Способы включения амперметра в цепь переменного тока: Включение амперметра в электрическую цепь. Как подключить амперметр и вольтметр в машине Это действительно интересно

Содержание

схема включения прибора в цепь, виды устройств

Электрические цепи присутствуют во всех сферах и отраслях жизни современного человека. Стоит прекратить подачу тока и ее качество значительно ухудшится, с разных сторон возникнет масса серьезных опасностей. Чтобы постоянно регулировать исправную работу электросети, необходимо знать, как подключается амперметр. Этим прибором измеряется сила тока.

  • Общие сведения о приборе
  • Понятие и виды амперметра
  • Подключение к цепи
  • Определение постоянного тока
  • Измерение переменного электричества
  • Бесконтактный вариант замеров

Общие сведения о приборе

Законы электрической цепи преподаются в учебных заведениях. Каждому подростку известны нюансы про направленное движение заряженных частиц. Оно представлено перемещением электронов по проводнику и называется электричеством. Если рассматривать практическую сторону, любое перемещение чего-либо в природе (воздушные массы, заряды, вода в реке) может приносить пользу человечеству.

Нужно только определиться с продолжительностью действия силы, ее направлением, мощностью.

На основании этого создаются различные устройства, просчитывающие и измеряющие всевозможные величины. Например, чтобы иметь подробное представление про ток, стоит воспользоваться амперметром. Прибор без труда определяет численность заряженных частиц, которые пересекают установленное в проводнике сечение за определенный период (единицу) времени, что и является силой тока.

Понятие и виды амперметра

Приспособление подходит для определения силы тока в любой действующей электросети. Предмет легко узнаваем по имеющейся латинской литере «А». Схема подключения амперметра предельно проста. Нужно только определиться с величиной тока, начинающейся миллиамперами.

Также приборы подразделены на те, что рассчитаны на определенную мощность, и универсальные с изменяющимся пределом измерения.

Стоит отметить, что для работы с переменным и постоянным током задействуются разные виды амперметров. Они также различны по принципу устройства:

  • магнитоэлектрические;
  • индукционные;
  • в электромагнитном исполнении;
  • тепловые;
  • в виде электродинамической системы;
  • детекторного типа;
  • термоэлектрические;
  • фотоэлектрические.

Схема включения амперметра магнитоэлектрического типа предельно проста. Она дает возможность узнать силу тока в сети, запитанной постоянным напряжением. С переменными показателями уместнее работать при помощи индукционных, детекторных устройств.

Иные приспособления обычно являются универсальными в применении. Особенность агрегатов в магнитоэлектрическом и электродинамическом исполнении заключается в максимальной их точности и высокой чувствительности.

Подключение к цепи

Чтобы понять, как подключить амперметр любой сложности, нужно знать, что он включается последовательно нагрузке. В таком случае через прибор пройдет ток, аналогичный электричеству в измеряемой сети.

Устройства специально изготавливаются с незначительным входным сопротивлением. Так предотвращается сильное влияние на ток, ему оказывается минимальное препятствие. Следует помнить, что при неверном подключении, когда амперметр соединяется параллельно нагрузке, ток будет направлен через описываемый агрегат, а именно сработает правило наименьшего сопротивления. В таких ситуациях на практике измерители тока попросту выходят из строя.

Перед покупкой амперметра нужно знать, с какой силой он будет работать, — постоянной или переменной. Определившись по маркировке на шкале с выбором прибора,

на нем рекомендуется выставить максимальную мощность, продумать правильное подсоединение к сети.

Далее с измерителя снимаются показатели. Когда они являются меньшими в сравнении с выставленным пределом, а стрелка располагается в первой части градиента, ее следует переместить в другую сторону шкалы с обозначением максимально точных значений.

Определение постоянного тока

Подобный вид электричества проходит через различные электронные схемы. Ярким примером станут всевозможные зарядные устройства, блоки питания. Для ремонта таких приспособлений мастер должен знать и понимать, как подключается амперметр в цепь.

