В процессе эксплуатации различного оборудования возникает необходимость проверки основных электрических параметров его работы. Это нужно как для проверки определенных характеристик, так и для ремонтных работ. Одним из наиболее сложных и опасных измерений является определение величины токовой нагрузки. Поэтому для всех начинающих электриков будет актуально узнать, как измерить силу электрического тока в цепи правильно и безопасно.
Используемые приборы
Измерить силу тока можно различными способами, однако далеко не все из них применимы в повседневной жизни. К примеру, различные измерительные трансформаторы, подключаемые в цепь, крайне неудобно переносить по дому и даже хранить на полке в гараже. Поэтому актуальными средствами измерительной техники являются амперметры, мультиметры и клещи. Далее рассмотрим детально особенности работы и применения каждого из них.
Амперметр
Это один из наиболее простых измерительных приборов, который реагирует на изменение токовой нагрузки. С электротехнической точки зрения амперметр представляет собой нулевой или бесконечно малое сопротивление. Поэтому в случае приложения напряжения только к прибору, в нем возникнет ток короткого замыкания, из-за чего амперметр включается в цепь последовательно замеряемой нагрузке. Для наглядности стоит пояснить, что измерить силу тока в розетке нельзя, так как без нагрузки (в случае разомкнутой цепи) ток в ней не протекает, на контактах розетки присутствует только напряжение, поэтому подключение амперметра напрямую приведет к замыканию.
Под электрическим током подразумевается направленное движение заряженных частиц, которое проходит через поперечное сечение проводника за определенную единицу времени. Поэтому запомните, что токовая нагрузка возникает лишь от включения бытового электроприбора к источнику питания. Включение амперметра отдельно к точке электроснабжения или отдельно к рабочему двухполюснику никоим образом не даст информации о силе тока. Если рассмотреть пример на схеме, то чтобы замерить амперы вы должны включить прибор в линию последовательно к объекту измерения:
Рис. 1. Пример подключения амперметраКак видите, основная сложность заключается в том, что процесс измерения происходит непосредственно в момент протекания электрической энергии, соответственно, велика вероятность поражения электрическим током в случае нарушения технологии.
Чтобы избежать плачевных последствий, необходимо соблюдать такие правила:
- Подключение производится только при отсутствии напряжения;
- Измерительные провода должны быть заизолированы, а места подключения удалены от человека, при необходимости исключена возможность прикосновения к ним;
- Выведение амперметра из цепи измерения тока также выполняется при снятом напряжении.
Так как амперметр является узконаправленным прибором для измерения силы тока, его редко кто хранит у себя дома. Поэтому если вы хотите приобрести приспособление, куда выгоднее обзавестись мультиметром, который обладает значительно более широким функционалом.
Мультиметр
Этот прибор также называют тестером, Ц-эшкой, поэтому в обиходе можно встретить разные поколения мультиметра. Принцип использования мультиметра в качестве средства для измерения тока в цепи полностью аналогично амперметру, как по схеме включения, так и по предъявляемым мерам предосторожности. Однако следует отметить, что мультиметр мультиметру рознь, поэтому перед включением тестера обязательно посмотрите, подходит ли он, чтобы измерить ток в вашем случае.
Из конструктивных особенностей сразу отметим:
- Диапазон измерения – выставляется переключателем на определенную величину силы тока. Выбирается таким, чтобы предполагаемая нагрузка его не превышала, но была соизмеримой.
- Род тока – переменный или постоянный, заметьте, что некоторые модели мультиметров предоставляют возможность измерить только один вариант.
- Разделение на слаботочные и силовые измерения – такие приборы имеют отдельную шкалу на мА, мкА и отдельную для А. Также в них могут располагаться отдельные разъемы, чтобы подключить щупы.
- Наличие защиты от перегрузки при подключении измерительных устройств, обозначается отметкой unfused. Которая свидетельствует о наличии предохранителя, способного предотвратить выход со строя мультиметра от протекания чрезмерной силы тока.
По способу отображения информации все мультиметры подразделяются на циферблатные и дисплейные. Первые из них – довольно устаревшая модель, ориентироваться по ним смогут только искушенные электрики, знакомые с основами метрологии. Новичок же может запутаться в показаниях на шкале, цене деления или какими единицами измеряется нагрузка. Поэтому применение цифрового прибора куда проще и удобнее, на дисплее отображается конкретное число.
Токоизмерительные клещи
Это наиболее удобный прибор, так как чтобы измерить силу тока токоизмерительными клещами, нет нужды разрывать цепь. Конструктивно клещи представляют собой разъемный магнитопровод, в который и помещается проводник, на котором вы хотите померить силу тока. Токоизмерительные клещи имеют схожесть с тем же мультиметром, а в более продвинутых моделях вы встретите такой же переключатель с функцией определения мощности, напряжения, сопротивления, силы тока и разъемы для подключения щупов.
Как измерить силу тока в цепи
Для измерения электрического тока в цепи куда удобнее использовать современные устройства – мультиметры или клещи, особенно для одноразовых операций. А вот стационарный амперметр подойдет для тех ситуаций, когда вы планируете постоянно контролировать силу тока, к примеру, для контроля заряда батарейки или аккумулятора в автомобиле.
Постоянного тока
Разрыв электрической цепи организовывается до начала измерений при отключенном напряжении. Даже в низковольтных цепях вы можете вызвать замыкание батарейки, которое моментально приведет к потере электрического заряда. Далее рассмотрим пример измерения в цепи постоянного тока с помощью мультиметра, для этого:
Рис. 2. Использование мультиметра для измерения постоянного тока- подключите щупы к соответствующим вводам в тестер – черный в COM, красный в разъем с пометкой mA, A или 10A, в зависимости от устройства;
- при помощи «крокодилов» соедините щупы тестера с цепью измерения последовательно;
- установите переключателем нужный род тока и предел измерений;
- можете подключить нагрузку и произвести измерения, на дисплее мультиметра отобразится искомое значение.
Но заметьте, подключать мультиметр следует на короткий промежуток времени, так как он может перегреться и выйти со строя.
Переменного тока
Цепь переменного напряжения может измеряться как мультиметром, так и токоизмерительными клещами. Но, в связи с опасностью переменного бытового напряжения для жизни человека, эту процедуру целесообразнее выполнять клещами без измерительных щупов и без разрыва цепи.
Рис. 3. Использование клещей для измерения переменного токаДля этого вам нужно:
- переключить ручку в положение переменных токов на нужную позицию нагрузки, если она изначально неизвестна, то сразу выбирают максимальный диапазон;
- нажать боковую скобу, которая разомкнет клещи;
- поместить внутрь клещей токоведущую жилу и отпустить кнопку.
- данные измерений отобразятся на дисплее, при необходимости их можно зафиксировать соответствующей кнопкой.
