Accumulator-shop.ru

Аккумулятор Шоп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как измерить силу переменного или постоянного тока

Как измерить силу переменного или постоянного тока.

СИЛА ТОКА является количественной характеристикой электрического тока- это физическая величина, равная количеству электричества, протекающего через сечение проводника за единицу времени. Измеряется в амперах.

Для электропроводки в квартире сила тока играет огромную роль, потому что исходя из максимально возможного значения для отдельной линии, идущей от электрощита зависит сечение проводника и величина максимального тока автоматического выключателя, защищающего электрический кабель от повреждений в случае возникновения короткого замыкания или токов перегрузки.

Поэтому, если не правильно выбрано сечение и автоматический выключатель- его будет просто выбивать, а заменить его на более мощный просто не получится.

Например, самые распространенные провода и кабеля в электропроводке сечением 1.5 квадратных миллиметра- из меди или 2.5- из алюминия. Они рассчитаны на максимальный ток 16 Ампер или подключение мощности не более 3 с половиной киловатт. Если Вы подключите мощные электропотребители превышающие эти пределы, то просто заменить автомат на 25 А нельзя- не выдержит электропроводка и придется от щита перекладывать медный кабель сечением 2. 5 кв. мм, который рассчитан на максимальный ток 25 А.

Как измерить напряжение?

Перед тем, как проверить напряжение в розетке мультиметром, необходимо правильно подключить щупы к устройству. Черный провод подключается в черное гнездо, помеченное как «СОМ», а красный — в гнездо с пометкой «V Ω mA».

Далее, чтобы измерить напряжение в сети, требуется выставить необходимое значение на регуляторе. Если измеряется прямая величина, то нужно найти диапазон DCV, а измерение переменной — выставив на ACV, а после выбрать необходимое значение напряжения с расчетом, чтобы оно было выше измеряемого. Если измеряемая величина неизвестна, то необходимо выставить максимальное значение.

Для измерения величины тока, т.е. напряжения в сети, необходимо подключить щупы параллельно источнику, т.е. при измерениях в розетке один из них подключается на фазный контакт, а другой — на нулевой.

При измерениях прямой величины красный щуп должен подключаться на плюс, а черный — на минус. Конечно, если мультиметр цифровой, т.е. с электронным дисплеем, возможно и обратное подключение, на экране высветится то же значение, только со знаком минус в начале. А вот с аналоговым прибором (стрелка со шкалой) подобное измерение постоянного тока не пройдет. При неправильном подключении он просто ничего не покажет.

Приборы для измерения силы тока

Измерить ток можно, используя такие приборы:

Читайте так же:
Как подключить 3 лампочки двойному выключателю

амперметры. Как и ваттметры, они применяются для стационарных измерений.

Измерение силы тока: щитовые амперметры

Измерение силы тока: щитовые амперметры

мультиметр – многофункциональный прибор с цифровым жидкокристаллическим дисплеем (как пользоваться мультиметром?);

Измерение силы тока: мультиметр с токоизмерительными клещамиИзмерение силы тока: мультиметр с токоизмерительными клещами

тестер – прибор, измеряющий несколько величин, но, в отличие от мультиметра, имеющий стрелочный указатель;

Измерение силы тока: тестерИзмерение силы тока: тестер

токоизмерительные клещи – прибор, позволяющий измерять ток без разрыва электрической цепи.

Измерение силы тока: токоизмерительные клещиИзмерение силы тока: токоизмерительные клещи

§ 2.9. Измерение силы тока, напряжения и сопротивления

Для измерения силы тока в проводнике применяют специальный прибор — амперметр, который включают последовательно с этим проводником (рис. 2.23).

Угол отклонения стрелки амперметра зависит от силы тока в его измерительном механизме. В цепях постоянного тока сила тока измеряется обычно амперметрами магнитоэлектрической системы, устройство и принцип действия которых будут рассмотрены в главе 4.

Включение амперметра не должно вызывать изменения в режиме работы цепи, поэтому сопротивление амперметра должно быть малым по сравнению с сопротивлением соответствующего участка цепи.

