Как включается в электрическую цепь амперметр: Амперметр. Измерение силы тока Ерюткин Е.С.

Содержание

Каким образом вольтметр включается в электрическую цепь — MOREREMONTA

Амперме́тр (от ампер + μετρέω «измеряю») — прибор для измерения силы тока в амперах. Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора.

В электрическую цепь амперметр включается последовательно [1] с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют. Поэтому, чем ниже внутреннее сопротивление амперметра (в идеале — 0), тем меньше будет влияние прибора на исследуемый объект, и тем выше будет точность измерения [2] . Для увеличения предела измерений амперметр снабжается шунтом (для цепей постоянного и переменного тока), трансформатором тока (только для цепей переменного тока) или магнитным усилителем (для цепей постоянного тока). Очень опасно пытаться использовать амперметр в качестве вольтметра (подключать его непосредственно к источнику питания): это приведёт к короткому замыканию!

Бесконтактное устройство из токоизмерительной головки и трансформатора тока специальной конструкции называется

токоизмерительные клещи (на фото).

Содержание

Общая характеристика [ править | править код ]

По конструкции амперметры делятся:

со стрелочной измерительной головкой без электронных схем;
со стрелочной измерительной головкой с использованием электронных схем;
с цифровым индикатором.

Приборы со стрелочной головкой [ править | править код ]

Наиболее распространены амперметры, в которых движущаяся часть прибора со стрелкой поворачивается на угол крена, пропорциональный величине измеряемого тока.

Амперметры бывают магнитоэлектрическими, электромагнитными, электродинамическими, тепловыми, индукционными, детекторными, термоэлектрическими и фотоэлектрическими.

Магнитоэлектрическими амперметрами

измеряют силу постоянного тока; индукционными и детекторными — силу переменного тока; амперметры других систем измеряют силу любого тока.

Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.

Приборы со стрелочной головкой могут снабжаться дополнительными электронными схемами для усиления сигнала, подаваемого на головку (для измерения токов, существенно меньших чем ток полного отклонения головки, который для большинства магнитоэлектрических приборов составляет 50 мкА и более), защиты головки от перегруза и прочее.

Приборы с цифровым индикатором [ править | править код ]

В последнее время приборы со стрелочной измерительной головкой стали вытесняться приборами с цифровым индикатором на основе жидких кристаллов и светодиодов.

Принцип действия стрелочной измерительной головки [ править | править код ]

Принцип действия самых распространённых в амперметрах систем измерения:

В магнитоэлектрической системе прибора крутящий момент стрелки создаётся благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки (вращающий момент). С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки прямо пропорционален силе тока, поэтому шкала магнитоэлектрического прибора линейна. Направление поворота стрелки зависит от направления протекающего через рамку тока, поэтому магнитоэлектрические амперметры непригодны для непосредственного измерения силы переменного тока (стрелка будет дрожать возле нулевого значения), и требуют правильной полярности подключения в цепи постоянного тока (иначе стрелка будет отклоняться левее нуля).

В электромагнитной системе прибора вращающий момент стрелки создаётся между катушкой и подвижным ферромагнитным сердечником, к которому прикрепляется указательная стрелка.

В электродинамической системе измерительная головка состоит из неподвижной и подвижной катушек, соединённых параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через катушки, вызывает отклонения подвижной катушки и соединённой с нею стрелки.

Во всех вышеуказанных системах угол поворота стрелки устанавливается при равенстве вращающего момента и момента сопротивления пружины.

Включение амперметра в электрическую цепь [ править | править код ]

В электрической цепи амперметр соединяется последовательно с нагрузкой, а при больших токах — через трансформатор тока, магнитный усилитель или шунт. Для измерения токов может также применяться милливольтметр и калиброванный шунт (первичные токи шунтов могут быть выбраны из стандартного ряда, вторичное напряжение стандартизировано — чаще всего 75 мВ). При высоких напряжениях (выше 1000В) — в цепях переменного тока для гальванической развязки амперметров также применяют трансформаторы тока, а цепях постоянного тока — магнитные усилители.

Как вольтметр включают в цепь

Автор Кристина задал вопрос в разделе Домашние задания

Как вольтметр включается в электрическую цепь?Какова полярность включения прибора в электрическую цепь? и получил лучший ответ

Ответ от Евгений Ганжа[новичек]
Включается паралелльно источнику. При измерении постоянного напряжения полярность соблюдается («плюс» прибора к «плюсу» источника, аналогоично «минус» к «минусу»).

Электрическое напряжение. СРОЧНО! Нужна помощь
1. Какой физической величиной пользуются для измерения напряжения?

спросили в Сила Силы
как называется прибор для измерения силы тока?Как его включают в цепь?

Для измерения силы тока существует измерительный прибор — амперметр.

Пока проверяется ссылка, прочитай это:
Как
подробнее.

Как проверить датчик температуры на инжекторной ВАЗ 2107
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) ВАЗ-2104, ВАЗ-2105, ВАЗ-2107

Для измерения силы тока, проходящего через лампу, и электрического напряжения на лампе ученик включил в электрическую цепь амперметр и вольтметр.

Какие приборы — амперметр и (или) вольтметр — включены в электрическую цепь правильно?

1) только вольтметр

2) только амперметр

3) и амперметр, и вольтметр включены правильно

4) и амперметр, и вольтметр включены неправильно

Вольтметр включается в цепь параллельно (что бы через него не шел ток).

Для измерения силы тока идущего через лампу амперметр можно включить последовательно в любой разрыв цепи если цепь не имеет параллельных участков.

А для измерения напряжения на лампе вольтметр необходимо подключать только параллельно лампе.

73% выпускников не работают по специальности, потому что.

— Выбрали профессию, опираясь только на опыт друзей и родителей

— Не учли свои личностные особенности, способности и интересы
— Выбрали вуз, опираясь только на баллы ЕГЭ

Амперметр — А — Русский алфавит — Словарь-справочник электрика

1). Амперметр (см. ампер + метр от μετρέω — измеряю) — прибор для измерения силы тока в амперах. Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют. Поэтому, чем ниже внутреннее сопротивление амперметра (в идеале — 0), тем меньше будет влияние прибора на исследуемый объект, и тем выше будет точность измерения.

Для увеличения предела измерений амперметр снабжается шунтом (для цепей постоянного и переменного тока), трансформатором тока (только для цепей переменного тока) или магнитным усилителем (для цепей постоянного тока). Комплектное устройство из токоизмерительной головки и трансформатора тока специальной конструкции называется «токоизмерительные клещи».

Очень опасно пытаться использовать амперметр в качестве вольтметра (подключать его непосредственно к источнику питания), что может привести к коротким замыканиям!

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

2). Амперметр (от

ампер и греч. metreo — измеряю) — прибор для измерения силы постоянного и переменного тока в электрической цепи. Так как показания амперметра зависят от величины тока, протекающего через него, то сопротивление амперметра по сравнению с сопротивлением нагрузки должно быть как можно меньшим. Это необходимо для того, чтобы при подключении амперметра сила тока в измеряемой нагрузке не изменялась.

По конструкции амперметры подразделяются на магнитоэлектрические, электромагнитные, тэрмоэлектрические, электродинамические, ферродинамические и выпрямительные.

3). Амперметр — прибор для измерения силы тока в амперах. Шкалу амперметров градуируют в амперах, килоамперах, миллиамперах или микроамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно; для увеличения предела измерений — с шунтом или через трансформатор.

Разработка урока по технологии в 8 классе «Электроизмерительные приборы»

План-конспект открытого урока

Предмет: Технология, 8класс

Учитель: Ткачев Николай Александрович

Дата проведения: 25.04.2018г.

Тема урока «Электроизмерительные приборы»

Цель урока: ознакомить учащихся с типами электроизмерительных приборов, их устройством и принципом работы.

Задачи урока:

учебно-образовательная: научить определять тип электроизмерительного прибора, определять предел измерения, цену деления прибора, соблюдать технику безопасности при измерениях;
воспитательная: сформировать бережное отношение к расходу электроэнергии, привить навыки безопасной эксплуатации домашних электроприборов;
развивающая: научить определять тип неизвестного электроизмерительного прибора, измеряемую величину, предел измерения, цену деления прибора.

Тип урока: комбинированный, презентация PowerPoint + работа по учебнику.

Оснащение урока: проекционное оборудование, демонстрационные приборы, учебник.

Этапы урока:

Организационные моменты.
Проверка знаний для подготовки к новой теме. Использование межпредметных связей с уроками физики.
Постановка цели занятия совместно с учащимися.

Проведение презентации с параллельным устным опросом и демонстрацией наглядных пособий.

Материал, используемый при объяснении нового материала. Контроль параметров элементов электрической цепи производится с помощью электроизмерительных приборов. Сила тока, протекающего через нагрузку, измеряется амперметром, а напряжение на нагрузке – вольтметром. Амперметр включается в разрыв электрической цепи последовательно с нагрузкой, вольтметр – параллельно нагрузке.

Электроизмерительные приборы бывают двух типов: стрелочные и цифровые. Техника измерений с помощью цифровых приборов достаточно проста: прибор включается в электрическую цепь, и на его экране высвечивается измеряемая величина. Не сложно пользоваться и стрелочными приборами с одним пределом шкалы: измеряемая величина определяется по делениям шкалы, на которые указывает стрелка.

Предел измерения измерительного прибора – это наибольшее значение измеряемой величины. На рисунке 58 приведены шкалы амперметра и вольтметра: амперметром можно измерить силу тока до 3 А, а вольтметром – напряжение до 6 В. При этом стрелка амперметра указывает силу тока 2,5 А, а стрелка вольтметра – напряжение 5 В.

Работа со стрелочными приборами немного осложняется, если приборы имеют несколько пределов измерений. Для измерения предела приборы имеют дополнительные клеммы или переключатель пределов измерения.

Допустим, что амперметр кроме предела 3 А имеет второй предел измерения – 6 А, а вольтметр – 30 В. При новых пределах измерения и тех же отклонениях стрелок приборов силу тока и напряжение определяют по количеству делений шкалы, на которое указывает стрелка прибора, умноженному на цену деления.

Цена деления прибора – это измеряемая величина, соответствующая одному делению шкалы.

Цена деления прибора определяется по пределу измеряемой величины, делённому на число делений прибора.

В случае указанных пределов (см. рис. 58) цена деления амперметра равна: 6 А/60 дел. = 0,1 А/дел.; цена деления вольтметра: 30 В/30 дел. = 1 В/дел.

Тогда амперметр показывает:

Сила тока (I) = Количество делений амперметра х Цена деления амперметра

50 дел. х 0,1 А = 5 А.

Показания вольтметра:

Напряжение (U) = Количество делений вольтметра х Цена деления вольтметра

25 дел. х 1 В/дел. = 25 В.

В цепях постоянного тока при включении измерительных приборов учитывают полярность источника тока и приборов. Для облегчения подключения измерительных приборов в электрическую цепь постоянного тока около их клемм указывается полярность (см. рис. 58).

При этом положительный электрод источника «+» всегда подключают к клемме «+» измерительного прибора, соответственно отрицательный электрод источника «-» — к клемме «-» измерительного прибора (рис. 59).

Сведения о типе электроизмерительного механизма прибора, о возможности его работы в цепях постоянного или переменного тока и некоторые другие можно узнать по условным знакам, нанесённым на шкале прибора:

 – прибор предназначен только для работы в электрических цепях постоянного тока;

~ — прибор предназначен для работы в электрических цепях переменного тока;

~ — прибор предназначен для работы в электрический цепях постоянного и переменного тока.

С амперметрами, вольтметрами и другими электроизмерительными приборами мы знакомимся на уроках физики и технологии. Однако в каждом доме имеется электроизмерительный прибор, которым пользуются в быту. Прибор этот называется электросчётчиком. С его помощью измеряется количество потребляемой энергии, единицей измерения которой является киловатт-час (кВт·ч). Энергия, потребляемая из сети, регистрируется счётным механизмом счётчика.

Для определения расхода электроэнергии за некоторый промежуток времени, обычно за месяц, необходимо знать начальное и конечное показания счётчика. Разность конечного и начального показаний счётчика определяет количество израсходованной электроэнергии. Её стоимость вычисляется как произведение расхода электроэнергии на тариф.