Производить измерения можно как на изолированных, так и на оголенных жилах. Но заметьте, в область обхвата должен попадать только один проводник, сразу в двух измерить не получится.
Реальные примеры измерения тока
Далее рассмотрим несколько вариантов того, как подключить измерительный прибор в бытовых нуждах. При замерах батареек вам необходимо один щуп приложить к контакту батарейки, а второй к контакту нагрузки, второй контакт нагрузки подключается к свободной клемме батарейки.
Рис. 4. Измерение силы тока в цепи батарейкиЕсли вы хотите проверить токовую нагрузку в обмотках трехфазного электродвигателя, измерительный прибор подключается поочередно в каждую фазу или если у вас есть три амперметра, можете использовать их одновременно. Для этого щупы подключаются одним концом к выводам обмоток в борно, а вторым, к питающему проводу соответствующей фазы.
Рис. 5. Измерение силы тока в цепи электродвигателяСпособы на видео
Сила тока с точки зрения гидравлики
Думаю, вы не раз слышали такое словосочетание, как “сила тока“. А для чего нужна сила? Ну как для чего? Чтобы совершать полезную или бесполезную работу. Главное, чтобы что-то делать. Каждый из нас обладает какой-либо силой. У кого-то сила такая, что он может одним ударом разбить кирпич в пух и в прах, а другой не сможет поднять даже соломинку. Так вот, дорогие мои читатели, электрический ток тоже обладает силой.
Представьте себе шланг, с помощью которого вы поливаете свой огород
Давайте теперь проведем аналогию. Пусть шланг – это провод, а вода в нем – электрический ток. Мы чуть-чуть приоткрыли краник и вода сразу же побежала по шлангу. Медленно, но все-таки побежала. Сила струи очень слабая.
А давайте теперь откроем краник на полную катушку. В результате струя хлынет с такой силой, что можно даже полить соседский огород.
В обоих случаях диаметр шланга одинаков.
А теперь представьте, что вы наполняете ведро. Напором воды из какого шланга вы его быстрее наполните? Разумеется из зеленого, где напор воды очень сильный. Но почему так происходит? Все дело в том, что объем воды за равный промежуток времени из желтого и зеленого шланга выйдет тоже разный. Или иными словами, из зеленого шланга количество молекул воды выбежит намного больше, чем из желтого за равный период времени.
Разберем еще один интересный пример. Давайте допустим, что у нас есть большая труба, и к ней заварены две другие, но одна в два раза меньше диаметром, чем другая.
Из какой трубы объем воды будет выходить больше за секунду времени? Разумеется с той, которая толще в диаметре, потому что площадь поперечного сечения S2 большой трубы больше, чем площадь поперечного сечения S1 малой трубы. Следовательно, сила потока через большую трубу будет больше, чем через малую, так как объем воды, который протекает через поперечное сечение трубы S2, будет в два раза больше, чем через тонкую трубу.
Что такое сила тока?
Итак, теперь давайте все что мы тут пописали про водичку применим к электронике. Провод – это шланг. Тонкий провод – это тонкий в диаметре шланг, толстый провод – это толстый в диаметре шланг, можно сказать – труба. Молекулы воды – это электроны. Следовательно, толстый провод при одинаковом напряжении можно протащить больше электронов, чем тонкий. И вот здесь мы подходим вплотную к самой терминологии силы тока.
Сила тока – это количество электронов, прошедших через площадь поперечного сечения проводника за какое-либо определенное время.
Все это выглядит примерно вот так. Здесь я нарисовал круглый проводок, “разрезал” его и получил ту самую площадь поперечного сечения. Именно через нее и бегут электроны.
За период времени берут 1 секунду.
Формула силы тока
Формула для чайников будет выглядеть вот так:
где
I – собственно сила тока, Амперы
N – количество электронов
t – период времени, за которое эти электроны пробегут через поперечное сечение проводника, секунды
Более правильная (официальная) формула выглядит вот так:
где
Δq – это заряд за какой-то определенный промежуток времени, Кулон
Δt – тот самый промежуток времени, секунды
I – сила тока, Амперы
В чем прикол этих двух формул? Дело все в том, что электрон обладает зарядом приблизительно 1,6 · 10-19 Кулон. Поэтому, чтобы сила тока была в проводе (проводнике) была 1 Ампер, нам надо, чтобы через поперечное сечение прошел заряд в 1 Кулон = 6,24151⋅1018 электронов. 1 Кулон = 1 Ампер · 1 секунду.
Итак, теперь можно официально сказать, что если через поперечное сечение проводника за 1 секунду пролетят 6,24151⋅1018 электронов, то сила тока в таком проводнике будет равна 1 Ампер! Все! Ничего не надо больше придумывать! Так и скажите своему преподавателю по физике).
Если преподу не понравится ваш ответ, то скажите типа что-то этого:
Сила тока – это физическая величина, равная отношению количества заряда прошедшего через поверхность (читаем как через площадь поперечного сечения) за какое-то время. Измеряется как Кулон/секунда. Чтобы сэкономить время и по другим морально-эстетическим нормам, Кулон/секунду договорились называть Ампером, в честь французского ученого-физика.
Сила тока и сопротивление
Давайте еще раз глянем на шланг с водой и зададим себе вопросы. От чего зависит поток воды? Первое, что приходит в голову – это давление. Почему молекулы воды движутся в рисунке ниже слева-направо? Потому, что давление слева, больше чем справа. Чем больше давление, тем быстрее побежит водичка по шлангу – это элементарно.
Теперь такой вопрос: как можно увеличить количество электронов через площадь поперечного сечения?
Первое, что приходит на ум – это увеличить давление. В этом случае скорость потока воды увеличится, но ее много не увеличишь, так как шланг порвется как грелка в пасти Тузика.
Второе – это поставить шланг бОльшим диаметром. В этом случае у нас количество молекул воды через поперечное сечение будет проходить больше, чем в тонком шланге:
Все те же самые умозаключения можно применить и к обыкновенному проводу. Чем он больше в диаметре, тем больше он сможет “протащить” через себя силу тока. Чем меньше в диаметре, то желательно меньше его нагружать, иначе его “порвет”, то есть он тупо сгорит. Именно этот принцип заложен в плавких предохранителях. Внутри такого предохранителя тонкий проводок. Его толщина зависит от того, на какую силу тока он рассчитан.
плавкий предохранительКак только сила тока через тонкий проводок предохранителя превысит силу тока, на которую рассчитан предохранитель, то плавкий проводок перегорает и размыкает цепь. Через перегоревший предохранитель ток уже течь не может, так как проводок в предохранителе в обрыве.
сгоревший плавкий предохранительПоэтому, силовые кабели, через которые “бегут” сотни и тысячи ампер, берут большого диаметра и стараются делать из меди, так как ее удельное сопротивление очень мало.