Шунты к амперметру

Для измерения силы тока, превышающей силу тока Iа, на которую рассчитан амперметр, можно воспользоваться этим же амперметром. Для этого надо параллельно амперметру подключить резистор так, чтобы сила тока через амперметр была не больше величины Iа. Такой резистор называется шунтом (рис. 2.24).

При шунтировании амперметра измеряемый ток (I) в точке (узле) I делится на две части: часть тока проходит через амперметр (Iа), а остальная часть — через шунт (Iш), т. е. I = Iа + Iш. Разность потенциалов (напряжение) между точками 1 и 2 (см. рис. 2.24) равна:

где Rа — сопротивление амперметра и Rш — сопротивление шунта.

Из последнего выражения находим:

Отношение (обозначим его буквой n) показывает, во сколько раз (с применением шунта) расширяется предел измерения силы тока амперметром, т. е. возрастает цена его деления. Иначе говоря, при включении шунта чувствительность амперметра уменьшается в n раз: стрелка прибора отклонится на угол, в n раз меньший, чем без шунта.

Из выражения (2.9.1) с учетом того, что = n, найдем сопротивление шунта:

Сечение шунтов должно быть таким, чтобы была исключена возможность их нагревания, так как в противном случае сопротивление шунта Rш будет изменяться в процессе измерения.

Измерение напряжения

О приборе для измерения напряжения — вольтметре — мы уже говорили в § 2.4 в связи с опытной проверкой закона Ома. Вольтметр присоединяют параллельно участку цепи, напряжение на котором хотят измерить (рис. 2.25).

Читайте так же:
Как измерить ток потребляемый лампочкой

Напряжение на вольтметре такое же, как и на участке цепи. Однако включение вольтметра в цепь изменяет сопротивление участка, где он включен. Оно теперь равно не R, а

где Rв — сопротивление вольтметра. Из-за этого измеряемое напряжение на участке уменьшается. Для того чтобы вольтметр не вносил заметных искажений в измеряемое напряжение, его сопротивление должно быть большим по сравнению с сопротивлением того участка цепи, параллельно которому он включается. В этом легко убедиться, если выражение для R’ преобразовать так:

Если

Добавочное сопротивление

Любой вольтметр рассчитан на измерение напряжения, не превышающего некоторого предела (номинальное напряжение) Uв. Однако в ряде случаев измеряемое напряжение U может оказаться больше номинального напряжения имеющегося в нашем распоряжении вольтметра. Но если к вольтметру присоединить последовательно с ним дополнительный резистор сопротивлением R (рис. 2.26), то предел измерения напряжения вольтметром расширится.

При включении в цепь вольтметра добавочного сопротивления измеряемое напряжение U делится на две части: одна часть Uв приходится на вольтметр, другая Uд — на добавочный резистор:

Если

Сила тока в цепи вольтметра

Если

Если

Отношение = n показывает, во сколько раз расширяется предел измерения напряжения вольтметром, т. е. возрастает цена его деления. Иначе говоря, при подсоединении дополнительного резистора чувствительность вольтметра уменьшается в n раз.

Из выражения (2.9.3) с учетом того, что = n, найдем значение добавочного сопротивления к вольтметру:

Измерение сопротивления амперметром и вольтметром

Включив в цепь постоянного тока приборы, соединенные по схеме, изображенной на рисунке 2.27, и записав их показания, можно по формуле

определить значение сопротивления участка цепи между точками В и С.

Однако R’x больше искомого сопротивления Rx на сопротивление амперметра, так как вольтметр измеряет сумму напряжений на резисторе и на амперметре. Эту схему следует применять при измерении сопротивлений, значительно больших сопротивления амперметра.

Соединив приборы по схеме, изображенной на рисунке 2.28, и записав их показания, можно по аналогичной формуле определить значение сопротивления участка цепи ВС: R»x = .

Однако R»x теперь оказывается меньше искомого сопротивления R , так как сила тока, измеряемая амперметром, равна сумме сил токов в резисторе и вольтметре. Этой схемой следует пользоваться при измерении сопротивлений, значительно меньших сопротивления вольтметра.

Таким образом, ни одна из приведенных схем не дает возможности точного измерения сопротивления.