Тариф – это стоимость 1 кВт·ч электроэнергии, которая устанавливается по согласованию с государством.

Электрические параметры счётчика указываются на его щитке в застеклённом окошке корпуса: максимальное рабочее напряжение, сила тока, частота сети, в каких единицах измеряется электроэнергия, класс точности прибора и его передаточное число, которое означает, скольким оборотам диска соответствует 1 кВт·ч.

Например, на щитке электросчётчика приведены следующие параметры:

максимальное напряжение 250 В;
сила тока 10 А;
частота сети 50 Гц;
1 кВт·ч = 2500 оборотов диска;
класс точности 2,5%.

По этим данным можно вычислить расчетную мощность счётчика:

P = UI = 10 А х 250 В = 2500 Вт.

Параметрами счётчика допускается увеличение этой мощности на 20% (в 1,2 раза), тогда максимально допустимая мощность счётчика и нагрузки равна:

P_макс = 1,2 х 2500 = 3000 Вт.

С помощью электросчётчика можно определить мощность любого электроприбора, если она неизвестна. Для этого в квартире отключают все электроприборы, кроме того, у которого определяют мощность. Исследуемый электроприбор подключают к сети, берут секундомер и начинают наблюдать за движением диска электросчётчика. В момент, когда метка на диске счётчика совпадёт с риской или стрелкой на его щитке, включаем секундомер и отсчитываем время за 10-20 оборотов диска.

Допустим, что диск совершил 20 оборотов за 19 секунд (N = 20). По полученным данным определяем энергию, которую потребляет нагрузка в 1 секунду, т. е. её мощность. Для этого по передаточному числу счётчика вычисляем цену одного оборота диска, которая называется номинальной постоянной счётчика (К_н). Обычно постоянную счётчика выражают в Вт·с/об. Поэтому 1 кВт·ч переводим в Вт·с (1 кВт = 1000 Вт; 1 ч = 3600 с) и делим на 2500 об.:

К_н = 1000 · 3600 Вт·с/2500 об. = 1440 Вт·с/об.

Номинальную постоянную умножаем на число оборотов (20) и вычисляем количество электроэнергии, полученной нагрузкой:

A = K_н · N = 1440 Вт·с/об · 20 об. = 28800 Вт·с.

Израсходованную энергию А делим на время и получаем мощность:

P = A/t = 28800 Вт·с/19 с = 1516 Вт.

Зная, что напряжение в сети равно 220 В, по полученной мощности прибора P можем вычислить силу тока I:

I = P/U = 1516/220 = 6,9 А.

Каждый счётчик работает с некоторой погрешностью. В приведённом примере погрешность прибора не должна превышать 2,5%.

Реальную погрешность показаний электросчётчика можно оценить практически, включая в сеть поочерёдно нагрузки с известной мощностью. Для примера рассмотрим несколько приборов разной мощности (Р), кВт: кипятильник – 1; электрофен – 1,2; электрочайник – 1,25.

Как и в предыдущем случае, определяем с помощью секундомера время, равное 20 оборотам диска счётчика, для каждого электроприбора. Для повышения точности измерение времени для каждого прибора производят 3-5 раз и по полученным данным вычисляют средний результат.

По затраченной энергии и среднему времени вычисляем мощность каждого электроприбора и сравниваем её с его паспортной мощностью. При значительных расхождениях экспериментальных и паспортных данных можно сделать заключение о завышенных или заниженных показаниях счётчика и обратиться в электрокомпанию для его замены.

Обобщение изученного материала с ранее пройденным материалом.

5. Контроль результата усвоения нового материала.

Вопросы самоконтроля:

Что такое энергия и мощность, в каких единицах они измеряются?
Какие параметры электрической цепи измеряются с помощью амперметра и вольтметра?
Как включаются в электрическую цепь амперметр и вольтметр?
Можно ли амперметр включить параллельно источнику электрической энергии?
Можно ли вольтметр включить последовательно с нагрузкой?
Как с помощью электросчётчика измерить количество израсходованной за сутки электроэнергии и определить её стоимость?
Как с помощью счётчика измерить мощность электрического прибора и мощность, которую он потребляет?

Ответить на вопросы самоконтроля (с. 97).

Выдача учащимся домашнего задания.

Подведение итогов урока.

Амперметр включают в цепь. Схемы включения измерительных приборов. Измерение значений постоянного тока

Амперметр — прибор для измерения силы тока в амперах. Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют; для увеличения предела измерений — снабжённый шунтом (для цепей постоянного и переменного тока), трансформатором тока (только для цепей переменного тока) или магнитным усилителем (для цепей постоянного тока). Комплектное устройство из токоизмерительной головки и трансформатора тока специальной конструкции называется «токоизмерительные клещи».

Как подключают амперметр в электрическую цепь

Слева амперметр подключен таким образом, чтобы через него проходил весь ток, протекающий через цепь; альтернативных путей нет. Это правильный способ подключения амперметра для измерения общего тока цепи, но это не единственный способ. На схеме есть несколько точек в цепи, где амперметр может быть подключен для измерения. На этом изображении каждый амперметр также будет измерять общий ток схемы.

Теперь, когда мы знаем, как измерить общий ток через цепь, давайте посмотрим на измерение тока, проходящего через отдельные элементы. Ток перемещается по последовательному и параллельному элементам по-разному. В параллельном соединении ток разделяется между ветвями в например, для измерения только тока, проходящего через резистор 1, мы должны подключить амперметр последовательно с верхней ветвью параллельного контура. Это показано на левой стороне следующего изображения. Аналогично, размещение амперметра в нижняя ветвь будет измерять только ток, проходящий через резистор.

Принцип действия стрелочной измерительной головки

Принцип действия самых распространённых в амперметрах систем измерения:

В магнитоэлектрической системе прибора крутящий момент стрелки создаётся благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки (вращающий момент). С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки устанавливается при равенстве вращающего момента и момента пружины.

С правой стороны изображения видно, что параллельное подключение амперметра позволит току обходить резисторы, создавая еще одно короткое замыкание! В последовательном соединении то же количество тока проходит через каждый элемент. Чтобы увидеть это, давайте посмотрим на новую схему, как показано здесь. Таким образом, вам нужно всего лишь выполнить одно измерение с помощью амперметр, чтобы получить токи через каждый отдельный элемент в последовательном соединении. Амперметр — воздушный амперметр — это прибор, установленный последовательно с электрической нагрузкой, используемой для измерения количества тока, протекающего через нагрузку.

В электромагнитной системе прибора вращающий момент стрелки создаётся между катушкой и подвижным ферромагнитным сердечником, к которому прикрепляется указательная стрелка.

В электродинамической системе измерительная головка состоит из неподвижной и подвижной катушек, соединённых параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через катушки, вызывает отклонения подвижной катушки и соединённой с нею стрелки.

Единицей измерения является ампер. Амперметр используется для контроля работы электрической системы воздушного судна. Он также указывает, заряжается ли аккумулятор электрическим зарядом. Амперметры спроектированы с нулевой точкой в центре лица и с отрицательной или положительной индикацией с обеих сторон. Когда указатель амперметра находится на плюсе, он показывает скорость зарядки аккумулятора. Минус-индикация означает, что из аккумулятора извлекается больше тока, чем при замене. Полномасштабное положительное отклонение указывает на неисправность регулятора.

Включение амперметра в электрическую цепь

Не все самолеты имеют амперметр

Произведение этих двух чтений называется кажущейся силой. На приведенной ниже диаграмме показано положение Амперметра в электрической системе воздушного судна.

Конструкция и принцип основных операций

Перемещение железа обычно используется для измерения переменного напряжения и токов. В подвижно-железных приборах подвижная система состоит из одной или нескольких частей мягкого железа особого типа, которые так поворачиваются, что на них воздействует ток, создаваемый током в катушке.

Существует два основных типа подвижно-железных приборов. Тип отталкивания Тип притяжения. . Ниже приводится краткое описание различных компонентов прибора с подвижным железом. Отклоняющий крутящий момент в любом приборе с подвижным железом обусловлен силами небольшого куска магнитомягкого «железа», который намагничивается катушкой, несущей. В отталкивающем типе подвижно-железный инструмент состоит из двух цилиндрических мягких железных лопаток, установленных в неподвижной токопроводящей катушке.

Амперметр. Измерение силы тока.

Измерение тока. Для измерения тока в цепи амперметр 2 (рис. 332, а) или миллиамперметр включают в электрическую цепь последовательно с приемником 3 электрической энергии.

Одна железная лопасть удерживается на раме катушки, а другая свободно вращается, неся вместе с ней указательный вал. Два утюга лежат в магнитном поле, создаваемом катушкой, которая состоит всего из нескольких оборотов, если прибор является амперметром или многими витками, если прибор является вольтметром.

Ток в катушке индуцирует намагничивание обеих лопаток, а отталкивание между одинаково намагниченными лопастями приводит к пропорциональному вращению. Только фиксированная катушка переносит ток нагрузки и сконструирована таким образом, чтобы выдерживать высокий переходный ток.

Для того чтобы включение амперметра не оказывало влияния на работу электрических установок и он не создавал больших потерь энергии, амперметры выполняют с малым внутренним сопротивлением. Поэтому практически сопротивление его можно считать равным нулю и пренебрегать вызываемым им падением напряжения. Амперметр можно включать в цепь только последовательно с нагрузкой. Если амперметр подключить непосредственно к источнику 1, то через катушку прибора пойдет очень большой ток (сопротивление амперметра мало) и она сгорит.

Измерение электрического напряжения и тока

Передвижные железные инструменты имеют весы, которые являются нелинейными и несколько переполнены в нижнем диапазоне калибровки.

Таким образом, высокое сопротивление порядка килообемов соединено последовательно с катушкой прибора.

Диапазоны амперметра и вольтметра

Для данного прибора с подвижным железом ампер-витки, необходимые для создания полномасштабного отклонения, являются постоянными. Один может изменить диапазон амперметров, предоставив шунтирующую катушку с движущейся катушкой. Диапазон колебания может изменяться, соединяя сопротивление последовательно с катушки. Следовательно, одна и та же спецификация обмотки катушки может использоваться для ряда диапазонов. Углерод из-за трения довольно мал, так как соотношение вращающего момента очень велико в движущихся инструментах катушки. Поверхности поля вызывают относительно низкие значения силы намагничивания, создаваемой катушкой. Ошибка из-за изменения температуры. . Аналоговые счетчики, устарели ли они?

Для расширения пределов измерения амперметров, предназначенных для работы в цепях постоянного тока, их включают в цепь параллельно шунту 4 (рис. 332,б). При этом через прибор проходит только часть I А измеряемого тока I, обратно пропорциональная его сопротивлению R А. Бо льшая часть I ш этого тока проходит через шунт. Прибор измеряет падение напряжения на шунте, зависящее от проходящего через шунт тока, т. е. используется в качестве милливольтметра. Шкала прибора градуируется в амперах. Зная сопротивления прибора R A и шунта R ш можно по току I А, фиксируемому прибором, определить измеряемый ток:

Аналоговый измеритель перемещает иглу по шкале. Аналоговые мультиметры с коммутируемым диапазоном очень дешевы, но новичкам трудно читать точно, особенно по шкалам сопротивления. Движение счетчика деликатно и падает, метр, вероятно, повредит его! У каждого типа счетчика есть свои преимущества. В качестве вольтметра цифровой измеритель обычно лучше, потому что его сопротивление намного выше, 1 МОм или 10 МОм, по сравнению с 200 Ом для аналогового мультиметра в аналогичном диапазоне.

Аналоговый мультиметр, используемый в качестве амперметра, имеет очень низкое сопротивление и очень чувствительный, с весом до 50 мкА. Более дорогие цифровые мультиметры могут быть равны или лучше этой производительности. Использование мультиметра для измерения усилителей, напряжения и Ом.

