Если прикоснуться «плюсовым» щупом затвора, при этом, не убирая «минусового» щупа от стока, то транзистор должен открыться, и падение напряжения уменьшится, и возникнет в двух направлениях. Транзистор закроется, если прикоснуться черным щупом к затвору, не отнимая красный щуп от истока.

Функции и кнопки

Дорогостоящий мультиметр может быть оснащен важной кнопкой «HOLD», которая дает возможность закрепить текущее положение на экране.

У «навороченных» приборов могут быть специальные кнопки, нажав на которые, прибор покажет только минимальные или максимальные значения. Если включить какой-либо вспомогательный режим измерения, то на экране отобразится соответствующий символ.

Также существуют мультиметры с функциями проверки конденсаторов, частоты сигнала, индуктивности, функциями осциллографа.

Как пользоваться мультиметром — Основы электроники

Если вы задались вопросом «Как пользоваться мультиметром?», то вы по крайней мере уже знаете, что такое электрический ток и напряжение. Если нет, то предлагаю ознакомиться с первыми главами моего учебника по электронике.

Итак, что такое мультиметр?

Мультиметр — это универсальный комбинированный измерительный прибор, который сочетает в себе функции нескольких измерительных приборов, то есть может измерять целый диапазон электрических величин.

Самый малый набор функций мультиметра — это измерение величины напряжения, тока и сопротивления.

Однако современные производители на этом не останавливаются, а добавляют в набор функций, такие, как измерение емкости конденсаторов, частоты тока, прозвонка диодов (измерение падения напряжения на p-n переходе), звуковой пробник, измерение температуры, измерение некоторых параметров транзисторов, встроенный низкочастотный генератор и многое другое. При таком наборе функций современного мультиметра действительно встает вопрос как же все-таки им пользоваться?

Кроме того мультиметры бывают цифровые и аналоговые. Не будем углубляться в дебри, скажу только, что внешне отличаются они по приборам для отображения измеряемых величин. В аналоговом мультиметре он стрелочный, в цифровом в виде семисегментного индикатора. Однако мы привыкли понимать под словом мультиметр все-таки цифровой мультиметр. Поэтому в этой статье я расскажу как пользоваться именно цифровым мультиметром.

Для примера возьмем широко распространенные мультиметры серии М-830 или DT-830. В этой серии несколько модификации, их маркировка отличается последней цифрой, а также набором функций заложенных в данный прибор.

Обзор мультиметров этой линейки я планирую провести в одном из следующих выпусков журнала, поэтому не забывайте подписаться на новые выпуски журнала в конце статьи. Описывать, как работать с мультиметром я буду на примере прибора М-831.

Основные функции цифрового мультиметра М-831 и назначения органов управления прибором

Рассмотрим внимательно внешнюю панель мультиметра. Здесь мы видим в верхней части семисегментный жидкокристаллический индикатор, на котором и будут отображаться измеряемые нами величины.

Далее, можно сказать по центру прибора, расположен переключатель величин и пределов измерения.

Рассмотрим подробнее все обозначения, которые нанесены по кругу, тем самым разберем режимы работы мультиметра.

1- выключение мультиметра.

2 — режим измерения значений переменного напряжения, имеет два диапазона измерений 200 и 600 вольт.

В других моделях мультиметров может применяться обозначение ACV — AC Voltage — (анг. Alternating Current Voltage) — переменное напряжение

3 -режим измерения значений постоянного тока в следующих диапазонах: 200 мкА, 2000 мкА, 20 мА, 200 мА.

В других моделях мультиметров может применяться обозначение DCA — (анг. Direct Current Amperage) — постоянный ток.

4 -режим измерения больших значений постоянного тока до 10 ампер.

5 — звуковая прозвонка проводов, звуковой сигнал включается при сопротивлении прозванимаего участка менее 50 Ом.

6 — проверка исправности диодов, показывает падение напряжения на p-n переходе диода.

7 — режим измерения значений сопротивления, имеет пять диапазонов: 200 Ом, 2000 Ом, 20 кОм, 200 кОм, 2000 кОм.

8 -режим измерения значений постоянного напряжения, имеет пять диапазонов 200 мВ, 2000 мВ, 20 В, 200 В и 600 В.

В других моделях мультиметров может применяться обозначение DCV — DC Voltage — (анг. Direct Current Voltage) — постоянное напряжение.

В нижнем правом углу лицевой панели мультиметра имеется три гнезда, для подключения входящих в комплект шнуров со щупами.