В бытовых условиях подобные знания не будут лишними. Они помогут человеку, не сильно увлекающемуся радиоэлектроникой, самостоятельно определить, к примеру, время, на которое хватит зарядки аккумулятора от фотоаппарата.

Для проведения эксперимента понадобится полностью заряженная батарея с номинальным напряжением, например, в 3,5 вольта. Также стоит запастись лампочкой аналогичного номинала для создания последовательной схемы:

  • батарея;
  • амперметр;
  • лампа.

Запись, обозначенная на измерительном приборе, фиксируется. Например, осветительное изделие потребляет электричество мощностью в 150 миллиампер, а аккумулятор имеет емкость в 1500 миллиампер-часов. Значит, последний должен функционировать на протяжении 10 часов, выдавая ток в 150 mA.

Измерение переменного электричества

Любые бытовые приборы, питающиеся от сети, показывают нагрузку, с которой они потребляют ток переменного типа. При рассмотрении вопросов использования энергии стоит помнить про понятие мощности, за которую и производится окончательная оплата в киловаттах. В таком случае амперметр выступает устройством для выполнения косвенных замеров. Таким способом определяется сила тока через стандартную формулу по закону Ома:

P=I*U, где:

  • U является напряжением;
  • I представляет силу тока;
  • Р указывает на рассчитанную мощность.

Бывают случаи, когда утрачивается информация, фиксируемая электрощитком. Для восстановления необходимых параметров и понадобится амперметр. Иногда при обслуживании масштабного здания отсутствует возможность контроля всех приборов, фиксирующих электричество. Проблема решается путем подсоединения усиленного амперметра на выход от щитка, снятия интересуемых замеров. Такие задачи разрешено выполнять только специально обученным людям.

Бесконтактный вариант замеров

Бывает так, что разрыв электроцепи без включения измерительного агрегата невозможен по техническим причинам. Узнать же значения тока необходимо, это касается работы с высоковольтными и обычными сетями. Схема подключения вольтметра, амперметра в таких случаях предполагает использование специальных токовых клещей, которые позволяют бесконтактно произвести интересуемые замеры.

Принцип действия такого приспособления базируется на том, что ток поступает на проводник, создавая тем самым определенное магнитное поле. Величины этих значений взаимозависимы. Замеряется напряженность в имеющемся поле, преобразуется по формуле, а на выходе получается реальный показатель силы, выражающейся в амперах.

Такой способ часто используется на практике из-за простоты, удобства и безопасности, отсутствия необходимости применять амперметр, думая, как ввести его в цепь. Например, клещи фиксируются на изолированном проводе любой цепи и зарядного устройства, после чего просто снимаются нужные показатели. Существенный недостаток — их высокая стоимость.

Амперметр является востребованным прибором при работе с электросетями. В домашних условиях он приносит не меньше пользы. Применение же такого агрегата предельно просто и незамысловато.

Как подключить амперметр в цепь постоянного тока

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.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

  • Как подключить амперметр?
  • Амперметр — измеряем ток: назначение, схемы подключения, типы
  • Как подключить амперметр?
  • Подключение амперметра в цепи постоянного и переменного тока
  • Схема подключения амперметра переменного тока
  • Как подключается амперметр и вольтметр в цепь. Амперметр — основные характеристики, предназначение
  • Измерение силы тока при помощи амперметра
  • Особенности подключения амперметра в электрическую цепь

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Мультиметр. Как пользоваться мультиметром.

Как подключить амперметр?


Люди часто задаются вопросом, как подключить амперметр в цепь. Чтобы полностью понять, как правильно это делать, стоит остановиться на физических законах протекания тока в электрической цепи. А также — рассмотреть принципы, по которым воздавался такой прибор, как амперметр.

Тогда будет полностью ясно, как действовать, когда нужно измерить силу тока. В методе подключения амперметра и вольтметра к электрической сети лежит закон Ома. Не будем приводить трактовку для полной цепи , где учитывается электродвижущая сила и внутреннее сопротивление источника питания. Чтобы понять, как подключить амперметр в цепь, достаточно будет упрощенного изложения для параллельного и последовательного соединения.