Определение сопротивления мостиком Уитстона

С помощью установки, называемой мостиком Уитстона, сопротивление измеряют более точно, чем на основе закона Ома.

Читайте так же:
Почему выключатель с подсветкой не работает с энергосберегающими лампами

В схему мостика Уитстона входит реохорд, состоящий из линейки с делениями, на которой натянута тонкая однородная проволока из никелина или другого сплава, имеющего большое удельное сопротивление (рис. 2.29). Между концами A и В проволоки включены соединенные последовательно: резистор с известным сопротивлением R (между точками А и С) и резистор, сопротивление R которого должно быть измерено (между точками В и С). Точка С соединена с одним из зажимов гальванометра с нулем посередине шкалы. Другой зажим гальванометра гибкой проволокой присоединен к ползунку D, скользящему вдоль проволоки реохорда. Эта часть прибора CD похожа на мостик, перекинутый между двумя ветвями измерительной цепи, и дает название всей установке.

К концам A и В реохорда присоединены провода от зажимов источника тока (аккумулятора или гальванического элемента).

При замыкании цепи ток пойдет по ветвям АСВ и ADB. Ток пройдет также по мостику CD и вызовет отклонение стрелки гальванометра.

Передвигая ползунок D и тем самым меняя сопротивления R1 и R2 частей проволоки, можно добиться того, чтобы стрелка гальванометра установилась на нуле. А это означает, что ток через мостик не идет. Следовательно, потенциалы точек С и D равны между собой:

Обозначим потенциалы точек А и В соответственно через ωA и ωB, а силу тока в ветвях АСВ и ADB через I1 и I2.

Тогда на основании закона Ома для участка цепи имеем:

Разделим почленно первое равенство на второе:

Так как проволока реохорда однородная, то сопротивления ее частей пропорциональны их длинам:

Эта формула позволяет измерить неизвестное сопротивление. Включив резисторы с измеряемым и известным сопротивлениями так, как показано на рисунке 2.29, передвигают ползунок до тех пор, пока стрелка гальванометра не установится на нуле. Затем измеряют «плечи» реохорда l1 и l2 и вычисляют неизвестное сопротивление по формуле (2.9.5).

Как проверить внутреннее сопротивление?

Для проверки внутреннего сопротивления стоит знать не только вольты, но и амперы. Поскольку мы уже бывалые в деле замеров, то сразу перейдем к действиям.

Берем галогеновую лампу в 60 Вт, которая потребляет 5 А. Если ампераж равен ста амперам, то потеря не может быть более 1 В. Это значит, что для 5 А показатель напряжения должен составлять 0,05 В.

Подключаем нашу лампу к батарее. После того как она засветилась, определяем напряжение на клеммах аккумулятора. Замеряем вольты, выключаем лампу, определяем напряжение повторно.

Читайте так же:
Бросок тока при включении лампы накаливания

В итоге, если разница между значениями будет составлять не более 0,05 В, то наша батарея исправна. Если значение больше, значит сопротивление повысилось. Исходя из этого можно судить о состоянии АКБ.

Когда измерение силы тока является уместным?

Отметим, что по факту осуществить измерение силы тока в цепи практически невозможно при помощи мультиметра. Действительно, многие дилетанты могут задать следующий вопрос – «Ведь на приборе имеется специальный разъём под щуп для измерения сетей 10 амперного порядка! Почему нельзя воспользоваться им?».

Изначально следует заметить, что мерить ток в сети на миллиамперметре (разъём располагающий предохранителем) обречён на провал – предохранитель немедленно бахнет.

Но и 10-амперный разъём не спасает ситуацию. Ток насколько велик, что провода мультиметра начинают просто плавиться. Можно попытаться воспользоваться более мощными проводами – запаять их них щупы и при помощи них подключиться к прибору.

Но и в этом случае электрика-экспериментатора будет ожидать провал – автоматические выключатели в электрощите отключат всю квартиру от центрального электроснабжения в виду резкого увеличения силы тока (КЗ).

Стоимость цифровых измерительных клещей в зависимости от характеристик

В зависимости от цены все приборы можно разделить на эконом-сегмент в ценовом диапазоне от 4 000 до 15 000 рублей и профессиональные стоимостью от 15 000 до 60 000 рублей. Так как большинство приборов имеет расширенный функционал независимо от цены, сравнение проводилось исходя из основных характеристик приборов и их прямого назначения.