I = I А (R А +R ш)/R ш = I А n (105)

где n = I/I А = (R A + R ш)/R ш — коэффициент шунтирования. Его обычно выбирают равным или кратным 10. Сопротивление шунта, необходимое для измерения тока I, в n раз большего, чем ток прибора I А,

R ш = R A /(n-1) (106)

Конструктивно шунты либо монтируют в корпус прибора (шунты на токи до 50 А), либо устанавливают вне его и соединяют с прибором проводами. Если прибор предназначен для постоянной работы с шунтом, то шкала его градуируется сразу в значениях измеряемого тока с учетом коэффициента шунтирования и никаких расчетов для определения тока выполнять не требуется. В случае применения наружных (отдельных от приборов) шунтов на них указывают номинальный ток, на который они рассчитаны, и номинальное напряжение на зажимах (калиброванные шунты). Согласно стандартам это напряжение может быть равно 45, 75, 100 и 150 мВ. Шунты подбирают к приборам так, чтобы при номинальном напряжении на зажимах шунта стрелка прибора отклонялась на всю шкалу. Следовательно, номинальные напряжения прибора и шунта должны быть одинаковыми. Имеются также индивидуальные шунты, предназначенные для работы с определенным прибором. Шунты делят на пять классов точности (0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5). Обозначение класса соответствует допустимой погрешности в процентах.

Прежде чем подробно рассказывать о мультиметрах, вам важно иметь четкое представление о том, как счетчики подключены к схемам. Измерительные усилители. Подумайте об изменениях, которые вы должны были бы внести в практическую схему, чтобы включить амперметр. Для начала вам необходимо разбить цепь так, чтобы амперметр можно было подключить последовательно. Все ток, протекающий в цепи, должен проходить через амперметр.

Измерительное напряжение. На этот раз вам не нужно нарушать схему. Вольтметр подключен параллельно между двумя точками, где должно быть выполнено измерение. Поскольку вольтметр обеспечивает параллельный путь, он должен принимать как можно меньше тока.

Для того чтобы повышение температуры шунта при прохождении по нему тока не оказывало влияния на показания прибора, шунты изготовляют из материалов с большим удельным сопротивлением и малым температурным коэффициентом (константан, манганин, никелин и пр.). Для уменьшения влияния температуры на показания амперметра последовательно с катушкой прибора в некоторых случаях включают добавочный резистор из констан-тана или другого подобного материала.

Какая техника измерения, по вашему мнению, будет более полезной? Фактически измерения напряжения используются гораздо чаще, чем текущие измерения. Обработка электронных сигналов обычно рассматривается в терминах напряжения. Дополнительным преимуществом является то, что измерение напряжения легче сделать. Исходная схема не нуждается в изменении. Часто измерительные датчики соединены просто, прикоснувшись к ним к интересующим точкам.

Измерение Ома. Омметр не работает с цепью, подключенной к источнику питания. Омметры работают, пропуская небольшой ток через компонент и измеряя производимое напряжение. Если вы попробуете это с компонентом, подключенным к цепи с источником питания, скорее всего, это приведет к повреждению счетчика. Большинство мультиметров имеют предохранитель для защиты от неправильного использования.

Измерение напряжения. Для измерения напряжения U, действующего между какими-либо двумя точками электрической цепи, вольтметр 2 (рис. 332, в) присоединяют к этим точкам, т. е. параллельно источнику 1 электрической энергии или приемнику 3.

Для того чтобы включение вольтметра не оказывало влияния на работу электрических установок и он не создавал больших потерь энергии, вольтметры выполняют с большим сопротивлением. Поэтому практически можно пренебрегать проходящим по вольтметру током.

Для измерения электрического тока через провод используется амперметр. Вы можете использовать его для измерения очень малых электрических токов или очень больших. Однако, если вы новичок, используйте его только для измерения малых токов. Большие электрические токи могут быть опасными.

Подключение амперметра для измерения тока занимает всего несколько минут или меньше. Однако иногда люди путаются и думают, что это слишком просто. Например, они могут просто подключить два датчика к проводу. Ключ к правильному подключению амперметра помнит, что соединение такое, что ток течет через амперметр, как если бы это был провод.

Для расширения пределов измерения вольтметров последовательно с обмоткой прибора включают добавочный резистор 4 (R д) (рис. 332,г). При этом на прибор приходится лишь часть U v измеряемого напряжения U, пропорциональная сопротивлению прибора R v .

Зная сопротивление добавочного резистора и вольтметра, можно по значению напряжения U v , фиксируемого вольтметром, определить напряжение, действующее в цепи:

Если ваша схема является аккумулятором, ток будет постоянным. Если вы подключите свою цепь к источнику питания, тип тока будет зависеть от вашего источника питания. Изучите калибровку амперметра. Когда ток течет через амперметр, игла на счетчике будет перемещаться по калиброванной шкале. Маркировка на шкале, на которую огибает иглу, будет соответствовать току, протекающему через ваш амперметр. Номер на крайнем правом конце счетчика соответствует максимальному показанию тока для определенного диапазона, для которого установлен амперметр.

U = (R v +R д )/R v * U v = nU v (107)

Величина n = U/U v =(R v +R д)/R v показывает, во сколько раз измеряемое напряжение U больше напряжения U v , приходящегося на прибор, т. е. во сколько раз увеличивается предел измерения напряжения вольтметром при применении добавочного резистора.

Сопротивление добавочного резистора, необходимое для измерения напряжения U, в п раз большего напряжения прибора Uv, определяется по формуле R д =(n- 1) R v .

Это максимальное число часто называют полномасштабным чтением. Установите переключатель мультипликатора диапазона на максимальное значение. Изучите различные диапазоны, которые имеет ваш амперметр. Один диапазон может быть для ампер, другого миллиампера и других микроампер. Однако помните, что разные амперметры будут иметь разные диапазоны, поэтому проверьте руководство пользователя. Установите переключатель мультипликатора диапазона в самый высокий диапазон. В этом случае выберите диапазон ампер.

И это потому, что амперы в тысячу раз больше, чем миллиамперы, а миллиамперы в тысячу раз больше, чем микроамперы. Определите полномасштабное показание для диапазона. Умножьте настройку на множитель диапазона на полномасштабное число на счетчике. Полномасштабным номером на счетчике является номер на счетчике, который находится на крайнем правом конце калиброванного шкалы. Это может быть 1, 2 или 5 или любое другое число. Затем умножьте полномасштабное число на значение множителя диапазона.

Добавочный резистор может встраиваться в прибор и одновременно использоваться для уменьшения влияния температуры окружающей среды на показания прибора. Для этой цели резистор выполняется из материала, имеющего малый температурный коэффициент, и его сопротивление значительно превышает сопротивление катушки, вследствие чего общее сопротивление прибора становится почти независимым от изменения температуры. По точности добавочные резисторы подразделяются на те же классы точности, что и шунты.

Делители напряжения. Для расширения пределов измерения вольтметров применяют также делители напряжения. Они позволяют уменьшить подлежащее измерению напряжение до значения, соответствующего номинальному напряжению данного вольтметра (предельного напряжения на его шкале). Отношение входного напряжения делителя U 1 к выходному U 2 (рис. 333, а) называется коэффициентом деления . При холостом ходе U 1 /U 2 = (R 1 +R 2)/R2 = 1 + R 1 /R 2 . В делителях напряжения это отношение может быть выбрано равным 10, 100, 500 и т. д. в зависимости от того, к каким

выводам делителя подключен вольтметр (рис. 333,б). Делитель напряжения вносит малую погрешность в измерения только в том случае, если сопротивление вольтметра R v достаточно велико (ток, проходящий через делитель, мал), а сопротивление источника, к которому подключен делитель, мало.

Измерительные трансформаторы. Для включения электроизмерительных приборов в цепи переменного тока служат измерительные трансформаторы, обеспечивающие безопасность обслуживающего персонала при выполнении электрических измерений в цепях высокого напряжения. Включение электроизмерительных приборов в эти цепи без таких трансформаторов запрещается правилами техники безопасности. Кроме того, измерительные трансформаторы расширяют пределы измерения приборов, т. е. позволяют измерять большие токи и напряжения с помощью несложных приборов, рассчитанных для измерения малых токов и напряжений.

Измерительные трансформаторы подразделяют на трансформаторы напряжения и трансформаторы тока. Трансформатор напряжения 1 (рис. 334, а) служит для подключения вольтметров и других приборов, которые должны реагировать на напряжение. Его выполняют, как обычный двухобмоточный понижающий трансформатор: первичную обмотку подключают к двум точкам, между которыми требуется измерить напряжение, а вторичную — к вольтметру 2.

На схемах измерительный трансформатор напряжения изображают как обычный трансформатор (на рис. 334, а показано в круге).

Так как сопротивление обмотки вольтметра, подключаемого к трансформатору напряжения, велико, трансформатор практически работает в режиме холостого хода, и можно с достаточной степенью точности считать, что напряжения U 1 и U 2 на первичной и вторичной обмотках будут прямо пропорциональны числу витков? 1 и? 2 обеих обмоток трансформатора, т. е.

U 1 /U 2 = ? 1 /? 2 = n (108)

Таким образом, подобрав соответствующее число витков? 1 и? 2 обмоток трансформатора, можно измерять высокие напряжения, подавая на электроизмерительный прибор небольшие напряжения.

Напряжение U 1 может быть определено умножением измеренного вторичного напряжения U 2 на коэффициент трансформации трансформатора n.

Вольтметры, предназначенные для постоянной работы с трансформаторами напряжения, градуируют на заводе с учетом коэффициента трансформации, и значения измеряемого напряжения могут быть непосредственно отсчитаны по шкале прибора.

Для предотвращения опасности поражения обслуживающего персонала электрическим током в случае повреждения изоляции трансформатора один выэод его вторичной обмотки и стальной кожух трансформатора должны быть заземлены.

Трансформатор тока 3 (рис. 334,б) служит для подключения амперметров и других приборов, которые должны реагировать на протекающий по цепи переменный ток. Его выполняют в виде

обычного двухобмоточного повышающего трансформатора; первичную обмотку включают последовательно в цепь измеряемого тока, к вторичной обмотке подключают амперметр 4.

Схемное обозначение измерительных трансформаторов тока показано на рис. 334, б в круге.

Так как сопротивление обмотки амперметра, подключаемого к трансформатору тока, обычно мало, трансформатор практически работает в режиме короткого замыкания, и с достаточной степенью точности можно считать, что токи I 1 и I 2 , проходящие по его обмоткам, будут обратно пропорциональны числу витков? 1 и? 2 этих обмоток, т.е.

I 1 /I 2 = ? 1 /? 2 = n (109)

Следовательно, подобрав соответствующим образом число витков? 1 и? 2 обмоток трансформатора, можно измерять большие токи I 1 , пропуская через электроизмерительный прибор малые токи I 2 . Ток I 1 может быть при этом определен умножением измеренного вторичного тока I 2 на величину n.

Амперметры, предназначенные для постоянной работы совместно с трансформаторами тока, градуируют на заводе с учетом коэффициента трансформации, и значения измеряемого тока I 1 могут быть непосредственно отсчитаны по шкале прибора.

Для предотвращения опасности поражения обслуживающего персонала электрическим током в случае повреждения изоляции трансформатора один из зажимов вторичной обмотки и кожух трансформатора заземляют.

На э. п. с. применяют так называемые проходные трансформаторы тока (рис. 335). В таком трансформаторе магнитопровод 3 и вторичная обмотка 2 смонтированы на проходном изоляторе 4, служащем для ввода высокого напряжения в кузов, а роль первичной обмотки трансформатора выполняет медный стержень 1, проходящий внутри изолятора.

Условия работы трансформаторов тока отличаются от обычных. Например, размыкание вторичной обмотки трансформатора тока при включенной первичной обмотке недопустимо, так как это вызовет значительное увеличение магнитного потока и, как следствие, температуры сердечника и обмотки трансформатора, т. е. выход его из строя. Кроме того, в разомкнутой вторичной обмотке трансформатора может индуцироваться большая э. д. с, опасная для персонала, производящего измерения.

При включении приборов посредством измерительных трансформаторов возникают погрешности двух видов: погрешность в коэффициенте трансформации и угловая погрешность (при изменениях напряжения или тока отношенияU 1 /U 2 и I 1 /I 2 несколько изменяются и угол сдвига фаз между первичным и вторичным напряжениями и токами отклоняется от 180°). Эти погрешности возрастают при нагрузке трансформатора свыше номинальной. Угловая погрешность оказывает влияние на результаты измере-

ний приборами, показания которых зависят от угла сдвига фаз между напряжением и током (например, ваттметров, счетчиков электрической энергии и пр.). В зависимости от допускаемых погрешностей измерительные трансформаторы подразделяют по классам точности. Класс точности (0,2; 0,5; 1 и т. д.) соответствует наибольшей допускаемой погрешности в коэффициенте трансформации в процентах от его номинального значения.