Тут все просто:

— нижнее гнездо для общего (минусового) провода во всех режимах и на всех диапазонах;

— среднее гнездо для плюсового провода во всех режимах и на всех диапазонах кроме режима измерения тока до 10 А;

— верхнее гнездо для плюсового провода в режиме измерения тока до 10 А.

Будьте внимательны, при измерении тока больше 200 мА плюсовой провод подключать только в верхнее гнездо!

Мультиметр питается от 9-вольтовой батарейки типа «Крона» или согласно типоразмеру — 6F22.

Внутри, под задней крышкой мультиметра имеется предохранитель, обычно на 250 мА, который защищает прибор в режиме измерения тока на пределах до 200 мА.

Измерение мультиметром электрических величин

Итак, настало время узнать, как пользоваться мультиметром. Будем учиться измерять электрические величины на примере все того же мультиметра М-831. Еще раз напомню, что с помощью данного мультиметра можно измерить постоянное и переменное напряжение до 600 вольт, значения только постоянного тока до 10 ампер и значения электрического (активного) сопротивления до 2 мегаом.

Напомню, что для измерения напряжения на элементе (участке) электрической цепи прибор включается параллельно этому элементу (или участку цепи).

Для измерения тока в цепи прибор включается в разрыв измеряемой цепи (то есть последовательно с элементами цепи).

Как пользоваться мультиметром при измерении постоянного напряжения

Теперь давайте я подробно, пошагово расскажу, как измерить постоянное напряжение нашим мультиметром.

Первое, что необходимо сделать, это выбрать род измеряемого напряжения и предел измерения. Для измерения постоянного напряжение мультиметр имеет целый диапазон значений постоянного напряжения, которые устанавливаются с помощью переключателя пределов.

Для установки предела измерения сначала определим приблизительно, какое значение напряжения мы хотим измерить. Тут надо действовать по обстановки, если измеряете, напряжение элементов питания (батареек, аккумуляторов), то ищите надписи на элементах, если измеряете, напряжение в различных электрических схемах, то думаю раз уж туда «полезли», значит, вы и так знаете, как пользоваться мултиметром!

Допустим нам необходимо измерить постоянное напряжение на аккумуляторе от какого-то электронного устройства (я возьму аккумулятор видеокамеры).

1. Изучаем внимательно надписи на аккумуляторе, видим, что напряжение АКБ равно 7,4 вольта.

2. Устанавливаем предел измерения больше этого напряжения, но желательно близкий к этому значению, тогда измерения будут точнее.

Для нашего примера предел измерения 20 вольт.

Все же при измерении напряжения, например в схемах, советую ставить предел больше напряжению питания схемы, дабы не привести прибор к выходу из строя.

3. Подключаем мультиметр к клеммам аккумулятора (или параллельно тому участку, где вы проводите измерение напряжения).

— щуп черного цвета один конец к гнезду COM мультиметра, другой к минусу измеряемого источника напряжения;

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как подсоединить розетку к выключателю

— щуп красного цвета к гнезду VΩmA и к плюсу измеряемого источника напряжения.

4. Снимаем значение постоянного напряжения с ЖК-индикатора.

Примечание: если вам не известно примерная величина измеряемого значения напряжения, то измерение необходимо начинать с установки самого большого предела, то есть для М-831 – 600 вольт, и последовательно приближаться к пределу наиболее близкому к измеряемому значению напряжения.

Как пользоваться мультиметром при измерении переменного напряжения

Измерение переменного напряжения производится по такому же принципу, что и измерение постоянного напряжения.

Переключите прибор в режим измерения переменного напряжения, выбрав соответствующий предел измерения переменного напряжения.

Далее подключите щупы к источнику переменного напряжения и снимите показания с индикатора.

Как пользоваться мультиметром при измерении постоянного тока

Напомню, что приборы 830-ой серии измеряют только значения постоянного тока, поэтому если вам необходимо измерить ток в цепи переменного тока, то ищите другой прибор.

Мультиметр для измерения тока подключается в разрыв измеряемой цепи.

Опять же, необходимо определиться с максимально возможным значением тока в измеряемой цепи.

Если значения тока будут меньше 200 мА, то выбираем соответствующий предел измерения, красный щуп подключаем к гнезду VΩmA и включаем мультиметр в разрыв цепи.

Для измерения тока в диапазоне 200 мА-10 А, красный щуп подключать в гнездо 10А.