При последовательном соединении нагрузки в сети через каждый элемент протекает ток одинаковой силы. При этом падения напряжения на каждом участке пропорциональны его сопротивлению и в сумме равны напряжению на концах цепи. При параллельном соединении на каждом элементе присутствует напряжение, равное приложенному ко всей цепи. Сила тока, протекающая на каждом из параллельных участков, прямо пропорциональна его сопротивлению. Для четкого измерения силы тока в цепи, главное качество амперметра должно состоять в том, чтобы оказывать минимальное воздействие на схему в целом.

Поэтому прибор делают с минимальным внутренним сопротивлением.

Для измерения параметров, которые выходят за пределы устройства, можно использовать трансформаторы тока, снижающие выходные показатели.

Опасность неправильного включения состоит в том, что амперметр просто сгорит. Как подключить амперметр в цепь — имеет значение. Из-за того, что на прибор будет поступать высокое напряжение по закону Ома для параллельного соединения — он просто сгорит. Включайте прибор только последовательно. В быту можно создать измерительную розетку. Для этого она, грубо, должна прерывать один из проводов, ведущих к устройству.

Можно установить ее рядом с уже подключенной. Для этого отсоединяется один провод, присоединяется к измерительной розетке. Второй ее контакт соединяется перемычкой со свободной точкой подключения рабочей розетки. Теперь, включая прибор, можно вставить щупы амперметра в измерительную розетку и посмотреть результат. В этом, собственно, заключается ответ на вопрос, как подключить амперметр в цепь.

Нужно прервать один из проводников в цепи и в этом месте производить измерения. Аналогично работает методика измерения тока в лампочке, например. Если очень нужно сделать быстро — перекусите один провод кусачками и можно производить замер. В таких случаях используются бесконтактные клещи. Они замеряют величину электромагнитного поля, которое возникает вокруг проводника. На основании этой оценки делается вывод о величине проходящего тока.

Сила тока в проводнике равная один ампер эквивалентна проходящему заряд в один кулон за единицу времени. Или все свободные электроны прошедшие за одну секунду через поперечное сечение проводника в сумме эквивалентны заряду в один Кулон. Так как заряд одного электрона равен 1.

Амперметр — это измерительное устройство предназначенное для измерения силы тока в цепи с протекающим током. Любой амперметр предназначен для измерения токов фиксированной величины. Различают микро и милли Амперметры. Аналоговые или стрелочные амперметры смотри рисунок выше. Они обладают магнитоэлектрической системой, состоящей из катушки с тонкой проволокой, которая перемещается между полюсами постоянного магнита.

Как только через катушку потечет ток, она переместиться под действием вращающего момента, величина которого пропорциональна протекающему току. Повороту катушки оказывает сопротивление специальная пружина с упругим моментом пропорциональным углу закручивания.

При равновесии эти моменты равны, а стрелка покажет значение, пропорциональное идущему через нее току. Для увеличения пределов измерения, параллельно амперметру подключают шунтирующий резистор заданной величины, рассчитанной заранее по определенным формулам. Любой амперметр при измерениях должен быть включен в разрыв цепи, поэтому его внутреннее сопротивление протекающему току минимально. Поэтому, сопротивление между его измерительными щупами должно быть очень низким. Иначе, для схемы амперметр будет аналогичен сопротивлению.

А чем оно выше, тем меньший ток через него следует. Но не стоит заморачиваться, ведь любая измерительная техника разрабатывается с учетом этих и некоторых других особенностей. Плюсами аналоговых амперметров: им не требуется отдельное питание для выдачи показаний, так как они используют ток замеряемой цепи, они достаточно удобны при выводе информации. На многих моделях присутствует подстроечный винт корректировки для повышения точности измерения.

Но без недостатков тоже не обходится, во первых большая инертность, то есть для отклонения стрелки требуется какое-то время. Хоть он почти и незаметен, но он все-таки имеет место быть. Цифровые амперметры состоят из аналого-цифрового преобразователя АЦП и преобразует протекающий ток в цифровые коды, который потом выводяться на ЖК-экране.

Цифровые амперметры лишены инертности свойственной аналоговым приборам, и выдача результатов зависит только от частоты процессора. В дорогих цифровых приборах он может выдать до и выше результатов измерений в секунду.

Кроме того цифровые приборы изготавливаются меньших размеров, что очень критично в современной технике. Минусы тоже конечно присутствуют — им необходим автономный источник питания, обычно это батарейка. Амперметры различают для измерения постоянного и переменного тока. Если у вас вдруг нет прибора, для фиксации результатов переменного тока можно использовать стандартный и прибор постоянного тока , а еще лучше приобрести мультиметр.

Из схемы хорошо видно, что это измерительное устройство мы должны подсоединять последовательно нагрузке, в разрыв цепи. Итак перейдем к практике, в первом примере нам требуется измерить силу постоянного тока до мА, поэтому нужно поставить щупы такого мультиметра в определенные клеммы и переключить его в нужный диапазон. Для измерения силу тока постоянного или переменного в диапазоне до 20 Ампер, необходимо переставить щуп в другую клемму мультиметра:.

Никогда не подключайте этот прибор в розетку без нагрузки! Тем самым вы просто угробите его. Как уже сказано, амперметр обладает очень малым входным сопротивлением. При измерении силы тока будьте осторожны и не касайтесь оголенных проводов и открытых частей измерительных щупов. Это защитит от электрического удара током. Измерение тока. Приборы, предназначенные для измерения тока, получили название амперметров.

Приборы, рассмотренные в гл. При этом отличаются способы включения их в электрическую цепь и значения сопротивления измерительной цепи прибора. Амперметр включают в цепь таким образом, чтобы через него проходил весь измеряемый ток, т.

Сопротивление амперметра должно быть малым, чтобы в нем не происходило заметного падения напряжения. Для измерения постоянного тока используют преимущественно амперметры магнитоэлектрической системы и реже приборы электромагнитной системы, а для измерения переменного тока частотой 50 Гц в основном применяют амперметры электромагнитной системы. Непосредственное включение амперметра в цепь измеряемого тока не всегда возможно, так как в некоторых случаях измеряемый ток во много раз превосходит необходимый для полного отклонения подвижной системы прибора.

В этихслучаях при измерении постоянного тока параллельно амперметру включают шунт, через который проходит большая часть измеряемого тока рис. Согласно первому закону Кирхгофа, максимальное значение измеряемого амперметром тока при наличии шунта. Так как амперметр и шунт включены параллельно, то токи между шунтом и амперметром распределяются обратно пропорционально их сопротивлениям:.

Так как то ток в цепи при заданной нагрузке. Если шкалу амперметра отградуировать с учетом шунта, то можно определять значение измеряемого тока I непосредственно по показаниям прибора. При измерении переменных токов шунты не применяют. Это объясняется тем, что распределение токов между шунтом и амперметром определяется не только их активным сопротивлением , но и реактивным сопротивлением прибора, которое зависит от частоты.

Поэтому для расширения пределов измерения амперметров в цепях переменного тока используют измерительные трансформаторы тока. Измерение напряжения. Электроизмерительные приборы, предназначенные для измерения напряжения, называются вольтметрами.

Вольтметры включают параллельно участку элементу электрической цепи, на котором измеряют напряжение. При этом вольтметр должен иметь очень большое сопротивление по сравнению с сопротивлением элемента цепи, на котором измеряется напряжение. Это необходимо для уменьшения погрешности измерения и для того, чтобы не было изменения режима работы цепи. В самом деле, чем больше сопротивление вольтметра, тем меньший ток проходит через него и тем меньше расходуется в нем энергия, а следовательно, тем меньшее влияние оказывает включение прибора на режим работы цепи.

Для расширения пределов измерений вольтметров в цепях постоянного тока с напряжением до В служат добавочные резисторы, включаемые последовательно с прибором рис. В цепях переменного тока напряжением свыше В для расширения пределов измерений используют измерительные трансформаторы напряжения. При включении последовательно с вольтметром добавочного резистора сопротивление последнего определяют из следующих соображений: допустим, вольтметром с сопротивлением r V , рассчитанным на номинальное напряжение U ном , необходимо измерить напряжение U xmax , которое в n раз больше U ном.