§101. Измерение тока и напряжения

Измерение тока.

Для измерения тока в цепи амперметр 2 (рис. 332, а) или миллиамперметр включают в электрическую цепь последовательно с приемником 3 электрической энергии.

Амперметр можно включать в цепь только последовательно с нагрузкой. Если амперметр подключить непосредственно к источнику 1, то через катушку прибора пойдет очень большой ток (сопротивление амперметра мало) и она сгорит.

Рис. 332. Схемы для измерения тока (а, б) и напряжения (в, г)

Прибор измеряет падение напряжения на шунте, зависящее от проходящего через шунт тока, т. е. используется в качестве милливольтметра. Шкала прибора градуируется в амперах. Зная сопротивления прибора R_A и шунта R_ш можно по току I_А, фиксируемому прибором, определить измеряемый ток:

I = I_А (R_А+R_ш)/R_ш = I_Аn (105)

где n = I/I_А = (R_A + R_ш)/R_ш — коэффициент шунтирования. Его обычно выбирают равным или кратным 10. Сопротивление шунта, необходимое для измерения тока I, в n раз большего, чем ток прибора I_А,

R_ш = R_A/(n-1) (106)

Конструктивно шунты либо монтируют в корпус прибора (шунты на токи до 50 А), либо устанавливают вне его и соединяют с прибором проводами.

Если прибор предназначен для постоянной работы с шунтом, то шкала его градуируется сразу в значениях измеряемого тока с учетом коэффициента шунтирования и никаких расчетов для определения тока выполнять не требуется. В случае применения наружных (отдельных от приборов) шунтов на них указывают номинальный ток, на который они рассчитаны, и номинальное напряжение на зажимах (калиброванные шунты).

Согласно стандартам это напряжение может быть равно 45, 75, 100 и 150 мВ. Шунты подбирают к приборам так, чтобы при номинальном напряжении на зажимах шунта стрелка прибора отклонялась на всю шкалу.

Следовательно, номинальные напряжения прибора и шунта должны быть одинаковыми. Имеются также индивидуальные шунты, предназначенные для работы с определенным прибором. Шунты делят на пять классов точности (0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5). Обозначение класса соответствует допустимой погрешности в процентах.

Для уменьшения влияния температуры на показания амперметра последовательно с катушкой прибора в некоторых случаях включают добавочный резистор из констан-тана или другого подобного материала.

Измерение напряжения.

Для измерения напряжения U, действующего между какими-либо двумя точками электрической цепи, вольтметр 2 (рис. 332, в) присоединяют к этим точкам, т. е. параллельно источнику 1 электрической энергии или приемнику 3.

Для расширения пределов измерения вольтметров последовательно с обмоткой прибора включают добавочный резистор 4 (R_д) (рис. 332,г). При этом на прибор приходится лишь часть U_v измеряемого напряжения U, пропорциональная сопротивлению прибора R_v.

Зная сопротивление добавочного резистора и вольтметра, можно по значению напряжения U_v, фиксируемого вольтметром, определить напряжение, действующее в цепи:

U = (R_v+R_д)/R_v * U_v = nU_v (107)

Величина n = U/U_v=(R_v+R_д)/R_v показывает, во сколько раз измеряемое напряжение U больше напряжения U_v, приходящегося на прибор, т. е. во сколько раз увеличивается предел измерения напряжения вольтметром при применении добавочного резистора.

Сопротивление добавочного резистора, необходимое для измерения напряжения U, в п раз большего напряжения прибора Uv, определяется по формуле R_д=(n— 1) R_v.

По точности добавочные резисторы подразделяются на те же классы точности, что и шунты.

Делители напряжения.

Для расширения пределов измерения вольтметров применяют также делители напряжения. Они позволяют уменьшить подлежащее измерению напряжение до значения, соответствующего номинальному напряжению данного вольтметра (предельного напряжения на его шкале).

Отношение входного напряжения делителя U₁ к выходному U₂ (рис. 333, а) называется коэффициентом деления. При холостом ходе U₁/U₂ = (R₁+R₂)/R2 = 1 + R₁/R₂. В делителях напряжения это отношение может быть выбрано равным 10, 100, 500 и т. д. в зависимости от того, к каким

Рис. 333. Схемы включения делителей напряжения

выводам делителя подключен вольтметр (рис. 333,б).

Делитель напряжения вносит малую погрешность в измерения только в том случае, если сопротивление вольтметра R_v достаточно велико (ток, проходящий через делитель, мал), а сопротивление источника, к которому подключен делитель, мало.

Измерительные трансформаторы.

Для включения электроизмерительных приборов в цепи переменного тока служат измерительные трансформаторы, обеспечивающие безопасность обслуживающего персонала при выполнении электрических измерений в цепях высокого напряжения.

Включение электроизмерительных приборов в эти цепи без таких трансформаторов запрещается правилами техники безопасности. Кроме того, измерительные трансформаторы расширяют пределы измерения приборов, т. е. позволяют измерять большие токи и напряжения с помощью несложных приборов, рассчитанных для измерения малых токов и напряжений.

Его выполняют, как обычный двухобмоточный понижающий трансформатор: первичную обмотку подключают к двум точкам, между которыми требуется измерить напряжение, а вторичную — к вольтметру 2.

Рис. 334. Включение электроизмерительных приборов посредством измерительных трансформаторов напряжения (а) и тока (б)

Так как сопротивление обмотки вольтметра, подключаемого к трансформатору напряжения, велико, трансформатор практически работает в режиме холостого хода, и можно с достаточной степенью точности считать, что напряжения U₁ и U₂ на первичной и вторичной обмотках будут прямо пропорциональны числу витков N₁ и N₂ обеих обмоток трансформатора, т. е.

U₁/U₂ = N₁/N₂ = n (108)

Таким образом, подобрав соответствующее число витков N₁ и N₂ обмоток трансформатора, можно измерять высокие напряжения, подавая на электроизмерительный прибор небольшие напряжения.

Напряжение U₁ может быть определено умножением измеренного вторичного напряжения U₂ на коэффициент трансформации трансформатора n.

Трансформатор тока 3 (рис. 334,б) служит для подключения амперметров и других приборов, которые должны реагировать на протекающий по цепи переменный ток.

Его выполняют в виде обычного двухобмоточного повышающего трансформатора; первичную обмотку включают последовательно в цепь измеряемого тока, к вторичной обмотке подключают амперметр 4.

Схемное обозначение измерительных трансформаторов тока показано на рис. 334, б в круге.

Так как сопротивление обмотки амперметра, подключаемого к трансформатору тока, обычно мало, трансформатор практически работает в режиме короткого замыкания, и с достаточной степенью точности можно считать, что токи I₁ и I₂, проходящие по его обмоткам, будут обратно пропорциональны числу витков N₁ и N₂ этих обмоток, т.е.

I₁/I₂ = N₁/N₂= n (109)

Следовательно, подобрав соответствующим образом число витков N₁ и N₂ обмоток трансформатора, можно измерять большие токи I₁, пропуская через электроизмерительный прибор малые токи I₂. Ток I₁ может быть при этом определен умножением измеренного вторичного тока I₂ на величину n.

Амперметры, предназначенные для постоянной работы совместно с трансформаторами тока, градуируют на заводе с учетом коэффициента трансформации, и значения измеряемого тока I₁ могут быть непосредственно отсчитаны по шкале прибора.

Рис. 335. Проходной измерительный трансформатор тока

Кроме того, в разомкнутой вторичной обмотке трансформатора может индуцироваться большая э. д. с, опасная для персонала, производящего измерения.

При включении приборов посредством измерительных трансформаторов возникают погрешности двух видов: погрешность в коэффициенте трансформации и угловая погрешность (при изменениях напряжения или тока отношенияU₁/U₂ и I₁/I₂ несколько изменяются и угол сдвига фаз между первичным и вторичным напряжениями и токами отклоняется от 180°).

Эти погрешности возрастают при нагрузке трансформатора свыше номинальной. Угловая погрешность оказывает влияние на результаты измерений приборами, показания которых зависят от угла сдвига фаз между напряжением и током (например, ваттметров, счетчиков электрической энергии и пр.).

В зависимости от допускаемых погрешностей измерительные трансформаторы подразделяют по классам точности. Класс точности (0,2; 0,5; 1 и т. д.) соответствует наибольшей допускаемой погрешности в коэффициенте трансформации в процентах от его номинального значения.

Энергетическое образование

1. Сила тока

Амперметр — прибор для измерения силы тока в амперах. Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют. Поэтому, чем ниже внутреннее сопротивление амперметра (в идеале — 0), тем меньше будет влияние прибора на исследуемый объект, и тем выше будет точность измерения.

По конструкции амперметры делятся:

со стрелочной измерительной головкой без электронных схем;
со стрелочной измерительной головкой с использованием электронных схем;
с цифровым индикатором.

Приборы со стрелочной головкой

Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока; индукционными и детекторными — силу переменного тока; амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.

Приборы с цифровым индикатором

Принцип действия самых распространённых в амперметрах систем измерения:

В магнитоэлектрической системе прибора крутящий момент стрелки создаётся благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки (вращающий момент). С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки устанавливается при равенстве вращающего момента и момента пружины.
В электромагнитной системе прибора вращающий момент стрелки создаётся между катушкой и подвижным ферромагнитным сердечником, к которому прикрепляется указательная стрелка.
В электродинамической системе измерительная головка состоит из неподвижной и подвижной катушек, соединённых параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через катушки, вызывает отклонения подвижной катушки и соединённой с нею стрелки.

Сила тока. Амперметр — урок. Физика, 8 класс.

В процессе своего движения вдоль проводника заряженные частицы (в металлах это электроны) переносят некоторый заряд.

Чем больше заряженных частиц, чем быстрее они движутся, тем больший заряд будет ими перенесён за одно и то же время. Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 секунду, определяет силу тока в цепи.

Сила тока \((I)\) — скалярная величина, равная отношению заряда (\(q\)), прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени (\(t\)), в течение которого шёл ток.

I=qt, где \(I\) — сила тока, \(q\) — заряд, \(t\) — время.

Единица измерения силы тока в системе СИ — \([I] = 1 A\) (ампер).

В 1948 г. было предложено в основу определения единицы силы тока положить явление взаимодействия двух проводников с током:

при прохождении тока по двум параллельным проводникам в одном направлении проводники притягиваются, а при прохождении тока по этим же проводникам в противоположных направлениях — отталкиваются.

За единицу силы тока \(1 A\) принимают силу тока, при которой два параллельных проводника длиной \(1\) м, расположенные на расстоянии \(1\) м друг от друга в вакууме, взаимодействуют с силой \(0,0000002\)\(H\).

Единица силы тока называется ампером (\(A\)) в честь французского учёного А.М. Ампера.

Андре-Мари Ампер

(1775 — 1836)

А.М. Ампер ввёл такие термины, как электростатика, электродинамика, соленоид, ЭДС, напряжение, гальванометр, электрический ток и т.д.

Ампер — довольно большая сила тока. Например, в электрической сети квартиры через включённую \(100\) Вт лампочку накаливания проходит ток с силой, приблизительно равной \(0,5A\). Ток в электрическом обогревателе может достигать \(10A\), а для работы карманного микрокалькулятора достаточно \(0,001A\).

Помимо ампера на практике часто применяются и другие (кратные и дольные) единицы силы тока, например, миллиампер (мА) и микроампер (мкА):
\(1 мA = 0,001 A\), \(1 мкA = 0,000001 A\), \(1 кA =1000 A\).
То есть \(1 A = 1000 мA\), \(1 A = 1000000 мкA\), \(1 A = 0,001 кA\).

Если электроны перемещаются в одном направлении, т.е. — от одного полюса источника тока к другому, то такой ток называют постоянным.

Переменным называется ток, сила и направление которого периодически изменяются.

В бытовых электросетях используют переменный ток напряжением \(220\) В и частотой \(50\) Гц. Это означает, что ток за \(1\) секунду \(50\) раз движется в одном направлении и \(50\) раз — в другом. У многих приборов имеется блок питания, который преобразует переменный ток в постоянный (у телевизора, компьютера и т.д.).

Силу тока измеряют амперметром. В электрической цепи он обозначается так:

Обрати внимание!

Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором нужно измерить. Амперметр нельзя подсоединять к источнику тока, если в цепь не подключён потребитель!

Измеряемая сила тока не должна превышать максимально допустимую силу тока для измерения амперметром. Поэтому существуют различные амперметры.


Микроамперметр	Миллиамперметр

Амперметр	Килоамперметр

Обрати внимание!

Различают амперметры для измерения силы постоянного тока и силы переменного тока.

Их можно различить по обозначениям:

«~» означает, что амперметр предназначен для измерения силы переменного тока;
«—» означает, что амперметр предназначен для измерения силы постоянного тока.

Можно обратить внимание на клеммы прибора. Если указана полярность («\(+\)» и «\(-\)»), то это прибор для измерения постоянного тока.

Иногда используют буквы \(AC/DC\). В переводе с английского \(AC\) (alternating current) — переменный ток, а \(DC\) (direct current) — постоянный ток.

Для измерения силы постоянного тока	Для измерения силы переменного тока

Для измерения силы тока можно использовать и мультиметр. Перед измерением необходимо прочитать инструкцию, чтобы правильно подключить прибор.

Обрати внимание!

Включая амперметр в цепь постоянного тока, необходимо соблюдать полярность (см. рисунок): провод, который идёт от положительного полюса источника тока, нужно соединять с клеммой амперметра со знаком «+»; провод, который идёт от отрицательного полюса источника тока, нужно соединять с клеммой амперметра со знаком «-».

Если полярность на источнике тока не указана, следует помнить, что длинная линия соответствует плюсу, а короткая — минусу.

В цепь переменного тока включается амперметр для измерения переменного тока. Он полярности не имеет.

Обрати внимание!

В цепи, состоящей из источника тока и ряда проводников, соединённых так, что конец одного проводника соединяется с началом другого, сила тока во всех участках одинакова.

Это видно из опыта, изображённого на рисунке.

Обрати внимание!

Безопасным для организма человека можно считать переменный ток силой не выше \(0,05 A\), ток силой более \(0,05 — 0,1 A\) опасен и может вызвать смертельный исход.

Источники:

Пёрышкин А.В. Физика, 8 класс// ДРОФА, 2013.

http://class-fizika.narod.ru/8_28.htm
http://school.xvatit.com/index.php?title=%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B0_%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%B0
http://physics.kgsu.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=217&Itemid=72

http://kamenskih3.narod.ru/untitled74.htm

Как работает амперметр?

Обновлено 22 декабря 2020 г.

Автор: S. Hussain Ather

Чаще всего для измерения тока используется амперметр. Поскольку единицей измерения электрического тока в системе СИ является ампер, прибор, используемый для измерения тока, называется амперметром.

Существует два типа электрического тока: постоянный ток (DC) и переменный ток (AC). Постоянный ток посылает ток в одном направлении, в то время как переменный ток меняет направление тока через равные промежутки времени.

Амперметр Функция

Амперметры измеряют электрический ток путем измерения тока через набор катушек с очень низким сопротивлением и индуктивным сопротивлением. Это обеспечивает очень низкий импеданс, силу, противодействующую электрическому току, что позволяет амперметру точно измерять ток в цепи без помех или изменений из-за самого амперметра.

В амперметрах с подвижной катушкой движение происходит за счет фиксированных магнитов, которые настроены противодействовать току.Затем механизм вращает центрально расположенный якорь, прикрепленный к шкале индикатора. Этот циферблат расположен над градуированной шкалой, которая позволяет оператору узнать, сколько тока проходит через замкнутую цепь.

При измерении тока цепи необходимо последовательно подключить амперметр. Низкое сопротивление амперметра означает, что он не потеряет много мощности. Если амперметр был подключен параллельно, путь может стать короткозамкнутым, и весь ток будет проходить через амперметр, а не через цепь.

Основным требованием к любому измерительному прибору является то, что он не должен изменять измеряемую физическую величину. Например, амперметр не должен изменять исходный ток. Но на практике это невозможно. В электрической цепи начальный ток перед подключением амперметра составляет I ₁ = E / R . Предположим, что внутреннее сопротивление ячейки равно нулю.

Амперметр и гальванометры

Гальванометры определяют силу и направление незначительных токов в цепях.Указатель, прикрепленный к катушке, перемещается по шкале. Затем шкала калибруется для считывания силы тока в амперах.

Гальванометрам требуется магнитное поле, в то время как амперметрам может работать без него. Хотя гальванометр имеет гораздо большую точность, чем амперметр, он не такой точный. Это означает, что гальванометры могут быть очень чувствительны к небольшим изменениям тока, но этот ток все равно может быть далек от фактического значения.

Гальванометры могут измерять только постоянный ток, потому что они требуют силы электрического тока в магнитном поле, в то время как амперметры могут измерять как постоянный, так и переменный ток.Амперметры постоянного тока используют принцип подвижной катушки, в то время как амперметры переменного тока измеряют изменения в том, как кусок железа движется в присутствии электромагнитной силы неподвижного провода катушки.

Шунтирующее сопротивление

При подключении гальванометра параллельно к очень маленькому шунтирующему резистору ток может быть перенаправлен через шунт, и только очень небольшой ток будет проходить через гальванометр. Таким образом, гальванометр может быть адаптирован для измерения более высоких токов, чем в противном случае.Шунт защищает гальванометр от повреждений, обеспечивая альтернативный путь прохождения тока.

Пусть G будет сопротивлением гальванометра, а I _g будет максимальным током, который может пройти через него для полного отклонения шкалы. Если I — это ток, который необходимо измерить, то только часть I _g должна проходить через G для полного отклонения, а оставшаяся часть (I — I _g) должна проходить через шунт. .

Правильное значение сопротивления шунта S вычисляется путем параллельного рассмотрения G и S . Следовательно,

S = \ frac {I_GG} {I-I_G}

Это уравнение дает значение сопротивления шунта.

Эффективное сопротивление амперметра определяется следующим образом:

R_ {eff} = \ frac {1} {1 / G + 1 / S} = \ frac {GS} {G + S}

Разница между амперметром & Вольтметр (со сравнительной таблицей)

Основное различие между амперметром и вольтметром состоит в том, что амперметр измеряет ток, а вольтметр измеряет ЭДС или напряжение в любых двух точках электрической цепи. Другие различия между амперметром и вольтметром представлены ниже в сравнительной таблице.

Электроэнергия измеряется двумя способами. то есть через ток или напряжение. Ток и напряжение в цепи измеряются амперметром и вольтметром. Принцип работы амперметра и вольтметра такой же, как у гальванометра.

В гальванометре используется катушка, помещенная между магнитами. Когда ток течет через катушки, он отклоняется.Прогиб катушек зависит от проходящего через них заряда. Это отклонение используется для измерения силы тока или напряжения. Гальванометр работает как вольтметр, когда резистор включен последовательно с гальванометром.

Содержание: Амперметр против вольтметра

Сравнительная таблица
Определение
Ключевые отличия

Сравнительная таблица

Основа для сравнения	Амперметр	Вольтметр
Определение	Инструменты, используемые для измерения силы тока.	Он измеряет напряжение между любыми двумя точками цепи.
Символическое представление
Сопротивление	Низкое	Высокое
Подключение	Он включен последовательно со схемой.	Включен параллельно цепи.
Точность	Больше	Меньше
Изменение диапазона	Невозможно	Возможно

Определение амперметра

Амперметр — это измерительный прибор, который используется для измерения тока в цепи.Он измеряет небольшой ток в миллиамперах или микроамперах. Амперметр включен последовательно с измерительной схемой, так что весь ток схемы проходит через нее.

Сопротивление амперметра очень мало по сравнению с вольтметром. У идеального амперметра значение сопротивления равно нулю. Небольшое сопротивление не препятствует прохождению тока, поэтому амперметр измеряет истинное значение.

Определение вольтметра

Вольтметр — это прибор для измерения напряжения.Он подключен параллельно к электрической цепи, потенциал которой необходимо измерить. Полярность подключения вольтметра такая же, как и у амперметра, то есть положительная клемма подключается к положительной полярности источника питания, а отрицательный потенциал подключается к отрицательной полярности.

Сопротивление вольтметра очень велико по сравнению с амперметром. Это сопротивление не позволяет току протекать через вольтметр и, таким образом, измеряется точное значение напряжения в точке измерения.Величина сопротивления в идеальном вольтметре примерно равна бесконечности.

Основные различия между амперметром и вольтметром

Ниже приведены основные различия между амперметром и вольтметром.

Амперметр — это устройство, используемое для измерения тока небольшой величины, протекающего в цепи, тогда как вольтметр измеряет разность потенциалов между любыми двумя точками электрической цепи.
Низкое сопротивление амперметра.Таким образом, весь ток цепи будет проходить через него. В то же время внутреннее сопротивление вольтметра очень низкое, поэтому ток из цепи не мешает измерению вольтметра.
Амперметр включен последовательно со схемой измерения полного тока, а вольтметр — параллельно цепи. Разность потенциалов параллельной цепи остается одинаковой во всех точках. Поэтому для измерения точного значения разности потенциалов он подключается параллельно к точкам, напряжение которых необходимо измерить.
Точность амперметра больше, чем у вольтметра.
Диапазон измерения вольтметра может быть увеличен или уменьшен путем изменения значения сопротивления, тогда как диапазон амперметра не может быть изменен.

В настоящее время токовые клещи используются для измерения тока в цепи.

Цепи серии

| Последовательные и параллельные цепи

Последовательная цепь — это цепь, в которой существует только один путь для прохождения электрического тока. Компоненты расположены один за другим по единому пути. Когда мы подключаем компоненты, мы говорим, что они соединены последовательно . Мы уже видели примеры последовательной схемы в предыдущей главе.

Амперметр

Амперметр — это измерительное устройство, используемое для измерения электрического тока в цепи. Он включен в цепь последовательно. Сила тока измеряется в ампер (А).

Ампер назван в честь Андре-Мари Ампера (1775-1836), французского математика и физика.Его считают отцом электродинамики, изучающей влияние электромагнитных сил между электрическими зарядами и токами.

Амперметр.

Какой символ у амперметра? Нарисуйте это здесь.

Как вы думаете, амперметр будет иметь высокое или низкое сопротивление току? Объяснить ваш выбор.

Амперметры

имеют чрезвычайно низкое сопротивление, поскольку они не должны каким-либо образом изменять измеряемый ток.

Ампер часто сокращается до «ампер».

Последовательная цепь обеспечивает только один путь для движения электронов. Давайте исследуем, что происходит, когда мы увеличиваем сопротивление в последовательной цепи.

Цель этого исследования — показать учащимся, что добавление дополнительных резисторов последовательно увеличивает общее сопротивление цепи и снижает силу тока.

AIM: Исследовать влияние добавления резисторов в последовательную цепь.

Это хорошая возможность для групповой работы, если у вас достаточно оборудования, но убедитесь, что каждый учащийся может правильно подключить амперметр и точно читать шкалу амперметра. Если у вас недостаточно оборудования для всех учащихся, вы можете провести этот эксперимент в качестве демонстрации.Возможно, дайте возможность нескольким учащимся выйти вперед и помочь подключить амперметры. Если у вас нет амперметров, вы можете использовать яркость лампочек, чтобы указать силу тока. Чем больше сила тока, тем ярче будет светиться лампочка. Это означает, что если лампочка ярко светится, через нее должен проходить большой ток. Если лампочка более тусклая, значит, через нее протекает меньший ток.

Если у вас нет физического оборудования для этого расследования, но у вас есть доступ в Интернет, используйте моделирование PhET, найденное здесь: http: // phet.colorado.edu/en/simulation/circuit-construction-kit-dc

Моделирование также полезно, потому что амперметры (и вольтметры), обычно используемые в школьных лабораториях, часто неправильно калибруются или не обслуживаются регулярно, и поэтому часто дают немного неточные результаты.

ГИПОТЕЗА: Напишите гипотезу для этого исследования.

Это зависит от учащегося.Гипотеза должна связывать зависимые и независимые переменные и делать прогноз. Зависимая переменная будет изменяться по мере изменения независимой переменной. Вот пример возможного ответа:

По мере увеличения количества резисторов сила тока уменьшается.