Основные характеристики устройств в зависимости от ценового сегмента

Эконом-сегментПрофессиональные
Диапазон измерений
Постоянное напряжениеот 0,1 до 750Вот 0,01 до 1000В
Переменное напряжениеот 0,1 до 750Вот 0,01 до 1100В
Постоянный токот 0,1 до 1000Аот 0,001 до 2000А
Переменный токот 0,1 до 1000Аот 0,001 до 2000А
Погрешность
Базовая погрешность1,5 – 4,0%0,5 – 1,5%

Как проверить аккумулятор мультиметром

При помощи тестера можно проверить параметры различных аккумуляторных устройств – от автомобильных до телефонных.

Проверка напряжения

Проверка напряжения аккумулятора посредством тестера позволяет определить уровень его заряда. В частности, для проверки автомобильного аккумуляторного устройства необходимо отсоединить его от электропроводки автомобиля, и, выставив на тестере диапазон работы от 0 до 20 вольт зоны DCV, подсоединить его красный и черный щупы к положительному и отрицательному контакту аккумулятора соответственно.

Проверка аккумулятора

Если последний полностью заряжен, на дисплее тестера вы увидите значение, максимально приближенное к 13 вольтам. При меньших показаниях аккумулятор нуждается в дозарядке, если же тестер показывает напряжение 12 вольт, то аккумулятор практически полностью разряжен и вам необходимо срочно зарядить его. Если вдруг напряжение автомобильного аккумулятора оказалось меньше 11 вольт, значит, данное устройство подлежит замене.

Читайте так же:
Можно ли ставить выключатели с подсветкой с энергосберегающими лампами

Важно! Для получения достоверных данных необходимо выждать пять-шесть часов после отключения аккумулятора от электропроводки автомобиля и только после истечения этого времени браться за проверку его зарядка тестером.

Проверка емкости

Емкость аккумулятора – важная характеристика, дающая информацию о том, какое количество заряда отдается устройством за определенный промежуток времени при определенном напряжении. Единицы измерения данного параметра – ампер-часы (А*ч). Проверку емкости аккумулятора можно проводить следующими методами:

  • под нагрузкой;
  • контрольным разрядом.

При использовании обоих методов аккумулятор должен быть предварительно полностью заряжен.

Нагрузкой для проверки емкости аккумулятора может выступать обыкновенная лампочка накаливания, берущая на себя половину всего его тока. Заметим, что если при подключении она начинает постепенно затухать, то проводить проверку не имеет смысла – аккумулятор неработоспособен.

Итак, к отключенному от генератора аккумулятору подключается нагрузка, под которой прибор должен профункционировать пару минут. Далее нагрузка снимается и к контактам аккумулятора подсоединяются щупы тестера, включенного на режим измерения напряжения.

Исправный автомобильный аккумулятор в результате такого эксперимента должен иметь напряжение более 12,4 вольт, в противном случае срок службы его будет недолгим, вскоре потребуется замена.

Для проверки емкости аккумуляторной батареи таким способом, как метод контрольного разряда, потребуется измерить силу тока мультиметром на аккумуляторе. Предварительно заряженный аккумулятор нагружается таким образом, чтобы сила тока разрядки соответствовала паспортной. В полученную цепь включается тестер при режиме работы амперметра.

Необходимо зафиксировать время, через которое сила тока уменьшится вдвое, и сравнить полученные результаты с данными из паспорта аккумуляторной батареи. Новые устройства достигают указанного момента вскоре после паспортного времени. Если этот момент наступил раньше, ваш аккумулятор теряет свою емкость, а если значительно раньше (например, вдвое быстрее), стоит начать задумываться о замене батареи.

Теперь вы осведомлены не только о том, как работает мультиметр и о расшифровке обозначений на нем, но и разбираетесь в тонкостях того, как пользоваться тестером для измерения напряжения, силы тока, сопротивления, а также как проверить напряжение, емкость и ампераж аккумулятора мультиметром.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector