Измерване на тока и напрежението

Поздрави на всички читатели на нашия уебсайт днес и в рамките на обучението по "Електроника за начинаещи", ние ще научат основните методи за измерване на ток, напрежение и други параметри на електрическите вериги. Естествено, не остават без внимание и на основния инструментариум, като волтметър. амперметър и сътр.

Измерване на тока.

И ние започваме с текущото измерване. Устройството се използва за тази цел се нарича амперметър във веригата и е включен последователно. Помислете малко primerchik:

Както можете да видите, не е източник на захранване е свързан директно с резистора. Освен това, във веригата присъства амперметър свързан последователно с резистор. Според закона на Ом, токът в тази верига трябва да бъде равна на:

Получени стойност, равна на 0.12 А, който е точно съвпада с практически резултат, който показва амперметър във веригата 🙂

Важен параметър на това устройство е неговата вътрешна съпротива. Защо това е толкова важно? Убедете се сами - в отсъствието на амперметър тока се определя от закона на Ом, колкото очаквахме малко по-високо. Но ако има амперметър в схема сегашната промяна, след като съпротивата да се промени, а ние, имат следните значения:

Ако амперметър е абсолютно перфектно, а съпротивата е равна на нула, то би трябвало да има ефект върху работата на електрическата верига, параметрите на които трябва да бъдат измерени, но на практика нещата не са съвсем наред, а съпротивлението на устройството не е равно на 0. Разбира се, съпротивлението на амперметър е достатъчно малък (тъй като производителите се стремят да максимизират намали него), така че в много примери и проблеми, те са пренебрегвани, но не забравяйте, че тя все още е там и тя е различна от нула.

Когато се говори за текущото измерване е невъзможно да не говорим за метод, който позволява да се разшири границите, в които могат да работят амперметър. Този метод се състои в това, че паралелно включен амперметър шунт (резистор) със специфична резистентност:

В тази формула, п - е свързващ фактор - число, което показва границите ще бъдат увеличени на броя пъти, в които може да амперметър техните измервания. Може би всичко това може да не изглежда очевидно и логично, така че сега ще разгледаме един практически пример, който ще позволи на всички да се разбере.

Да предположим, че максималната стойност, която може да се измери е амперметър 1А. Диаграма на тока, в който ние трябва да се определи, е:

За разлика от предишните кръгове е, че захранващото напрежение на тази схема е 100 пъти по-голяма, съответно и тока във веригата става по-дълго и е равна на 12 А. Поради ограниченията за максималната стойност, не можем да използва директно измерва ток амперметър ни , Така че за тези проблеми и е необходимо да се използва допълнителен шунт:

По този проблем, ние трябва да се измери тока. Ние приемаме, че стойността на сделката надхвърля се използва максимално допустимата стойност за амперметър, така че добавянето на схемата е друг елемент, който ще играе ролята на шънт. Да предположим, че искаме да увеличим обхвата на измерване на амперметър 25 пъти, което означава, че инструментът ще покаже стойност, която е 25 пъти по-малко от стойността на измерената ток. Ние ще се размножават само на показанията на броя известно за нас и ние се получи необходимата стойност. За изпълнение на нашите идеи, ние трябва да поставите плъзгащи амперметър паралелно и съпротивлението трябва да е равна на стойността, която ние определяме по формулата:

В този случай, п = 25, но ние ще се проведе на всички плащания в общ начин да се покаже, че стойностите могат да бъдат напълно произволни, принцип байпас ще работи еднакво.

По този начин, тъй като напрежението в шънт и амперметър са равни. ние може да напишете първия уравнение:

Ние изразяваме текущата шънт токът през амперметър:

Измереният ток е равен на:

Заместник през предходната уравнение е израз за текущата шънт:

Но съпротивлението на шънт също така знаем, (). В резултат на това, ние получаваме:

Така че ние имаме това, което искахме. Стойността, която ще амперметър във веригата ще бъде п пъти по-малки от тока, степента на които трябва да се измери 🙂

При сегашното ниво на измервателната верига ясно, нека се премести към следващия въпрос, а именно определяне напрежение.

измерване на напрежението.

Устройството е предназначено за измерване на напрежението, се нарича волтметър. и, за разлика от амперметър, той е включен във веригата паралелно към веригата, напрежението, на което трябва да се определи. И пак, за разлика от идеалния амперметър има нулево съпротивление, идеална волтметър е равна на безкрайност. Нека да разберем какво той включва:

Ако връзката не е волтметър, ток през резистора ще бъде същата и се определя от закона на Ом, както следва:

По този начин, текущата стойност е в размер на 1 А, и по този начин напрежението върху съпротивлението 2 ще бъде в размер на 20 V. С това всички е ясно, а сега искаме да се измери напрежението с волтметър и включете го паралелно с. Ако съпротивлението на волтметър ще бъде безкрайно голям, а след това през него просто нямаше да потече ток (), и устройството няма да окаже въздействие върху оригиналната верига. Но тъй като тя има крайна величина и не го прави равен безкрайност, токът ще тече през волтметър и затова напрежението върху съпротивлението е вече да не е това, което би било в отсъствието на инструмента. Ето защо идеала ще бъде волтметър, през които няма ток ще премине.

Както е случаят с амперметър, има специална техника, която ви позволява да се увеличи обхвата на измерване на напрежение за волтметър. За изпълнение на това, устройството последователно с резистор серия, чиято стойност се определя от формулата:

Това ще доведе до факта, че волтметър ще бъде п пъти по-малка от стойността на измереното напрежение. По традиция, нека да разгледаме практически пример за малка 😉

Тук сме добавили към схема за допълнителна устойчивост. Нашето предизвикателство е да се измери напрежението върху съпротивлението :. Да се ​​определи, че за това включване ще бъде на екрана на волтметър:

Заместник в тази формула израз за изчисляване на допълнителните резистор:

По този начин :. Това е, волтметър ще бъде п пъти по-малък от напрежението, което ние измерва. Така че, с помощта на този метод, е възможно да се увеличи обхватът на измерването на волтметър 🙂

В края на статията няколко думи за измерване на съпротивление и мощност.

В общи линии, това, може би, да завърши днес, останете на линия и да ни посетите на място! Ще се видим скоро!