Желательно мультиметр в режиме измерения тока подключать в цепь при снятом напряжении в цепи, причем на пределе 10А это является обязательной операции, так как при больших токах это совсем не безопасно.

И последний нюанс: в характеристиках приборов некоторых производителей не рекомендуется включать мультиметр для измерения тока на пределе 10 А более 15 секунд.

Как пользоваться мультиметром при измерении сопротивления

Для измерения сопротивления с помощью мультиметра, последний необходимо переключить в один из пяти пределов измерения сопротивления.

Причем правила выбора предела измерения следующие:

1. Если вам заранее известно значение измеряемого сопротивления (например, в случае проверки резистора на предмет «исправен» или «неисправен»), то предел измерения выбирается больше значения измеряемого сопротивления, но как можно ближе к нему. Только в этом случае вы сведете к минимуму погрешность измерения сопротивления.

2. Если вам заранее не изсестно значение измеряемого сопротивления, то необходимо установить максимальный предел измерения (для М-831 это 2000 кОм) и изменяя пределы последовательно приближаться к измеряемому значению сопротивления.

Примечание: если на экране мультиметра отображается «1», то значение измеряемого сопротивления больше установленного предела измерения, в этом случае необходимо переключить предел в сторону его увеличения.

Для измерения сопротивления просто подключите щупы прибора к элементу, сопротивление которого вы хотите измерить и снимите показания с индикатора прибора.

Посмотрите это видео и узнаете не только как измерять ток, напряжение и сопротивление, но и как прозванивать провода и проверять исправность диодов с помощью мультиметра!

Источник: http://www.sxemotehnika.ru/zhurnal/kak-polzovatsia-multimetrom.html

Измерение тока и напряжения. Вольтметр и амперметр

Приветствую всех читателей на нашем сайте и сегодня в рамках курса “Основы электроники” мы будем изучать основные способы измерения силы тока, напряжения и других параметров электрических цепей. Естественно, без внимания не останутся и основные измерительные приборы, такие как вольтметр и амперметр.

Измерение тока. Амперметр

И начнем мы с измерения тока. Прибор, используемый для этих целей, называется амперметр и в цепь он включается последовательно. Рассмотрим небольшой примерчик:

Как видите, здесь источник питания подключен напрямую к резистору. Кроме того, в цепи присутствует амперметр, включенный последовательно с резистором. По закону Ома сила тока в данной цепи должна быть равна:

I = \frac{U}{R} = \frac{12}{100} = 0.12

Получили величину, равную 0.12 А, что в точности совпадает с практическим результатом, который демонстрирует амперметр в цепи

Источник: https://microtechnics.ru/izmerenie-toka-i-napryazheniya-voltmetr-i-ampermetr/

Какой прибор измеряет силу тока

 70(А1). Каким прибором измеряют силу электрического тока в цепи?  1) вольтметром;  2) термометром;  3) амперметром;  4) секундомером;

 5) динамометром.

 Решение.

 Узнавание отдельных объектов изучения программного учебного материала, предъявленных в готовом виде (физических явлений, физических величин, единиц физических величин, формул, других физических объектов, в том числе измерительных инструментов, физических приборов) оценивается в 1 балл. Ознакомьтесь с оценками результатов учебной деятельности учащихся по учебному предмету «Физика»  Задачи такого типа относятся к простым. Если полистать учебник физики, то там где вводится физическая величина, там же вводится и прибор для измерения физической величины.

 Сила электрического тока измеряется в амперах, а для измерения силы тока в электрической цепи использую прибор − амперметр.

 Амперметр − прибор для измерения силы тока в цепи. Шкала амперметра может быть проградуирована в микроамперах (мкА), миллиамперах (мА), амперах (А), килоамперах (кА).  Включается амперметр в электрическую цепь последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором требуется измерить.  Для увеличения предела измерений амперметр шунтируется (подключается дополнительное сопротивление) параллельно.

 Принцип действия амперметра − магнитоэлектрического прибора основан на создании крутящего момента. Вращающий момент возникает в результате взаимодействия поля постоянного магнита и магнитным полем тока, проходящего через обмотку рамки. Стрелка амперметра соединена с рамкой. Угол поворота стрелки пропорционален силе тока.

 На фото изображен школьный амперметр, обратите внимание на условные обозначение А − что указывает, что данный прибор предназначен для измерения силы тока в электрической цепи в амперах.  Смотри похожую задачу.