МАТЕРИАЛЫ И АППАРАТУРА:

Элементы 1,5 В
3 лампы накаливания
Провода изолированные медные
переключатель
амперметр

Важно, чтобы лампы фонарей имели одинаковое сопротивление и не выбирались случайным образом. Переключатель не является важной частью этого расследования. Его можно исключить из схемы.

МЕТОД:

Постройте цепь, включив последовательно ячейку, амперметр, 1 лампочку и выключатель.

Фотография, показывающая установку.

Замкните выключатель или цепь, если вы не используете выключатель.

Обратите внимание, как ярко светит лампочка, и запишите показания амперметра. Нарисуйте принципиальную схему.

Контур 1

Добавить в цепь еще одну лампочку.

Обратите внимание, как ярко светятся лампочки, и запишите показания амперметра. Нарисуйте принципиальную схему.

Контур 2.

Добавить в цепь третью лампочку.

Обратите внимание, как ярко светятся лампочки, и запишите показания амперметра. Нарисуйте принципиальную схему последней построенной вами схемы.

Контур 3.

РЕЗУЛЬТАТЫ:

Заполните таблицу:

Количество ламп в серии	Яркость лампочек	Показания амперметра (A)
1
2
3

Яркость лампочек — качественное сравнение.Учащиеся должны использовать слова «яркий, яркий, самый яркий» как способ описания светящихся лампочек. График должен отображать количественные данные показаний амперметра и количества лампочек. Если у вас нет амперметра для снятия показаний, либо не рисуйте график, либо измените его на гистограмму, у которой ярче, ярче и ярче значения на оси Y. Это не особенно полезный график, но он даст учащимся возможность попрактиковаться в рисовании гистограммы и даст им визуальное представление об уменьшении силы тока по мере увеличения количества лампочек.

Нарисуйте график, чтобы показать взаимосвязь между количеством лампочек и силой тока.

Эти результаты являются примером возможных результатов. Фактические результаты, полученные учащимися, будут отличаться, но тенденция должна быть схожей. По мере увеличения числа последовательно включенных ламп показания амперметра и яркость лампы должны уменьшаться.

Количество ламп в серии	Яркость лампочек	Показания амперметра (A)
1	самый яркий	0,15
2	светлый	0,07
3	тусклый	0,05

Использование стандартных амперметров может не дать идеальных результатов, и если лампочки слишком сильно нагреваются между добавлением лампочек, их сопротивление будет выше.Важно, чтобы учащиеся видели тенденцию к снижению.

АНАЛИЗ:

Что произошло с яркостью лампочек при увеличении количества лампочек?

Лампы стали тусклее по мере того, как было добавлено больше лампочек.

Когда у вас было две лампочки, они светились с одинаковой яркостью или одна была ярче другой?

Лампочки светились с одинаковой яркостью.

Когда у вас было три лампочки, они светились так же, как друг друга, или одна была ярче других?

Лампочки светились с одинаковой яркостью.

Что ваши ответы на предыдущие вопросы говорят вам о токе в последовательной цепи?

Если все лампочки светятся одинаково, это означает, что все они имеют одинаковый ток.Это означает, что ток везде в последовательной цепи одинаков.

Что произошло с показаниями амперметра при последовательном добавлении лампочек?

Показание амперметра уменьшилось.

ВЫВОД:

На основании ваших ответов, что произошло с током, когда было добавлено несколько лампочек последовательно?

По мере добавления ламп ток уменьшался.

Ваша гипотеза принята или отвергнута?

Этот ответ будет зависеть от гипотезы, написанной учащимся в начале исследования.

По мере последовательного добавления резисторов общее сопротивление цепи увеличивается.По мере увеличения общего сопротивления сила тока уменьшается. Что произойдет, если мы увеличим количество последовательно соединенных ячеек? Станет ли ток больше или меньше? Давайте разбираться.

Это исследование покажет, что добавление большего количества ячеек последовательно увеличивает силу тока. Будьте осторожны с этим занятием, потому что, если у вас недостаточно сопротивления в цепи, вы можете повредить лампы фонарей.Используйте по крайней мере две лампочки фонарика или лампочку фонарика и резистор, чтобы поддерживать достаточно высокое сопротивление. Если у вас есть амперметры, вы можете использовать количественные данные, чтобы показать, что последовательное добавление дополнительных ячеек увеличивает силу тока. Если у вас нет амперметров, то используйте в качестве качественных данных яркость лампочек. Используйте такие термины, как тусклый, яркий, самый яркий. Учащиеся не смогут рисовать эффективные графики с качественными данными, но вы можете дать им примеры данных в руководстве для учителя и попросить их нарисовать линейный график, если им понадобится практика.

AIM: Исследовать влияние увеличения количества последовательно соединенных ячеек на силу электрического тока.

ГИПОТЕЗА: Напишите гипотезу для этого исследования. Не забудьте упомянуть, как увеличение количества ячеек повлияет на силу тока.

Этот ответ зависит от учащегося.Они должны указать, как независимая переменная повлияет на зависимую переменную. Помните, что гипотеза не обязательно должна быть верной. Докажут или опровергнут его, завершив расследование. Вот пример возможной гипотезы: по мере увеличения количества последовательно соединенных ячеек сила тока увеличивается.

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

три ячейки 1,5 В
Провода изолированные медные
амперметр
2 лампы накаливания (или 1 лампа накаливания и один резистор)

МЕТОД:

Постройте цепь из 1 элемента, амперметра и двух лампочек фонарика.

Наблюдайте за яркостью лампочек и запишите показания амперметра в таблицу результатов. Нарисуйте принципиальную схему.

Контур 1.

Добавьте вторую ячейку последовательно и наблюдайте за яркостью лампочек.Нарисуйте принципиальную схему вашей схемы.

Запишите показание амперметра в таблицу результатов. Нарисуйте принципиальную схему.

Контур 2.

Добавьте третью ячейку последовательно и наблюдайте за яркостью лампочек.Нарисуйте принципиальную схему вашей схемы.

Запишите показание амперметра в таблицу результатов. Нарисуйте принципиальную схему.

Контур 3.

РЕЗУЛЬТАТЫ:

Заполните таблицу:

Количество ячеек в серии	Яркость лампочек	Показания мметра (A)
1
2
3

Это пример результатов.Фактические результаты, полученные учащимися, будут отличаться, но тенденция должна быть схожей. По мере увеличения количества ячеек показания амперметра и яркость лампы должны увеличиваться.

Количество ячеек в серии	Яркость лампочек	Показания амперметра (A)
1	тусклый	0.07
2	светлый	0,15
3	самый яркий	0.22

ВЫВОД:

Какие выводы можно сделать по форме графика?

По мере увеличения количества последовательно соединенных ячеек увеличивается и сила тока.

Ваша гипотеза верна или ложна?

Этот ответ зависит от исходной гипотезы учащегося.

Мы видели, что увеличение количества ячеек в серии увеличивает ток, но увеличение количества резисторов уменьшает ток.

Теперь исследуем силу тока в различных точках последовательной цепи.

Первое исследование было посвящено уменьшению силы тока при последовательном соединении большего количества резисторов.Это исследование подтверждает, что сила тока одинакова во всех точках последовательной цепи. Это необязательное расследование. Это может быть демонстрация, если ваше оборудование ограничено. Это хорошая возможность для групповой работы, но убедитесь, что каждый учащийся умеет правильно подключить амперметр и понимает шкалу амперметра.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ВОПРОС: Одинакова ли сила тока во всех точках последовательной цепи?

ГИПОТЕЗА: Напишите гипотезу для этого исследования.Как вы думаете, что произойдет в этом расследовании?

Это зависит от учащегося. Учащимся необходимо упомянуть независимые и зависимые переменные. Зависимая переменная будет изменяться по мере изменения независимой переменной.

Вот два примера приемлемой гипотезы:

Ток будет отличаться в разных точках цепи ИЛИ
Ток будет одинаковым в разных точках цепи.

МАТЕРИАЛЫ И АППАРАТУРА:

изолированные медные соединительные провода.
две ячейки 1,5В
две лампы накаливания
амперметр

МЕТОД:

Создайте последовательную цепь с двумя ячейками и двумя лампочками, соединенными последовательно друг с другом.

Вставьте последовательно амперметр между положительной клеммой аккумулятора и первой лампой фонарика.

Измерьте силу тока с помощью амперметра. Нарисуйте принципиальную схему этой установки.

Контур 1.

Снимите амперметр и снова замкните цепь.

Вставьте амперметр последовательно между двумя лампочками резака.

Измерьте силу тока с помощью амперметра.Нарисуйте принципиальную схему этой установки.

Контур 2.

Снимите амперметр и снова замкните цепь.

Вставьте амперметр последовательно между последней лампочкой фонарика и отрицательной клеммой батарей.

Измерьте силу тока с помощью амперметра. Нарисуйте принципиальную схему этой установки.

Контур 3.

РЕЗУЛЬТАТЫ:

Заполните следующую таблицу:

Положение амперметра в цепи	Показание амперметра (A)
Между плюсовой клеммой элемента и первой лампочкой
Между двумя лампочками
Между отрицательной клеммой элемента и последней лампочкой

Показания амперметра должны быть одинаковыми в любой точке последовательной цепи.

ВЫВОДЫ:

Напишите заключение по результатам.

Сила тока одинакова в любой точке последовательной цепи.

Ваша гипотеза верна или ложна?

Этот ответ будет зависеть от гипотезы, написанной учащимся в начале исследования.

В последовательной цепи электроны могут двигаться только по одному пути.Сила тока везде одинакова.

Что мы узнали о последовательных схемах?

Есть только один путь, по которому должны двигаться электроны .
Ток протекает с одинаковой силой повсюду в последовательной цепи, потому что существует только один путь. Мы говорим, что ток одинаковый во всех точках цепи.
Если вы добавите несколько резисторов последовательно, ток во всей цепи уменьшится на .

Почему ток остается неизменным во всех точках? Давайте подумаем о том, как электрический ток проходит по цепи. Вы помните, что мы говорили о делокализованных электронах в металлах в предыдущей главе?

Электроны в проводнике обычно дрейфуют в разных направлениях внутри металла, как показано на схеме.

Делокализованные электроны свободно перемещаются в проводящем проводе. Когда провод соединен по замкнутой цепи, электроны движутся к положительному выводу батареи.

Когда мы строим замкнутую цепь с ячейкой в качестве источника энергии, все электроны начнут двигаться к положительной стороне ячейки. Скорость движения электронов определяется сопротивлением проводника.

Электроны повсюду в проводящих проводах и электрических компонентах.Когда цепь замкнута, все электроны начинают двигаться в одном и том же общем направлении одновременно . Вот почему лампочка загорается сразу после включения выключателя.

[ссылка]

Имитация, указанная в окне посещения, помогает продемонстрировать, как лампочка включается сразу после включения выключателя.

В последовательной цепи все электроны проходят через каждый компонент и провод, когда они проходят через цепь.Все электроны испытывают одинаковое сопротивление и движутся с одинаковой скоростью.

Это означает, что на приведенной ниже диаграмме показания всех трех амперметров будут одинаковыми, поэтому: A 1 = A 2 = A 3

Как измерить ток в цепи с помощью амперметра

Ток — это мера скорости потока электрических зарядов по проводнику. Он измеряется в единицах ампер.Это измерение тока в цепи в основном выполняется амперметром .

Амперметр

Амперметр измеряет электрический ток в цепи. Название происходит от единицы измерения электрического тока в системе СИ — ампера. Для измерения электрического тока в цепи амперметр должен быть подключен последовательно, потому что при последовательном подключении амперметр испытывает то же количество тока, которое протекает в цепи. Амперметр рассчитан на работу с малой долей вольт. Так что падение напряжения должно быть минимальным.

Символ амперметра

Заглавная буква A обозначает амперметр в цепи.

Символ амперметра

Как пользоваться амперметром

Перед тем, как мы начнем измерять ток, мы сначала установим диапазон амперметра. Сохранение максимального диапазона предотвратит взрыв внутреннего предохранителя амперметра. Затем установите тип тока, то есть постоянного или переменного тока.

Теперь соедините клеммы амперметра последовательно с сопротивлением или нагрузкой. При таком расположении амперметр испытывает такое же количество тока, которое протекает в цепи.Например, допустим простая схема; к аккумулятору подключена лампочка. Положительный полюс батареи подключен к положительной клемме лампы, а отрицательный полюс батареи — к отрицательной клемме лампы.