В этом случае необходимо соблюдать условие, при котором ток, проходящий через вольтметр, был бы одинаковым при обоих напряжениях, т. Шкалу вольтметров в большинстве случаев градуируют с учетом добавочного сопротивления r д. При этом вольтметр может быть выполнен на несколько пределов измерения, для чего он снабжается несколькими добавочными сопротивлениями и соответствующим переключателем шкалы на лицевой стороне прибора.

Для измерения напряжения в цепях постоянного тока применяют магнитоэлектрические вольтметры, а в цепях переменного тока — электромагнитные и электродинамические вольтметры. При измерении малых переменных напряжений используют выпрямительные и электронные милливольтметры, причем при повышенных частотах преимущественно электронные.

Вас интересует, как можно измерить силу тока электричества и какой прибор для этого использовать? Постараемся ответить на эти вопросы максимально подробно.


Амперметр — измеряем ток: назначение, схемы подключения, типы

С измерением силы тока мы сталкиваемся очень часто. Для того чтобы узнать мощность устройства, сечения кабеля для его питания, нагрев проводов и прочих элементов — это все зависит от силы тока. Для того чтобы непосредственно измерять эту силу, придумали устройство именуемое амперметром. Амперметр подключается в измеряемую цепь только последовательно. Разберем чуть ниже. Для того чтобы измерять количество прошедших зарядов, амперметр нужно включить в цепь последовательно. Чтобы минимизировать влияние измерительного сопротивления амперметра и соответственно уменьшить мощность потерь при измерении его делают как можно меньше.

Подключение амперметров в сети постоянного и переменного тока. С измерением силы Как подключить амперметр в простую электрическую цепь.

Как подключить амперметр?

Амперметр — прибор, с помощью которого измеряют силу электрического тока постоянного или переменного. Как известно, сила электрического тока измеряется в амперах. Амперметр применяется для измерения электрического тока как постоянной, так и переменной величины в диапазоне от мкА до кА. Амперметр следует применять на ток, не превышающий максимальный ток шкалы, с учетом схемы подключения. Шунт необходим в тех случаях, когда необходимо измерить ток больше максимального измеряемого тока амперметра. В этом случае производится расчет сопротивления шунта, по формуле. Внутреннее сопротивление амперметра должно на порядок меньше сопротивления измеряемой цепи.

Подключение амперметра в цепи постоянного и переменного тока

Полезные советы. Подключение амперметров в сети постоянного и переменного тока. Цифровой амперметр на микроконтроллере — GreenChip. Подключение амперметра и вольтметра в сети постоянного и переменного Всё об Амперметре: назначение, схемы подключения, типы, параметры.

Очень часто начинающие радиолюбители задают один и тот же вопрос: — Как подключить универсальный китайский вольтметр амперметр к самодельному зарядному устройству или регулируемому блоку питания?

Схема подключения амперметра переменного тока

Всем нам известно, что амперметр — это прибор для измерения тока, который измеряется в Амперах. Меряет амперы — значит, амперметр. Но, для того, чтобы замерить ток, необходимо амперметр правильно подключить в цепь. Будь то цепь постоянного или переменного тока. Ведь неправильное включение прибора может привести к выходу его из строя. То есть у нас есть провод, по нему течет электрический ток от источника этого самого тока к потребителю, которым может выступать электрический прибор.