Измерение силы тока: обзор измерительных приборов и краткое руководство к их применению

В ходе эксплуатации электросети или какого-либо прибора приходится выполнять измерение силы тока.

Из данной статьи вы узнаете, что понимается под этим термином и какие инструменты используются для этой цели.

Заодно поговорим о мерах безопасности при проведении подобных работ.

Единица измерения силы тока

Силой тока в физике принято называть величину заряда, пересекающего поперечное сечение проводника за единицу времени. Единица измерения — ампер (А). Силу в 1 А имеет такой ток, при котором за 1-у секунду через сечение проводника проходит заряд в 1 кулон (Кл).

Силу тока можно сравнить с напором воды. Как известно, в старину небольшие речки перегораживали плотинами, чтобы создать напор, способный вращать колесо мельницы.

Чем более сильным был напор, тем более производительную мельницу можно было привести с его помощью в движение.

Точно так же и сила тока характеризует работу, которую может выполнить электричество. Простой пример: лампочка при увеличении силы тока в цепи будет гореть ярче.

Зачем нужно знать, какой силы ток протекает в проводнике? От силы тока зависит то, как он будет действовать на человека при случайном контакте с токоведущими частями. Производимый электричеством эффект отобразим в таблице:

Сила тока, А (переменный с частотой 50 Гц) Эффект
Менее 0,5 мА является незаметным для человека
От 0,5 до 2 мА Появляется нечувствительность к различным раздражителям
От 2 до 10 мА Болевые ощущения, спазм мышц
От 10 мА до 20 мА Усиленные спазмы, некоторые ткани повреждаются. При силе тока от 16 мА человек теряет способность разжать или отдернуть руку, чтобы разомкнуть контакт с токоведущей частью
От 20 мА до 100 мА Дыхательный паралич
От 100 мА до 3 А Фибрилляция сердца, нужны безотлагательные меры по реанимированию пострадавшего
Свыше 3 А Сильные ожоги, остановка сердца (при кратковременном воздействии возможность реанимирования сохраняется)

А вот еще несколько причин:

  1. Сила тока характеризует нагрузку на проводник. Максимальная пропускная способность последнего зависит от материала и площади поперечного сечения. Если сила тока окажется слишком большой, провод или кабель будет сильно греться. Это может привести к расплавлению изоляции с последующим коротким замыканием. Вот почему проводку всегда защищают от перегрузок автоматическими выключателями или предохранителями. С особым вниманием к протекающей в проводах силе тока следует отнестись владельцам квартир и домов со старой проводкой: ввиду применения все большего количества электроприборов она часто оказывается в перегруженном состоянии.
  2. По соотношению значений силы тока в различных цепях электроприбора можно сделать вывод о его исправности. Например, в фазах электродвигателя должны протекать токи равной силы. Если наблюдаются расхождения, значит двигатель неисправен либо работает с перегрузкой. Таким же способом определяется состояние нагревательного прибора или электрического «теплого пола»: замеряется сила тока во всех составляющих устройства.

Работа электричества, точнее говоря его мощность (количество работы за единицу времени), зависит не только от силы тока, но и от напряжения. Собственно говоря, произведение этих величин и определяет мощность:

W = U * I,

Где

  • W – мощность, Вт;
  • U – напряжение, В;
  • I – сила тока, А.

Таким образом, зная напряжение в сети и мощность прибора, можно рассчитать, какая сила тока будет через него протекать при условии исправного состояния: I = W/U. К примеру, если известно, что мощность обогревателя составляет 1,1 кВт и работает он от обычной сети напряжением 220 В, то сила тока в нем составит: I = 1100 / 220 = 5 А.

Формула измерения силы тока

При этом нужно учитывать, что согласно законам Кирхгофа сила тока в проводе до разветвления представляет собой сумму токов в ветвях. Поскольку в квартире или доме все приборы подключаются по параллельной схеме, то если, допустим, одновременно работают два прибора с током в 5 А, то в подводящем проводе и в общем нулевом будет протекать ток силой в 10 А.

Обратная операция, то есть расчёт мощности потребителя путем перемножения измеренной силы тока на напряжение, не всегда дает правильный результат. Если в устройстве-потребителе имеются обмотки, как например в электродвигателях, которым присуще индуктивное сопротивление, часть мощности будет расходоваться на преодоление этого сопротивления (реактивная мощность).

Чтобы определить активную мощность (полезная работа электричества), нужно знать фактический коэффициент мощности для данного прибора, представляющий собой соотношение активной и реактивной мощностей.

Приборы для измерения силы тока и напряжения

Вот какие измерительные инструменты помогут электрику в данном вопросе:

Амперметр

Существует несколько разновидностей данного прибора, которые различаются принципом действия:

  1. Электромагнитный: внутри имеется катушка, протекаю по которой ток создает электромагнитное поле. Это поле втягивает в катушку железный сердечник, связанный со стрелкой. Чем большей будет сила тока, тем сильнее будет втягиваться сердечник и тем более будет отклоняться стрелка.
  2. Тепловой: в приборе установлена натянутая металлическая нить, связанная со стрелкой. Протекающий ток вызывает нагрев нити, степень которого зависит от силы тока. А чем сильнее нагреется нить, тем сильнее она удлинится и провиснет, соответственно, тем сильнее отклонится стрелка.
  3. Магнитоэлектрический: в приборе имеется постоянный магнит, в поле которого находится связанная со стрелкой алюминиевая рамка с намотанной на нее проволокой. При протекании через проволоку электрического тока рамка в магнитном поле стремится повернуться на некоторый угол, который зависит от силы протекающего тока. А от угла поворота зависит положение стрелки, отмечающей на шкале значение силы тока.
  4. Электродинамический: внутри прибора имеются две последовательно соединенные катушки, одна из которых является подвижной. При протекании по катушкам тока в результате взаимодействия возникающих при этом электромагнитных полей подвижная катушка стремится повернуться относительно неподвижной и при этом тянет за собой стрелку. Угол поворота будет зависеть от силы протекающего тока.
  5. Индукционный: ток пропускается через обмотки неподвижных катушек, соединенных магнитной системой. В результате образуется вращающееся или бегущее электромагнитное поле, воздействующее с некоторой силой (зависит от силы тока) на подвижный металлический цилиндр или диск. Тот связан со стрелкой.
  6. Электронный: такие приборы еще называют цифровыми. Внутри имеется электрическая схема, информация выводится на жидкокристаллический дисплей.

Мультиметр для измерения силы тока

Так принято называть универсальный электронный измеритель параметров тока. Он может переключаться как в режим амперметра, так и в режим вольтметра, омметра и мегомметра (измеряются сопротивления большой величины, обычно изоляции).

Измерение силы тока мультиметром

Результаты измерений отображаются на жидко-кристаллическом дисплее. Для работы прибору необходимо питание от батареек.

Тестер

По функциональности это тот же мультиметр, но аналоговый. Результаты измерений обозначаются на шкале при помощи стрелки, батарейки требуются только при наличии омметра.

Измерительные клещи

Измерительные клещи более практичны. Ими нужно просто зажать участок тестируемого провода, после чего прибор покажет силу протекающего в нем тока.

При этом нужно учитывать, что в клещах должен оказаться только проверяемый проводник. Если зажать несколько проводников, прибор покажет геометрическую сумму токов в них.

Измерительные клещи

Таким образом, при помещении в токоизмерительные клещи 1-фазного провода целиком прибор покажет «нуль», так как в фазном и нулевом проводниках протекают разнонаправленные токи одинаковой величины.

Методы измерения

Первые три прибора для проведения измерений должны быть включены в цепь нагрузки последовательно с ней, то есть в разрыв провода. Для 1-фазной сети это может быть как фазный, так и нулевой провод. Для 3-фазной — только фазный, так как в нулевом протекает геометрическая сумма токов во всех фазах (при одинаковой нагрузке равна нулю).

Отметим два важных обстоятельства:

  1. В отличие от вольтметра (измеритель напряжения), амперметр нельзя использовать без нагрузки, иначе получится короткое замыкание.
  2. Щупами прибора можно касаться проводов или контактов только при отсутствии напряжения, то есть тестируемая линия должна быть обесточена. В противном случае между близко расположенными щупом и проводом может возникнуть дуга с выделением тепла, достаточного для расплавления металла.

Все измерительные приборы имеют переключатель диапазона, которым регулируется чувствительность.

Заметим, что ток, потребляемый некоторыми приборами, такими как телевизионная и компьютерная техника, энергосберегающие и светодиодные лампы, не является синусоидальным.

Поэтому некоторые измерительные приборы, принцип действия которых ориентирован на переменное напряжение, могут определять значение силы такого тока с ошибкой.

на тему

Источник: https://cleaning63.ru/stati/kakoj-pribor-izmeryaet-silu-toka.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело
Какой ток должен быть в аккумуляторе

Закрыть