Теперь отсоедините любую клемму лампы и подключите амперметр таким образом, чтобы один щуп амперметра был подключен к батарее, а другой щуп — к лампе.

Теперь вы можете наблюдать показания амперметра, а именно величину тока, протекающего в вашей цепи.

Теперь, когда вы отметили показания амперметра, отсоедините амперметр и подключите провода, как в простой схеме.

ВНИМАНИЕ:

Для измерения тока необходимо принять некоторые меры предосторожности. Не подключайте щупы амперметра напрямую к батарее, чтобы проверить ток этой батареи. Это вызовет короткое замыкание в амперметре, и иногда это может привести к перегоранию внутреннего предохранителя амперметра. Поэтому, пожалуйста, не выполняйте это действие.

Если вы хотите проверить ток батареи.Добавьте сопротивление к батарее и последовательно подключите амперметр. Показания будут правильными и точными, не о чем беспокоиться.

Шунт амперметра

Другие методы измерения тока

Магнитный метод

Магнитный метод, мы используем эффект Холла для измерения тока. Когда проволока лежит с потоком электронов, внутри нее течет ток. Но в них нет электрического потенциала. Если этот провод помещен в магнитное поле, разность потенциалов возникает перпендикулярно магнитному полю и направлению тока.Эта разность потенциалов будет прямо пропорциональна текущему потоку. Здесь заряды взаимодействуют с магнитным полем, вызывая изменение распределения тока, что создает напряжение Холла.

Преимущество этого магнитного метода в том, что он позволяет измерять большие токи.

Измерение тока с помощью гальванометра

Гальванометр — это устройство, которое используется только для определения наличия тока в цепи. Отклонение гальванометра определяет направление протекания тока i.е. если отклонение вправо; ток течет в правильном направлении и наоборот. В гальванометре соответствующее сопротивление шунта было подключено параллельно катушке гальванометра, чтобы преобразовать его в амперметр для измерения тока.

Это два широко используемых метода помимо измерения амперметром.

Итак, вот как следует использовать амперметр с соблюдением всех мер предосторожности и мер. Амперметр упростил расчет тока в электрических устройствах, и теперь с помощью амперметра мы можем измерять малые токи в мА (миллиампер) до больших токов в кА (килоампер).

Как и что измеряет амперметр — Wira Electrical

Три основных измерительных инструмента для электрических устройств: вольтметры, амперметры и омметры. Вы, должно быть, использовали эти инструменты, не один или два, а все. У инженера-электрика нет опыта в таких вещах. В основном они просты в эксплуатации и изготовлении, но пока остановимся на амперметрах. По этой причине мы сейчас узнаем, что измеряет амперметр.

Амперметр — это устройство для измерения тока в электрической цепи или, точнее, потока электричества.Подобно тому, что мы прочитали в основном объяснении электрической цепи, единицы измерения электрического тока в Амперах с символом «А».

Следовательно, амперметр или амперметр — это инструмент для измерения количества «ампер» в цепи. Не удивляйтесь, если вы найдете «амперметр», потому что люди часто ошибаются.

Звучит очень похоже, но правильный — «амперметр». Странный? Но что есть, то есть. Это не так уж и плохо, но звучит так странно.

Что такое амперметр

В системе СИ единица измерения ампер — это ампер, поэтому его измерительный инструмент называется амперметр или просто амперметр.Несмотря на то, что существует два типа тока: переменный ток и постоянный ток, амперметр не имеет проблем с измерением обоих.

Из этого краткого объяснения мы заключаем вопрос:

Что измеряет амперметр?
Амперметр используется для измерения электрического тока в электрической цепи, измеряемого в амперах (А).

Амперметр сконструирован с использованием подвижной катушки со стрелкой, перемещаемой гальванометром. Не путайте его с вольтметром при подключении к электрической цепи.Вы должны подключить амперметр последовательно с элементом схемы. Внутри амперметра очень низкое сопротивление.

Почему?

Использование закона Ома, где I = V / R, очевидно, что нам нужно, чтобы сопротивление было как можно более низким, потому что мы не хотим изменять текущее значение. Представьте себе схему ниже, в ней есть источник напряжения 10 В и резистор 2 Ом. Мы добавим резистор 0,5 Ом в качестве сопротивления амперметра.

Даже если на амперметре 0.5 Ом, это все равно повлияет на ток в цепи. Предполагается, что ток внутри цепи составляет 10/2 = 5 А. Амперметр «сопротивление 0,5 Ом» снизит ток до 10 / 2,5 = 4 А.

Это, конечно, пустая трата.

Теперь вы понимаете, почему амперметр рассчитан на очень маленькое сопротивление, близкое к нулю.

Чтобы не влиять на значение тока, в амперметре используется небольшой резистор, подключенный параллельно гальванометру. Цель этой конструкции — заставить весь ток течь через резистор.

Почему?

Как вы узнали из базовой электроники, больший ток будет проходить через ветвь с меньшим сопротивлением.

Следующая проблема: амперметр — это цифровой измерительный инструмент? Ответ — нет. Амперметр — это аналоговый инструмент. Вы можете найти или использовать «цифровой» амперметр, но это не означает, что амперметр работает цифровым способом. Амперметр даже не механический. Цифровой амперметр, который вы используете, должен иметь цифровой дисплей (7-сегментный дисплей), но это из-за преобразователя.

В цифровом мультиметре используется АЦП (аналого-цифровой преобразователь), обеспечиваемый микроконтроллером, который выполняет все вычисления и отображение через резистор.

В идеале амперметр должен иметь нулевое сопротивление, поэтому амперметр не изменит никаких значений в цепи. Но, как мы уже понимаем, идеальное состояние достигается только в математическом анализе, а не в практическом. Даже проводник имеет очень маленькое сопротивление.

Будьте осторожны при использовании амперметра.Как указано выше, амперметр необходимо подключить последовательно к ответвлению. Если вы подключите амперметр параллельно, ток будет очень высоким (можно предположить, что он «закорочен накоротко») и перегорит предохранитель, выйдет из строя амперметр или даже сломаются компоненты цепи.

Амперметр Функция

Гальванометр и амперметр

Гальванометр может определять значение и направление тока в цепи. Как уже говорилось выше, он имеет указатель, прикрепленный к якорю, сделанный из катушек.Дисплей откалиброван для считывания результатов движения.

Так в чем разница между гальванометром и амперметром?

Если вы видели самую простую схему постоянного тока, то вы понимаете, что якорь может перемещаться с помощью набора магнитов, в то время как якорь возбуждается электрическим током. Ту же концепцию можно использовать для различения гальванометра и амперметра:

Для гальванометра нужен набор магнитов, а для амперметра он не нужен.

Другое отличие состоит в том, что гальванометр может измерять только постоянный ток.

Вы можете это представить? Почему он не может измерить значение переменного тока? Поскольку переменный ток имеет отрицательную полярность, он будет перемещать указатель в противоположном направлении. На мой взгляд, довольно запутано.

Так как же амперметр измеряет переменный ток? В то время как амперметр постоянного тока по-прежнему использует принцип движущейся катушки и магнита, амперметр переменного тока подсчитывает железные части, которые перемещаются в присутствии электромагнитной силы неподвижного провода катушки.

Обозначение амперметра как для переменного, так и для постоянного тока остается прежним.Как вольтметр, но вместо этого мы используем букву «А». Вы можете найти это в следующем разделе, как нам использовать амперметр.

Сопротивление шунта

Гальванометр обладает двумя характеристиками:

Очень чувствительное устройство даже к небольшому изменению электрического тока.
Невозможно измерить высокий электрический потенциал.

Поскольку мы не должны изменять электрический ток, нам разрешается использовать только очень маленькое сопротивление. Но как это сделать с гальванометром?

Подключаем резистор параллельно гальванометру.Поскольку это «параллельное» соединение, мы можем назвать его шунтирующим сопротивлением. (Шунт = Параллельный)

Помните, о чем мы говорили выше, почему мы подключаем амперметр последовательно к цепи? Мы будем использовать сопротивление шунта, чтобы пропустить через него весь ток, так что гальванометр будет получать только очень небольшой ток.

Таким образом, гальванометр может измерять гораздо более высокий ток. Конечно, сопротивление шунта одновременно защищает гальванометр.

Как определить значение сопротивления шунта? Соблюдайте уравнение ниже:

Где:

S = сопротивление шунта
G = сопротивление гальванометра
I _g = максимальный ток, который может пройти через гальванометр для полного отклонения
I = измеряемый ток

Поскольку I — это ток, который мы измеряем, тогда I _g — это единственный ток, который может проходить через гальванометр для полного отклонения.А остальной ток ( I — I _g ) должен протекать через сопротивление шунта.

Мы рассматриваем G и S параллельно.

Эффективное сопротивление амперметра выражается как:

Как работает амперметр

Амперметр предназначен для измерения электрического тока в цепи.

Как это работает?

Амперметр измеряет ток, протекающий через набор катушек с очень низким сопротивлением и индуктивным сопротивлением.Импеданс должен быть очень маленьким, чтобы амперметр не изменил текущее значение из-за своего дополнительного импеданса.

На изображении выше показан амперметр с подвижной катушкой, который мы часто называем аналоговым амперметром. Внутри него есть фиксированные магниты, которые предназначены для противодействия протекающему через него электрическому току. Его указатель индикатора перемещается с помощью якоря, расположенного в центре магнита (аналогично простым двигателям постоянного тока). Указатель расположен в точном месте со шкалой и числом на экране дисплея.

Самое главное в любом измерительном инструменте — это то, что они не должны изменять значения переменных в цепи. Вольтметру, амперметру и омметру запрещается изменять напряжение, ток и сопротивление внутри цепи.

Как и что измеряет амперметр

Узнав, что такое амперметр и гальванометр, давайте применим их на практике: как и что измеряет амперметр.

Что мы должны понимать здесь:

Понимание того, что измеряет амперметр
Знание того, как использовать амперметр для измерения тока

Понимание того, что измеряет амперметр

Если вы читаете этот пост, я готов поспорить вы поняли, что сейчас происходит.Трудно выучить амперметр, если вы даже не знаете, что такое мера амперметра. Все, что вам нужно прочитать в первую очередь, можно найти в моем сообщении о том, что такое электрические токи. Резюме,

Электрический ток — это изменение заряда за период времени, измеряемое в амперах (А), а заряд — это атомная частица в электрической системе, измеряемый в кулонах

Не забудьте подключить амперметр последовательно со схемой. Если вы по ошибке подключите его параллельно, это приведет к короткому замыканию.

Умение использовать амперметр для измерения тока

Например, давайте воспользуемся простой электрической схемой, представленной ниже. Мы будем использовать источник напряжения 3 В и набор из 3 резисторов с сопротивлением 10 Ом. Из закона Ома мы легко узнаем, что сила тока будет 1 ампер. Поскольку очень просто рассчитать схему, нам не нужен амперметр.

Но что мы будем делать, если схема сложная, с большим количеством компонентов и сочетанием последовательно-параллельного соединения, в то время как у нас нет роскоши времени? Здесь размещаются измерительные инструменты.

В любом случае, давайте проанализируем схему ниже:

Давайте вычислим i ₁, i ₂ и i ₃ .

Для начала мы найдем токи с основным законом Ома, чтобы позже проверить показания измерительных инструментов.

Для i ₁, поскольку это ток, включенный последовательно с источником напряжения, мы можем принять его как полный ток в цепи. Чтобы рассчитать полный ток в цепи, нам нужно сначала рассчитать общее сопротивление в цепи.

А затем общее сопротивление

Суммарный ток

Для i ₂ и i ₃ мы можем использовать текущее деление. Поскольку R ₂ и R ₃ имеют одинаковое сопротивление, мы разделим общий ток на 2. Следовательно,

i ₂ = 0,1 A и i ₃ = 0,1 A

У нас есть текущие значения здесь.Пора применить другой подход с амперметром.

Какое сопротивление у амперметра? Предположим, он имеет сопротивление 0,01 Ом.

Для i ₁ поставим амперметр между источником напряжения и R1. схема становится:

Как вы заметили, i ₁ составляет 0,19998 А. Это очень близко к 2 А, если использовать закон Ома. Почему они разные? Потому что, если мы используем математические методы, мы предполагаем, что каждый компонент находится в идеальном состоянии.Идеальный амперметр имеет нулевое внутреннее сопротивление, что практически невозможно. Сопротивление амперметра 0,01 Ом немного снижает общий ток, и мы можем игнорировать разницу.

Переходя к i ₂ и i ₃,

Мы получаем 0,09999 A для i ₂ и i ₃ вместо 0,1 A. И снова, мы можем игнорировать различия.

Часто задаваемые вопросы

Как амперметр измеряет ток?

Что измеряют амперметры и вольтметры?

Амперметр используется для измерения электрического тока, а вольтметр — для измерения электрического напряжения.

Каков принцип действия амперметра?

Импеданс должен быть очень маленьким, чтобы амперметр не изменил текущее значение из-за своего дополнительного импеданса.

Амперметры имеют высокое сопротивление?

Сопротивление должно быть очень маленьким, чтобы амперметр не изменил текущее значение из-за своего дополнительного сопротивления.

Глава 16 Концепции

Глава 18

Концептуальные вопросы: 4, 6, 9, 10, 13, 17, 21, 22, 23

| НАЗАД НА ДОМУ |

4. Джеффу нужен резистор на 100 Ом для схемы, но у него есть только набор резисторов на 300 Ом.Что он может сделать?

У Джеффа есть несколько вариантов. Во-первых, он мог пойти в магазин резисторов и купить другую коробку, на этот раз резисторы на 100 Ом, как в первый раз. Но это не совсем то, к чему мы подошли с этим вопросом.

Джефф должен уменьшить общее сопротивление. Если он соединит резисторы последовательно, они только увеличат общее сопротивление. Однако, если он соединит их параллельно друг с другом, они уменьшат общее сопротивление.Три резистора на 300 Ом, включенные параллельно, в сумме будут иметь сопротивление 100 Ом, поскольку 1/100 = 1/300 + 1/300 + 1/300. (Попробуйте сами.)

6. Сравните сопротивление идеального амперметра с сопротивлением идеального вольтметра. У кого большее сопротивление? Почему?

Амперметр должен измерять ток без изменения величины тока, который обычно проходит через определенную марку цепи. В результате у него должно быть очень низкое сопротивление.С другой стороны, вольтметр измеряет разность напряжений между двумя разными точками (скажем, на разных сторонах резистора), но он не должен изменять количество тока, проходящего через элемент между этими двумя точками. Таким образом, он должен иметь очень высокое сопротивление, чтобы не «протягивать» через него ток. Вопрос 10 (ниже) предлагает более подробную информацию по этому поводу, и на него действительно следует ответить одновременно с этим вопросом, поэтому давайте перейдем к этому:

10. Почему амперметры соединены последовательно с элементом схемы, в котором должен измеряться ток, и вольтметры, подключенными параллельно к элементу, для которого должна быть измерена разность потенциалов?

Амперметры измеряют ток, поэтому им необходимо «войти» в цепь, фактически перехватить и подсчитать все проходящие заряды.Вы разрываете ветвь цепи, в которой измеряете ток, а затем вставляете этот измеритель, повторно соединяя цепь с ним, «видя» все эти заряды, проходящие через него. (В этом случае он должен иметь очень очень низкое сопротивление, чтобы не изменять условия цепи и не изменять ток.)

Вольтметрам

необходимо сравнить две разные точки и их напряжения. Сравнивая две точки, вы должны подключиться к ним одновременно, что требует параллельного подключения.(Вольтметр должен иметь очень высокое сопротивление, чтобы не пропускать ток через него и, таким образом, изменять токи в остальной части цепи.)

Что произойдет, если вы подключите амперметр в конфигурации, предназначенной для вольтметра (т.е. параллельно)? Это действительно хороший экзаменационный вопрос.

9. Почему электрические плиты и сушилки для одежды питаются напряжением 240 В, а светильники, радио и часы — напряжением 120 В?

Поскольку мощность (уровень энергии) является произведением I и V, вы можете получить больше энергии от этих печей и сушилок, просто увеличив ток (уменьшив сопротивление элементов внутри них).Однако не всегда рекомендуется просто увеличивать ток, потому что это требует физических усилий: большее количество зарядов, движущихся по проводу, означает, что вам нужен более толстый провод с меньшим сопротивлением, иначе провод может слишком сильно нагреться и расплавить изоляция. Итак, другой способ увеличить мощность, не увеличивая слишком сильно ток, — это увеличить напряжение. Это не обязательно для большинства электрических устройств, но хорошо подходит для мощных устройств.

13.Некоторые батареи можно «перезарядить». Означает ли это, что батарея имеет запас заряда, который истощается по мере использования батареи? Если «подзарядка» не означает буквально вернуть заряд аккумулятора, что означает , ?

Мы не создаем и не уничтожаем заряд. И батарея всегда заряжена нейтрально. Он перемещает заряд, но всегда с тем же током, идущим на одном конце батареи, что и на противоположном конце.

С аккумулятором повышается его потенциальная энергия по мере «перезарядки».»В батареях это означает, что происходят какие-то химические изменения, и энергия, хранящаяся в них, позже собирается в виде электрической энергии.

17. Электрик, работающий с «живыми» цепями, носит изолированную обувь и держит одну руку за спиной. Почему?

Изолированная обувь удерживает электрика изолированным от земли, и мы надеемся, что повысит сопротивление в цепи, которая соединит его с землей. Это более высокое сопротивление приведет к низкому (надеюсь, близкому к нулю) току.Тот же человек держит одну руку за спиной, чтобы покрасоваться. Нет, на самом деле, вторая рука была бы отличным способом соединить полную цепь, проходящую прямо через сердце, и, если держать ее за спиной, вы уверены, что это соединение не будет. (Позже в семестре я создам схему с рассолом, по причинам, которые вы тогда поймете, и вы увидите похожую технику. Надеюсь.)

21. а. Если сопротивление R1 уменьшается, что происходит с падением напряжения на R3? Выключатель S по-прежнему открыт, как на рисунке.

Ток будет больше в R3, увеличивая падение напряжения.

21. б. Если сопротивление R1 уменьшается, что происходит с падением напряжения на R2? Выключатель S по-прежнему открыт, как на рисунке.

Он уменьшается в результате большего тока, проходящего через R1 (а R2 должен делиться с R1).

21. с. В показанных схемах, если переключатель S замкнут, что происходит с током через R1?

Увеличивается.В этом случае ток не пройдет через R3 — мы говорим, что он «закорочен». Это означает, что в цепи меньше общего сопротивления, поэтому больший ток будет делиться с R1 и R2.

22. Четыре одинаковые лампочки помещены в две разные цепи с одинаковыми батареями. Лампочки A и B подключены последовательно с аккумулятором. Лампочки C и D подключены параллельно к батарее.

а. Оцените яркость лампочек.

C и D будут одинаково яркими и ярче, чем A и B; А и В одинаково яркие.

г. Что произойдет с яркостью лампы B, если лампочку A заменить на провод?

B увеличивается в яркости.

г. Что произойдет с яркостью лампочки C, если лампочку D вынуть из цепи?

Его яркость остается прежней.

23. Три одинаковые лампочки соединены в цепь, как показано на схеме.

а. Что произойдет с яркостью остальных лампочек, если лампу А вынуть из цепи и заменить на провод?

Лампы B и C становятся ярче.

г. Что произойдет с яркостью лампы накаливания, если лампу B вынуть из цепи?

Лампа A становится светлее, а лампа C становится ярче. При всех трех сопротивлениях в цепи токи равны
I A = 2 V / (3 R ), I B = I C = V / (3 R ).Когда B удаляется, ток как в A, , так и в C составляет В, / (2 R ). (Вы все это поняли?)

г. Что произойдет с яркостью лампы накаливания, если лампочку B заменить на провод?

Лампочка A становится ярче, лампочка C полностью перестает светиться. (Лампа C закорочена проводом с нулевым сопротивлением, поэтому ток не идет на C.)

| НАЗАД НА ДОМУ |

Сходства между амперметром и вольтметром

Рекрутеры музыкальной индустрии nyc

Royale high wiki lucky halo 2020

Пенни 1944 года

Как смазать акуритовые ветряные чашки

Ремесленник 16-дюймовая канистра с электрической бензопилой, руководство

Belgian цена
Believe ck26 tervuren Шаблон бесплатного распечатанного списка материалов
Фотографии заключенных в тюрьме графства Йорк
Калькулятор немедленной ренты vanguard
Детройтский инструмент для заправки дизельного топлива
Опишите различия и сходства между аналоговым амперметром и вольтметром.Объясните, как амперметры и вольтметры имеют внутреннюю защиту от перегрузки по току. Объясните, как работает выключатель. Определите, какие счетчики следует подключать последовательно в цепь, а какие — параллельно.
Примеры виньеток для 5 класса
2014 mazda 6 комплектации
Прицел с красной точкой для crossman 1322
Виртуальная машина Qnx
Algebra 2 test 10
Субъединицы ампер — микроампер, миллиампер, кило и мега ампер.5. Вольтметр используется для измерения напряжения в данной цепи. Амперметр используется для измерения тока в данной цепи. 6. Вольтметр всегда подключается параллельно цепи или устройству для измерения ее напряжения.
Давайте возьмем вольтметр и амперметр и подключим их к цепи прямого смещения диода с pn переходом. Ниже показана простая принципиальная схема, в которой есть диод с pn переходом, батарея (на картинке она не показана как переменная. речь идет об источнике переменного тока), амперметре (в миллиамперном диапазоне) и вольтметре.Сравните сходства и различия между величиной, направлением и длительностью импульса тока в каждом случае. Затем подумайте, как ваши результаты подтверждают следующее объяснение: Действие 1 заставляет электрический заряд течь на одну пластину конденсатора и сниматься с другой. Если сопротивление остается постоянным, какова взаимосвязь между напряжением и током? Перечислите четыре фактора, влияющих на сопротивление. Сколько времени требуется току 5,0 мА для получения заряда 15 ° C? Вольтметр измеряет падение напряжения 60.0 В на нагревательном элементе, в то время как амперметр считывает ток, хотя он равен 2,0 А.
20 августа 2019 г. · Измерение частоты и фазового угла. Амперметр и вольтметр (как с подвижным маслом, так и с подвижным железом), ваттметр с расширением диапазона, мультиметры, мегомметры, мосты переменного тока для счетчиков энергии. Использование CRO, генератора сигналов, CT, PT и их использование. Обнаружение замыкания на землю. 6 4. Различают а) обычный ток и электронный ток и б) постоянный ток и переменный ток. 5. Знайте символы, используемые для обозначения источника ЭДС, резистора, вольтметра и амперметра, и как интерпретировать простую принципиальную схему.6.
44. Между двумя точками в электрической цепи вольтметр показывает 12,5 В в течение 20 с. Если ток, измеренный амперметром, составляет 10 мА, определите затраченную энергию и заряд, который прошел между двумя точками. ГЛОССАРИЙ. Амперметр Прибор, предназначенный для считывания тока через элементы, последовательно соединенные с измерителем.
Porsche 911 efi kit
Fallout 4 обзор reddit
Sun dolphin bali 10 ss seat upgrade
Og cracked fortnite accounts
Влияние плотности тока обмена, наклона тафеля, сопротивления системы, площади электродов, интенсивности света и солнечного элемента эффективность систематически развязывалась в системе фотоэлектрического электролиза с водным преобразователем.Это позволяет определить ключевые детерминанты общей эффективности. На основе этой модели однопереходный солнечный элемент из GaAs на 26,5% был объединен с мембраной … Как сделать в домашних условиях цифровые вольтметр постоянного тока и амперметр. для получения дополнительной информации посетите наш сайт. Как подключить амперметры и вольтметры. Определение разности потенциалов. Как энергия передается в цепи. Узнайте разницу между амперметром и вольтметром в основных принципах электромагнетизма … Амперметр 1 2 + — + — R2 300 1 + -Цифровой амперметр 2 Вольтметр 1 2 + -Фиг.3 дн. Вычислите отношение линейного тока I4 к току I1. I4 / I1 = _____ e. Рассчитайте общую трехфазную мощность. PT = _____ W f. Вычислите отношение среднего тока через резистор в соединении ТРЕУГОЛЬНИК по сравнению с соединением WYE. Делает .
No related posts.

Разное