Сила тока в проводнике
Очень часто можно увидеть задачки по физике с вопросом: какая сила тока в проводнике? Проводник, он же провод, может иметь различные параметры: диаметр, он же площадь поперечного сечения; материал, из которого сделан провод; длина, которая играет также важную роль.
Да и вообще, сопротивление проводника рассчитывается по формуле:
формула сопротивления проводникаТаблица с удельным сопротивлением из разных материалов выглядит вот так.
таблица с удельным сопротивлением веществДля того, чтобы найти силу тока в проводнике, мы должны воспользоваться законом Ома для участка цепи. Выглядит он вот так:
закон Ома
Задача
У нас есть медный провод длиной в 1 метр и его площадь поперечного сечения составляет 1 мм2 . Какая сила тока будет течь в этом проводнике (проводе), если на его концы подать напряжение в 1 Вольт?
задача на силу тока в проводникеРешение:
Как измерить силу тока?
Для того, чтобы измерить значение силы тока, мы должны использовать специальные приборы – амперметры. В настоящее время силу тока можно измерить с помощью цифрового мультиметра, который может измерять и силу тока, и напряжение и сопротивление и еще много чего. Для того, чтобы измерить силу тока, мы должны вставить наш прибор в разрыв цепи вот таким образом.
Более подробно как это сделать, можете прочитать в этой статье.
Также советую посмотреть обучающее видео, где очень умный преподаватель объясняет простым языком, что такое “сила тока”.
Для измерения силы тока применяется измерительный прибор, который называется Амперметр. Силу тока приходится измерять гораздо реже, чем напряжение или сопротивление, но, тем не менее, если нужно определить потребляемую мощность электроприбором, то без зная величины потребляемого ним тока, мощность не определить.
Ток, как и напряжение, бывает постоянным и переменным и для измерения их величины требуются разные измерительные приборы. Обозначается ток буквой I, а к числу, чтобы было ясно, что это величина тока, приписывается буква А. Например, I=5 A обозначает, что сила тока в измеренной цепи составляет 5 Ампер.
На измерительных приборах для измерения переменного тока перед буквой А ставится знак «~«, а предназначенных для измерения постоянного тока ставится «–«. Например, –А означает, что прибор предназначен для измерения силы постоянного тока.
О том, что такое ток и законы его протекания в популярной форме Вы можете прочитать в статье сайта «Закон силы тока». Перед проведением измерений настоятельно рекомендую ознакомиться с этой небольшой статьей. На фотографии Амперметр, рассчитанный на измерение силы постоянного тока величиной до 3 Ампер.
Схема измерения силы тока Амперметром
Согласно закону, ток по проводам течет в любой точке замкнутой цепи одинаковой величины. Следовательно, чтобы измерять величину тока, нужно прибор подключить, разорвав цепь в любом удобном месте. Надо отметить, что при измерении величины тока не имеет значение, какое напряжение приложено к электрической цепи. Источником тока может быть и батарейка на 1,5 В, автомобильный аккумулятор на 12 В или бытовая электросеть 220 В или 380 В.
На схеме измерения также видно, как обозначается амперметр на электрических схемах. Это прописная буква А обведенная окружностью.
Приступая к измерению силы тока в цепи необходимо, как и при любых других измерениях, подготовить прибор, то есть установить переключатели в положение измерения тока с учетом рода его, постоянного или переменного. Если не известна ожидаемая величина тока, то переключатель устанавливается в положение измерения тока максимальной величины.
Как измерять потребляемый ток электроприбором
Для удобства и безопасности работ по измерению потребляемого тока электроприборами необходимо сделать специальный удлинитель с двумя розетками. По внешнему виду самодельный удлинитель ничем не отличается от обыкновенного удлинителя.
Но если снять крышки с розеток, то не трудно заметить, что их выводы соединены не параллельно, как во всех удлинителях, а последовательно.
Как видно на фотографии сетевое напряжение подается на нижние клеммы розеток, а верхние выводы соединены между собой перемычкой из провода с желтой изоляцией.
Все подготовлено для измерения. Вставляете в любую из розеток вилку электроприбора, а в другую розетку, щупы амперметра. Перед измерениями, необходимо переключатели прибора установить в соответствии с видом тока (переменный или постоянный) и на максимальный предел измерения.
Как видно по показаниям амперметра, потребляемый ток прибора составил 0,25 А. Если шкала прибора не позволяет снимать прямой отсчет, как в моем случае, то необходимо выполнить расчет результатов, что очень неудобно. Так как выбран предел измерения амперметра 0,5 А, то чтобы узнать цену деления, нужно 0,5 А разделить на число делений на шкале. Для данного амперметра получается 0,5/100=0,005 А. Стрелка отклонилась на 50 делений. Значит нужно теперь 0,005×50=0,25 А.
Как видите, со стрелочных приборов снимать показания величины тока неудобно и можно легко допустить ошибку. Гораздо удобнее пользоваться цифровыми приборами, например мультиметром M890G.
На фотографии представлен универсальный мультиметр, включенный в режим измерения переменного тока на предел 10 А. Измеренный ток, потребляемый электроприбором составил 5,1 А при напряжении питания 220 В. Следовательно прибор потребляет мощность 1122 Вт.
У мультиметра предусмотрено два сектора для измерения тока, обозначенные буквами А– для постоянного тока и А~ для измерения переменного. Поэтому перед началом измерений нужно определить вид тока, оценить его величину и установить указатель переключателя в соответствующее положение.
Розетка мультиметра с надписью COM является общей для всех видов измерений. Розетки, обозначенные mA и 10А предназначены только для подключения щупа при измерении силы тока. При измеряемом токе менее 200 мA штекер щупа вставляется в розетку mA, а при токе величиной до 10 А в розетку 10А.
Внимание, если производить измерение тока, многократно превышающего 200 мА при нахождении вилки щупа в розетке mA, то мультиметр можно вывести из строя.
Если величина измеряемого тока не известна, то измерения нужно начинать, установив предел измерения 10 А. Если ток будет менее 200 мА, то тогда уже переключить прибор в соответствующее положение. Переключение режимов измерения мультиметра допустимо делать только обесточив измеряемую цепь.
Расчет мощности электроприбора по потребляемому току
Зная величину тока, можно определить потребляемую мощность любого потребителя электрической энергии, будь то лампочка в автомобиле или кондиционер в квартире. Достаточно воспользоваться простым законом физики, который установили одновременно два ученых физика, независимо друг от друга. В 1841 году Джеймс Джоуль, а в 1842 году Эмиль Ленц. Этот закон и назвали в их честь – Закон Джоуля – Ленца.
- где
- P – мощность, измеряется в ваттах и обозначается Вт;
- U – напряжение, измеряется в вольтах и обозначается буквой В;
- I – сила тока, измеряется в амперах и обозначается буквой А.
Рассмотрим, как посчитать потребляемую мощность на примере:
Вы измеряли ток потребления лампочки фары автомобиля, который составил 5 А, напряжение бортовой сети составляет 12 В. Значит, чтобы найти потребляемую мощность лампочкой нужно напряжение умножить на ток. P=12 В×5 А=60 Вт. Потребляемая лампочкой мощность составила 60 Вт.
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 \(1 A = 1000 мA\), \(1 A = 1000000 мкA\), \(1 A = 0,001 кA\).
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
Сила тока — скалярная величина, выведенная Андре-Мари Ампером и занесенная в международную измерительную систему. Более подробно о том, как называется единица тока, как правильно измерить электроэнергию и от чего она зависит далее.
Единица измерения силы тока
Это физическая и скалярная величина, которая равна заряду, прошедшему через определенное время на поверхность. Измеряется в амперах, что равно одному кулону, поделенному на секунду, в дополнение к теме, в каких единицах измеряют силу электрического тока. Ампер — единица измерения, названная в честь своего создателя — французского физика, математика и естествоиспытателя. Стоит указать, что именно он впервые представил миру понятие электротока и отметил его значение для общества.
Единица измеренияФормула
Это явление, изучаемое в электростатике, магнитостатике, электродинамики и электроцепи. Равно количеству заряда, поделенному на время, напряжению, поделенному на проводниковое сопротивление. Вычисляется по закону Ома для полной электроцепи. Для этого необходимо источник напряжения поделить на выражение сопротивления внешних сетевых элементов и внутреннего сопротивления источника напряжения. При этом значение электродвижущей силы источника напряжения может быть меньше или больше, чем сопротивление, если токовая энергия зависит от величины нагрузки или нет.
Обратите внимание! Стоит указать, что электроток может быть найдет через перемножение заряда, его концентрации, среднего напряжения и косинуса угла площади, если поверхность имеет плоскую форму. Также электроток может быть найдет через перемножение всех указанных ранее элементов и интеграла по поверхности.
Формула измеренияПриборы для измерения силы тока
Прибором для измерения токовой силы называется амперметр, в дополнение к теме, чем измеряют ток. Бывает стрелочным, цифровым и электронным. Активно применяется в электролаборатории, автомобилестроении, точной науке и строительстве. По принципу действия бывает электромагнитным, магнитоэлектрическим, термоэлектронным, ферродинамическим, электродинамическим и цифровым. Измеряет как переменный, так и постоянный электроток.
Работает благодаря взаимодействию магнитного поля с подвижной катушкой или сердечником, который находится в корпусе. Пользоваться всеми типами очень просто. Все что нужно от пользователя, это внимательно изучить инструкцию и руководство к эксплуатации. Как правило, для начала измерения необходимо с помощью щупов прикоснуться к проводнику и нажать соответствующую кнопку. После на экране будет выведено значение в амперах. Стоит указать, что измеряет токовую силу также вольтметр, мультиметр и измерительная отвертка.
АмперметрОт чего зависит ток
Поскольку токовая сила является скалярной величиной, имеющей положительный и отрицательный заряд, то зависит она от мощности заряда, концентрации сосредоточенных в заряде частиц, скорости их движения и площади проводника. Стоит также указать, что зависит она от значения сопротивления с напряжением, величиной магнитного поля, числом катушечных витков, мощностью работы ротора, диаметром проводника и параметром генераторной установки.
Зависимости электротока от сопротивления и напряженияИсточники
Источником тока называется генератор, любой источник электрической энергии. Бывают механическими, тепловыми, световыми и химическими. К первым относятся газовые и паровые генераторы, турбогенераторы и механические преобразователи. Ко вторым относятся радиоизотопные термоэлектрические генераторы, а к третьим — солнечные батареи. К последним относятся гальванические солевые, щелочные или литиевые элементы, свинцово-кислотные, литий-ионные и никель-кадмиевые аккумуляторы.
Обратите внимание! Стоит указать, что источник электротока бывает идеальным и реальный. Первый — это двухполюсник, зажимы которого поддерживают электродвижущую постоянную силу. Второй же — двухполюсник, не имеющий постоянную силу из-за того, что зависит от внутреннего сопротивления. К реальному относится вторичная трансформаторная обмотка, катушка индуктивности, биполярный транзистор или генератор тока.
Виды источниковВ целом, сила электротока — скалярная величина, измеряемая в амперах и равная одному кулону на секунду. Вычисляется при помощи выведенных формул, в частности по закону Ома, а также специальными измерительными приборами. Зависит от сопротивления, скорости магнитного потока и напряжения. Источниками выступают механические с тепловыми, световыми и химическими элементами, перечисленными выше.
Как измерить силу тока мультиметром?
Хороший хозяин должен позаботиться о том, чтобы неполадки в электросети дома были заранее выявлены и ликвидированы ещё до конечной поломки. В этом может помочь мультиметр, позволяющий проводить тестирование бытовой техники и освещения.
Помимо этого, с помощью прибора легко определяется напряжение, уточняются показатели диодных транзисторов. Существует достаточное количество мультиметров различного вида. Они отличаются по точности и функциональности.
Особенности
Для начала изучите инструкцию о порядке выполнения действий мультиметром. Предварительно потренируйтесь на батарейке, которая имеет слабый питательный элемент. Если у вас небольшой опыт использования прибора, то старайтесь строго соблюдать инструкцию, изучив все возможности мультиметра.
Стоит также отметить, что при измерении силы тока нужно соединить щупы в последовательном порядке согласно допустимой нагрузке. Измеряя же две величины, соединить параллельно.
Мультиметр измеряет силу электрического тока в амперах. Ещё в школе нам объясняли, что электрические токи являются направленными движениями заряженных частиц по проводникам. Возникают они с электродвижущими силами, появляющимися вследствие разницы полюсных напряжений на активированном источнике питания.
Проще говоря, сила тока демонстрирует количественную составляющую тех самых частиц с зарядом, которые проходят через определённый схематический элемент в конкретную единицу времени.
На показатель величины силы тока оказывают влияние несколько параметров.
- Связанное прямой пропорциональностью напряжение. Увеличение силы напряжения провоцирует увеличение силы тока.
- Оказывающее противоположное воздействие сопротивление. Возрастая, оно снижает силу тока.
В независимости от общего количества гнёзд мультиметра, каждый из приборов может иметь несколько типов выходов, обозначающихся различными оттенками.
Общий массовый выход окрашивают в тёмный цвет, обозначают «-» или «com». Измерительный потенциальный выход окрашивается красным цветом. Каждый параметр измерения может иметь своё входное гнездо. Не бойтесь запутаться с гнёздами, так как каждое обозначается соответствующими единицами.
Ещё один элемент – это использующаяся для установления пределов измерения рукоятка мультиметра. Она может поворачиваться вокруг своей оси. Цифровые мультиметры имеют значительно большие предельные значения, чем аналоговые. Помимо этого, в цифровой вариант прибора включаются специальный перечень опций, таких как сигналы со звуком и прочее.
Любой прибор для измерения рассчитан на свой предел максимума, поэтому выбирая электросети для теста, силу тока, необходимо проверить, стоит сравнить её мощность с пределами, на которые рассчитан прибор.
Таким образом, проходящая в электроцепи токовая сила, равная 180 А, не может измеряться с использованием мультиметра с пределом максимума 20 А. Итогом такого тестирования станет неисправность мультиметра от сгорания прибора. Ознакомится с максимальными предельными возможностями устройства можно, заглянув в паспортные данные мультиметра или поискав показатели на корпусной основе самого устройства.
Максимальную популярность завоевали мультиметры с цифровым дисплеем, на котором демонстрируются показания в точных выражениях. Научиться использовать такой прибор достаточно легко. Стоимость большинства моделей крайне доступная, что позволяет подобным мультиметрам стойко удерживаться в домашнем инструментальном наборе.
Цифровой мультиметр
Самым удобным можно назвать мультиметр, в котором достаточно просто установить конкретный измерительный режим. Диапазон допуска дополнительно указывать не надо, так как устройство само подстраивается под показатели цепи, проводит замеры и выдаёт необходимый результат.
На представленном ниже изображении в первой позиции показана рукоятка, имеющая несколько положений, демонстрирующих напряжение переменное и постоянное. Первое обозначается V AC (значок ~), последнее DC (—), в диапазоне вольт и милливольт. Аналогичной является и сила тока А, не имеющая разделения на токовые типы, но имеющая градацию в амперах и миллиамперах.
Помимо этого, обязательной является функция замеров сопротивлений и цепных прозвонов.
Внизу располагается несколько гнёзд, использующихся для активизации проводов измерения. Обозначенное второй позицией СОМ гнездо используется для главного провода чёрного цвета. Третья позиция показывает гнездо для проведения основных измерений с использованием красного шнура. Ниже указаны допустимые пределы измерения напряжения и тока. Четвёртое гнездо, обозначающееся на изображение 4 позицией, используют для замера в амперах токовой силы, с максимальным пределом не больше 10 А. Все показания появляются на дисплее с цифровой графикой, который обозначена 5 позицией.
Мультитестер с указанием диапазона измерения более распространён, прежде всего из-за того, что стоит значительно дешевле.
Используя мультиметр, необходимо указывать и режим работы, и токи переменные, постоянные. В этом же секторе устанавливается переключатель в необходимом измерительном диапазоне, выраженном в мА, µА и А. На показанном примере продемонстрировано 4 гнездовые подключения. Два из них для красных проводов, измеряющие до 200 мА и до 10 А. Напряжение, сопротивление, ёмкость и другие показатели измеряются при помощи отдельного гнезда.
Подготовительный этап
Перед началом работы переключите мультиметр в сектор А, соответствующий измерению тока, выбирая нужный предел. Для тока постоянного используется обозначение DA, а для переменного – CA. Правда, некоторые сегодняшние приборы для измерения постоянных токов могут иметь одно положение, а для переменных другое.
Для того чтобы не совершить ошибку, ориентируйтесь на литеры, имеющиеся на лицевой стороне панели. Они не отличаются на разных приборах, однако, стоит понимать показания конкретной величины обозначения каждой из них.
Описание процесса
Для того чтобы измерить силу тока мультиметром, необходим подключить его к разрыву электроцепи. Именно в этом заключается различие от замера напряжений, путём присоединения тестера параллельно к цепи. Таким образом, измерительный аппарат станет цепной частью, через которую будет проходить ток. Всем известно, что ток в любом месте цельной цепи постоянен. Иными словами, сколько тока «попало», столько должно потом и «пропасть». Значит, место подключения аппарата сильного значения иметь не будет.
Воткнутый в СОМ щуп чёрного цвета трогать не нужно, красный же следует перенести в гнёзда mA, xA. В последнем «х» обозначает потребление силы тока, которую сможет измерить аппарат. В зависимости от значения силы, которую вы хотите замерить, следует подключение щупа красного цвета. Если вам неизвестно, количество тока, которое будет протекать внутри цепи, то следует подключиться к хА.
Для измерения переменного напряжения утечки сил тока необходимо установить вращающуюся рукоятку на знак измерения токовой силы переменного напряжения «А~». Далее по вышеописанной схеме выполняется замер. Стрелка шкалы аналогового аппарата отображает величины показателей тока, проходящего через прибор. Светодиодный аппарат показывает количество тока на дисплее.
Если отсоединить одно гнездо радиоэлемента с помощью паяльника, то получится оборвать цепочку. В экстренных случаях следует перекусить провода с помощью кусачек или пассатижей.
Данной проблемы не будет при измерении тока в батарейке или аккумуляторе, так как сама цепь предельно простая.
Измеряем утечку тока в авто
Любая машина имеет своё минимальное количество утечки тока, которое варьируется, в амперах, от 0,01 до 0,08. Для начала стоит разобраться с причинами утечки тока в автомобиле. Одной из них может быть то, что владелец просто забыл выключить световые приборы, например.
Существуют автомобили, в которые встроена дурная заводская задумка. Таковой можно считать стекольный обогрев, который ведёт свою цепочку питания, минуя замок зажигания. Не забываем про детей, которые так любят посидеть на водительском сиденье, покрутив различные рычаги приборов.
Второй глобальной причиной может быть неправильное подключение. Так, в период глобального интереса автолюбителей к музыке и магнитолам заряд батареи таял на глазах. Происходило это потому, что установщики не умели правильно подключать приборы. Один проводок зажигания, пропущенный через замок зажигания, делал своё дело. Если вам установили противоугонную систему, а наутро вы обнаружили пустой аккумулятор, то и гадать нечего.
Ещё советуем не оставлять регистраторы, радары и прочие приборы в прикуривателях и розетках. Не все машины обеспечивают их при неработающем зажигании.
Для того чтобы определить утечку тока, необходимо выполнить некоторые действия. Итак, открыв капот, открутите клемму с минусом от аккумулятора. Далее, сняв её, устанавливайте мультиметр в режим ампеража. В разрыв промеж клеммой и контактом АКБ поместите щуп. На табло появляются цифры, которые отражают величину утечки. Если вы видите показания в мА, то можете быть спокойны. Если же измерения представлены в амперах, то поспешите принять определённые меры.
Меры безопасности
Не забудьте обесточить сеть электроэнергии перед тем, как начать проводить замеры мультиметром. Перестраховываясь, проверьте кабельную изоляцию, так как продолжительная эксплуатация нарушает её целость. Из-за этого появляется возможность пораниться электротоком. При работе используйте резиновые перчатки.
В следующем видео вы узнаете, как измерить силу тока в розетке.
Любая электротехническая система не обходится без расчета силы тока в цепях, проводниках и приборах. Например, при монтаже электрической проводки в однофазной сети или в трехфазной сети для расчета толщины проводников и автоматических защитных выключателей необходимо знать силу тока, который будет протекать в данных линиях. Правильное измерение – залог безопасной и надежной эксплуатации любого электрического устройства.
Измерения силы тока проводят не только для расчета цепей, но и для диагностики электрического оборудования (например, измерения на трехфазном двигателе) и бытовых электроприборов (в нагревателе, лампочках, блоках питания, зарядных устройствах USB и пр.). Автомобильные электрики, для выявления неисправности в электрических системах автомобиля (например, в прикуривателе) проводят измерения силы тока на аккумуляторе или на генераторе автомобиля. В этой статье мы подробно расскажем, как правильно измерять ток в различных ситуациях.
Как измерить ток
Для того, чтобы уметь правильно измерить силу тока, не обязательно быть профессиональным электриком, но необходимо иметь некоторые познания в электротехнике.
Что же такое сила тока? Сила тока – физическая величина, которая равна отношению количества заряда, который проходит через определенную поверхность за некоторое время, к величине этого промежутка времени. Данная величина измеряется в Амперах и обозначается буквой «А». Хоть определение силы тока и звучит достаточно мудрено, но в этой физической величине нет ничего сложного.
Но как измерить амперы? Чтобы провести измерения силы тока необходимо иметь определенный инструмент или оборудование для этого. Обычно измерения в цепи постоянного напряжения проводят мультиметром или тестером, а в сетях переменного напряжения токоизмерительными клещами или амперметром.
Постоянный ток
Как уже было сказано выше, измерения силы тока в цепях постоянного напряжения удобнее всего проводить мультиметром. Для того, чтобы осуществить измерение необходимо взять мультиметр и настроить его для работы с силой тока.
Для этого переключатель режимов перемещается в положение DCA (измерение постоянного тока), а красный и черный штекеры щупов мультиметра подключаются к гнездам с обозначением «10А» и «COM», а другие концы подключаются в разрыв цепи (то есть красный подключается к положительной полярности, а черный к отрицательной).
На современных китайских мультиметрах есть два гнезда для измерения силы тока. Одно из них подписано mA. Оно защищено предохранителем и предназначено для измерения малых токов, зачастую не более 200 мА. А второе гнездо подписывается либо просто «А», либо «10А». Оно не защищено предохранителем и предназначено для измерения тока большой величины. При этом время измерения обычно ограничивается периодом в 10-20 секунд.
Измерения производят с максимального значения, постепенно уменьшая для получения на экране необходимой размерности значения. Важно понимать примерную мощность электрической сети, в которой проводятся измерения, и выбирать прибор в соответствии с этим. Если прибор не рассчитан на такую величину, то он может выйти из строя или произойдет короткое замыкание.
В быту измерения силы тока постоянного напряжения проводят, например, у светодиода на светодиодной ленте или на плате телевизора (или другой техники) при его ремонте, а также в других случаях.
Многие думают, что для измерений силы тока нужно покупать дорогой мультиметр. Но тут надо понимать, для каких целей и задач будет использоваться прибор. Если работу выполняет профессиональный электрик, то приобретается более точный и дорогой инструмент, а домашние измерения можно производить и китайским мультиметром.
Подробно о том, как пользоваться мультиметром, мы рассказали в статье: https://samelectrik.ru/kak-pravilno-ispolzovat-multimetr-prostaya-instrukciya-s-kartinkami.html.
Переменный ток
Измерение силы тока в цепи переменного тока сложнее, чем для постоянного. Для этого применяют такие приборы, как амперметр или токоизмерительные клещи. Использование токоизмерительных клещей – самый удобный и безопасный способ, но он подходит только при открытой прокладке проводки или кабеля. Такой способ позволяет измерить ток без разрыва цепи, что существенно безопаснее и быстрее.
Измерение производится путем помещения проводника под напряжением в разъёмный магнитопровод со вторичной обмоткой (конструкция почти аналогична трансформатору тока). Благодаря явлению электромагнитной индукции можно измерить вторичный ток в обмотке, а после этого прибор рассчитывает первичный в измеряемой цепи. При измерении токоизмерительными клещами проводник заводится в раствор клещей и на дисплее прибора отображается сила тока в цепи переменного напряжения.
Чтобы применять амперметр для измерений силы тока нужно обладать определенными навыками и знать, как следует включить в цепь амперметр чтобы измерить силу тока.
Амперметр, как и мультиметр включается в разрыв цепи. При этом важно понимать, что переменный ток наиболее опасен, поэтому требует серьезного отношения к электробезопасности. При включении амперметра в цепь, подачи напряжения и подключения нагрузки на дисплее или табло амперметра будет указана сила тока в цепи.
Примеры измерения тока
Для понимания принципов измерения силы тока в различных электроприборах и цепях ниже приведены варианты устройств и способы измерения силы тока.
Электродвигатель
Измерения силы тока в обмотках электродвигателя производят для проверки наличия коротких замыканий, неисправностей и для настройки правильного алгоритма управления электродвигателем. Так как ток в трехфазном асинхронном двигателе в каждой фазе одинаковый, то достаточно подключить один амперметр к одной фазе для проверки его потребления.
Для диагностики каждой из обмоток замеряют ток в каждой фазе, и если в каждой из фаз он отличается, то в какой-то из обмоток возможно межвитковое замыкание, а если в одной из фаз вообще нет тока — то либо обрыв на линии либо обрыв в обмотке. Если в одной из фаз ток есть но он меньше чем в двух других – возможен плохой контакт в брно или в коммутационных приборах.
У однофазного электромотора все проще: ток измеряется на единственной фазе. Но нужно иметь в виду, что максимальная сила тока амперметра ограничена и обычно составляет не более 5А, поэтому при для больших токов используют токовые клещи или другие схемы с трансформаторами тока и амперметром.
Сварочный аппарат
Для того, чтобы понимать какие электроды использовать и в каком режиме производить сварочные работы можно измерить силу тока на проводе выхода у сварочного аппарата под нагрузкой. Измерение производят аналогично другим приборам, включая в цепь на сварочном инверторе амперметр с трансформатором (бывают и старые модели амперметров с возможностью измерения до 200 А) или используя токоизмерительные клещи.
Батарейки и аккумуляторы
В быту часто бывает необходимо измерить ток электроприбора на батарейках (в качестве батареек могут быть кроны, пальчиковые батарейки и прочие аккумуляторы). Важно понимать, что просто подключить мультиметр или амперметр к источнику нельзя, потому что силу тока измеряют только под нагрузкой.
В качестве нагрузки можно остановится на лампе накаливания или на резисторе или включится в цепь самого прибора. Для замера нужно выбрать на мультиметре необходимый режим (для измерения постоянного тока), правильно подключить клеммы к прибору и на участке цепи. При этом на экране мы получим искомое значение для той нагрузки, которая подключена к аккумулятору.
Заключение
Как можно убедится, существует всего два способа измерения силы тока:
- С помощью амперметра или мультиметра — в этом способе важно чтобы прибор выдерживал и его предел измерения был рассчитан на измеряемую силу тока. Недостаток у этого способа состоит в том, что необходимо разрывать цепь. Тогда при измерениях на плате придется перерезать дорожку, а при измерении потребления приборов – разделывать их кабель и выделять одну из жил, или отключать от прибора один провод и включать в его цепь измерительный прибор.
- С помощью токоизмерительных клещей. Зачастую этот способ используются для измерения переменного тока, но современной промышленностью выпускают токоизмерительные клещи для постоянного тока, принцип действия которых основан на эффекте Холла (только такие клещи дороговаты — стоят от 50$). Удобен способ тем, что не нужно разрывать цепь – нужно лишь ОДНУ жилу вложить в клещи и на экране высветится сила тока в цепи (или стрелка подскочит, если прибор стрелочный).
Существуют и комбинированные способы, когда измерительный прибор не рассчитан на измеряемую величину – можно использовать трансформатор тока. Например, электросчетчики прямого включения не всегда могут измерять большие токи для учета электроэнергии. Тогда их подключают не напрямую, а через трансформатор тока.
Теперь вы знаете, как измерить силу тока в цепи постоянного и переменного тока. Надеемся, наша инструкция и примеры помогли вам разобраться в вопросе. Если что-либо осталось непонятным, задавайте вопросы в комментариях под статьей!
Материалы по теме:
Что такое ампер, ватт, вольт и ом?
В электрической системе увеличение тока или напряжения приведет к увеличению мощности. Допустим, у вас есть система с 6-вольтовой лампочкой, подключенная к 6-вольтовой батарее. Выходная мощность лампочки составляет 100 Вт. Используя уравнение I = P / V , мы можем рассчитать, какой ток в амперах потребуется для получения 100 Вт от этой 6-вольтной лампы.
Вы знаете, что P = 100 Вт, а V = 6 В.Таким образом, вы можете изменить уравнение для решения для I и подставить в числа.
Реклама
Реклама
I = 100 Вт / 6 В = 16,67 А
Что произойдет, если вы используете 12-вольтную батарею и 12-вольтовую лампочку, чтобы получить 100 ватт?
I = 100 Вт / 12 В = 8,33 А
Итак, эта последняя система производит ту же мощность, но с половиной тока.Преимущество заключается в использовании меньшего тока для получения одинакового количества энергии. Сопротивление в электрических проводах потребляет энергию, и потребляемая мощность увеличивается с увеличением тока, проходящего через провода. Вы можете увидеть, как это происходит, выполнив небольшую перестановку двух уравнений. Что вам нужно, это уравнение для мощности с точки зрения сопротивления и тока. Давайте переставим первое уравнение:
I = V / R может быть пересчитан как V = I * R
Теперь вы можете подставить уравнение для V в другое уравнение:
P = V * I, заменяя V, мы получаем P = I * R * I или P = I 2 * R
Это уравнение говорит вам о том, что мощность, потребляемая проводами, увеличивается, если сопротивление проводов увеличивается (например, если провода становятся меньше или сделаны из менее проводящего материала).Но оно резко возрастает, если ток, проходящий через провода, увеличивается. Таким образом, использование более высокого напряжения для уменьшения тока может сделать электрические системы более эффективными. Эффективность электродвигателей также улучшается при более высоких напряжениях.
Это повышение эффективности привело к тому, что автомобильная промышленность в 1990-х годах решила перейти с 12-вольтных электрических систем на 42-вольтные. По мере того, как все больше автомобилей поставлялось с электрическими удобствами — видео-дисплеями, обогревателями сидений, «умным» климат-контролем — им требовались толстые жгуты проводов для подачи достаточного тока.Переключение на высоковольтную систему обеспечит большую мощность с помощью более тонкой проводки.
Переключение никогда не происходило, потому что автопроизводители смогли повысить эффективность с помощью цифровых технологий и более эффективных электронасосов на 12 вольт. Но некоторые новые модели используют гибридные системы с отдельным 48-вольтовым генератором для питания передовых функций, таких как отключение на холостом ходу, при одновременном повышении общей эффективности системы.
Чтобы узнать больше об электричестве и связанных с ним темах, перейдите по ссылкам на следующей странице.
,Что такое Amperage? (с картинками)
«Сила» — это термин, который часто используют электрики и означает электрический ток, измеряемый в амперах или амперах. Ампер — это единица СИ для электрического тока, или количество электрического заряда, который протекает через проводник в данное время. Один ампер — это заряд одного кулона — около 6,241 × 10 18 электронов — в секунду, проходящий мимо данной точки. Электрические устройства рассчитаны в соответствии с их силой тока или величиной тока, который они обычно потребляют от сети при нормальной работе.Когда электрики говорят об электричестве, поступающем и выходящем из дома, они могут иметь в виду напряжение, силу тока или мощность в зависимости от обстоятельств, но при рассмотрении последствий поражения электрическим током, это сила тока, а не напряжение, то есть важный.
Мультиметр, устройство, которое можно использовать для измерения силы тока.Ампер и Вольт
Электричество — это для домашних электрических цепей, а вода — для домашних водопроводных сетей.Напряжение примерно эквивалентно давлению воды, а сила тока или ток — количеству воды, протекающей через заданную точку в секунду. При данном давлении меньше воды может пройти через маленькую трубу, чем большую за данное время, поэтому размер трубы можно рассматривать как эквивалент меры электрического сопротивления — меньшая труба имеет более высокое сопротивление. Чем выше электрическое сопротивление прибора, тем ниже его ток, а сопротивление часто зависит от диаметра проводов.
Предохранители в блоке предохранителей.Электричество поступает в дом через линии электропередачи, в конечном итоге подключенные к генератору.Чтобы минимизировать потери энергии через сопротивление линий электропередачи, трансформаторы используются для передачи энергии при очень высоких напряжениях. Однако до того, как оно достигнет дома, используются дополнительные трансформаторы для снижения напряжения до подходящего значения для бытового использования, которое составляет 110 вольт в США, но 230 вольт, например, в Европе. Напряжение — это измерение доступной «потенциальной» энергии, не обязательно сколько фактически используется.
Автоматические выключатели.Это то, где сила тока приходит: электрический прибор нуждается в определенном количестве электрической энергии, чтобы выполнить свою работу, и получает это количество электричества из «реки» вольт в линии. Маленькое устройство, такое как тостер, обычно требует меньше энергии, чем более крупное устройство, такое как холодильник или электропила.В электрическом плане эти приборы работают при разных значениях тока. Большой электрический двигатель может потреблять 100 ампер тока, в то время как маленький нагревательный элемент может потреблять только десять ампер. Оба подключаются к одной и той же 110-вольтовой линии, но их текущие потребности заметно различаются.
ПредохранительПредохранители рассчитаны на срабатывание при перегреве проводки, поскольку прибор потребляет слишком много ампер.Потребляемая мощность
Вт — это единицы измерения, используемые для измерения потребляемой мощности.Ток одного усилителя на один вольт использует один ватт мощности. Мощность, потребляемая устройством, просто умножается в амперах на вольт, поэтому прибор, рассчитанный на десять ампер, подключенный к источнику питания на 110 вольт, будет использовать 1110 Вт. Поскольку ватт используются энергетическими компаниями для измерения потребляемой электроэнергии и зарядки потребителей, сила тока важна при расчете стоимости эксплуатации электрического устройства. Как правило, потребители будут платить за киловатт-часы использования энергии — при работе устройства на 10 А при напряжении 110 В в течение одного часа потребляется 1110 Ватт-часов, или 1.11 киловатт-часов.
Общее правило для домовладельцев: чем выше текущий рейтинг, тем больше будет стоить запуск устройства. Всегда есть компромисс между властью и экономикой, когда дело доходит до электрических устройств. Если экономия на ежемесячных счетах за коммунальные услуги является приоритетом, то следует выбирать продукты с меньшей силой тока.Если мощность и скорость более важны, лучше использовать продукты с более высоким номинальным током.
Защитные приспособления
Необходимо контролировать температуру, чтобы защитить электрические провода и цепи от перегрева или короткого замыкания.Вот почему электрики используют предохранители и прерыватели. Например, плавкий предохранитель на 30 ампер позволит меньшим приборам работать на защищаемой линии, но если электрическая сушилка для белья потребляет 60 ампер, металлическая нить в предохранителе расплавится и немедленно разорвет цепь. Выключатели также контролируют ток через разрыв цепи. Большие электрические устройства часто имеют свои собственные цепи с плавкими предохранителями или выключателями большей мощности, чтобы избежать таких перегрузок.
Удар током
В случае, если человек получает удар электрическим током по неосторожности или по причине электрической неисправности, именно величина тока, протекающего через тело, а не напряжение, определяет серьезность причиненных травм и вероятность смертельного исхода. ,Многие ученики старших классов будут испытывать шок в 50 000 вольт от генератора Ван де Граафа в физической лаборатории, но он производит чрезвычайно малый ток и безвреден. С другой стороны, 110-вольтовый шок с током, составляющим лишь небольшую долю в ампере, вполне может быть смертельным. Ток 0,1-0,2 А, протекающий через тело человека, обычно смертелен из-за его воздействия на сердце. Удивительно, но при своевременном лечении жертвы, подвергшиеся воздействию более 0,2 ампер, могут выжить, так как вызванные тяжелые сокращения мышц могут защитить сердце от электрических помех.
Счетчик электроэнергии, измеряющий электроэнергию в киловатт-часах.
,Как проверить выходную мощность батареи
от James Stevens
Изображения в горошек / Изображения в горошек / Getty Images
Емкость аккумулятора измеряется в амперах (Ач) или миллиамперах (мАч), в зависимости от типа батареи , Малые батареи, такие как батареи типа АА, измеряются в мАч, в то время как свинцово-кислотные батареи глубокого цикла, установленные в таких предметах, как тележки для гольфа и инвалидные коляски, измеряются в Ач. И то, и другое относится к времени, в течение которого батарея может работать, когда она полностью заряжена, но по мере того, как батарея разряжается, уменьшается мАч или Ач.Хороший способ определить уровень заряда, оставшегося в вашей батарее, — это проверить выходной ток с помощью мультиметра.
Шаг 1
Посмотрите на этикетку на боковой или верхней части батареи, чтобы узнать, сколько АА батарея выдает, когда она полностью заряжена и находится в хорошем состоянии. Например, батарея глубокого цикла может иметь 12 В 50 Ач на этикетке, что означает, что она производит 12 вольт и 50 ампер-часов.
Шаг 2
Включите мультиметр. Убедитесь, что гнезда на концах двух проводов к измерителю вставлены в гнезда Ah-гнезда на измерителе, если ваш измеритель имеет несколько гнезд, или установите его на измерение Ah, повернув циферблат в соответствующую настройку или нажав Ах кнопка.Установите для параметра Ah значение, соответствующее значению Ah на этикетке аккумулятора. Например, если на этикетке написано 50Ah, установите диапазон от 0 до 60Ah.
Шаг 3
Подсоедините металлический зажим аллигатора на конце черного провода от измерителя к отрицательной клемме батареи; скорее всего, он будет помечен как «-» или «отрицательный». Если счетчик не имеет зажимов, то вам нужно держать датчик на терминале.
Шаг 4
Подключите другой зажим аллигатора на конце красного провода от измерителя к положительной клемме батареи или удерживайте металлический датчик на клемме; это помечено «+» или «Поз.«
Шаг 5
Посмотрите на показания на дисплее счетчика. Показание соответствует метке аккумулятора, если он полностью заряжен. Вы можете рассчитать процент заряда в вашей батарее с помощью калькулятора, чтобы разделить показания счетчика на рисунок. на этикетке батареи и затем умножив результат на 100. Например, если показание счетчика равно 20, то 20, деленное на 50, равно 0,2, умноженное на 100, равное 20, что означает, что у вас осталось 20 процентов емкости.
Используйте калькулятор, чтобы Выясните, как долго ваша батарея будет питать ваше электрическое устройство, проверив ток на этикетке на электродвигателе или устройстве, которое заряжает батарею.Например, если устройство потребляет 5 Ач, а показания измерителя — 20 Ач, разделите 5 на 20, чтобы получить 4, то есть ваша батарея будет заряжать ваше устройство в течение 4 часов.
Еще статьи
.Эти примеры взяты из Кембриджского английского корпуса и из источников в Интернете. Любые мнения в примерах не соответствуют мнению редакторов Cambridge Dictionary или издательства Cambridge University Press или его лицензиаров.
Больше примеров Меньше примеров
сила тока этого света составляет около 300 миллионов фунтов стерлингов.Более того, как мы уже слышали, вы можете получить большую скорость, но при этом цена будет выше , а сила тока , что означает, что вы разряжаете свои батареи намного быстрее.Следовательно, ток относительно высокой силы тока при напряжении более пятидесяти вольт может быть значимым с медицинской точки зрения и потенциально смертельным. ОтВикипедия
Этот пример взят из Википедии и может быть повторно использован под лицензией CC BY-SA.Устойчивое применение низкого уровня силы тока электричества на определенных уровнях ослабит оборотней, лишит их способностей и сохранит их в человеческом облике.ОтВикипедия
Этот пример взят из Википедии и может быть повторно использован под лицензией CC BY-SA. Предыдущий тестер, настроенный на измерение силы тока, (ампер) закорачивается и взрывается, что может вызвать электрический ожог.,Похожие записи