Как подключается амперметр и вольтметр в цепь. Амперметр — основные характеристики, предназначение

Амперметр — это электроизмерительный прибор, предназначенный для фиксации силы постоянного либо переменного тока, протекающего в цепи — то есть устройство для измерения тока. Амперметр подключается последовательно, с тем участком электроцепи, где предполагается измерять ток. Так как ток, который он измеряет зависит от сопротивления элементов цепи, то сопротивление амперметра должно быть максимально низким очень маленьким. Это позволяет уменьшить влияние устройства для измерения тока на измеряемую цепь и повысить их точность. Шкалу прибора градуируют в мкА, мА, А и кА, и в зависимости от требуемой точности и пределов измерения выбирают подходящий прибор. Увеличение измеряемой силы тока добиваются путем включения в цепь шунтов, трансформаторов тока , магнитных усилителей. Это позволяет увеличить предел измеряемой величины тока. Рисунок — Схема прямого включения амперметра.

0 Вольтметры/амперметр на постоянный ток Измеритель постоянного тока/напряжения. N 1 . Если внешний вход измерителя подключен к цепи.

Измерение силы тока при помощи амперметра

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Магнитный воин -какие силы стоят за эффектом Джанибекова? Решите задачу по физике 1 ставка.

Особенности подключения амперметра в электрическую цепь

Если подключенный удлинитель перегревается, или быстро разряжается аккумуляторная батарея, уточнение силы тока в соответствующей цепи поможет выявить источник проблем. Для успешного решения этих и других задач нужен подходящий измерительный прибор. В этой публикации рассказано о том, как подключить амперметр правильно, выполнить необходимые операции в безопасном режиме. Как показано на рисунке, прибор включают последовательно в цепь, по которой идет электрический ток.

Знать силу тока, проходящую через определенный участок цепи довольно важно.

Амперметрами называются приборы для измерения силы тока, величины тока. Данные приборы всегда включаются последовательно в цепь, измерение тока в которой требуется произвести. Амперметры, в отличие от вольтметров, обладают при включении в цепь чрезвычайно малым сопротивлением, чтобы процесс измерения минимально влиял бы на показания. Итак, амперметры служат для измерения величин токов. При измерении значительных токов, через рабочую катушку прибора протекал бы недопустимо большой ток, что потребовало бы усложнять конструкцию, по этой причине, для возможности безопасного измерения больших токов прибегают к шунтированию рабочей катушки прибора, чтобы через саму катушку протекал не весть измеряемый ток, а только малая его часть. То есть измеряемый постоянный ток разделяют на ток шунта и ток рабочей катушки измерительного прибора, при этом шунт пропускает через себя почти весь ток измеряемой цепи. Шунт подбирают таким образом, чтобы соотношение токов в нем и в рабочей катушке получалось 10 к 1, к 1 или к 1, то есть соотношением сопротивлений шунта и измерительной цепи добиваются приемлемого режима работы измерительного прибора.

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! Чтобы измерить силу тока в некоторой электрической цепи, существуют приборы, называемые амперметры. Они включаются в цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметров очень мало, поэтому такое измерительное устройство не влияет на параметры электрического тока измеряемой цепи.


Объяснение урока: Амперметры переменного тока

В этом объяснении мы научимся описывать конструкцию амперметров с использованием теплового расширения проводников, чтобы измерять переменные токи.

Амперметры — это компоненты схемы, используемые для измерения тока.

Амперметры, используемые в цепях постоянного тока (постоянного тока), часто изготавливаются с использованием гальванометра. В этом устройстве используется игла, отклоненная магнитным крутящим моментом для указания величины и направления тока.

В цепях переменного тока гальванометр плохо реагирует на повторяющиеся быстрые изменения направления тока. Требуется другая конструкция амперметра.

Амперметры с нагревательной проволокой представляют собой устройства, измеряющие силу тока на основе теплового расширения проволоки. Направление тока в провод не имеет значения, поэтому амперметры с горячей проволокой хорошо подходят для цепей переменного тока.

Рассмотрим цепь переменного тока с последовательно включенным термометром, как показано на следующем рисунке.

Амперметр сконструирован так, что он разделяет ток на две параллельные ветви. Одна ветвь состоит из известного резистора как шунтирующий резистор. Другая ветвь включает проволоку, которая нагревается следующим образом.

Отдельные заряды, поступающие в амперметр, будут протекать либо через шунтирующий резистор, либо через горячую проволоку.

Когда по проводу течет заряд, температура провода увеличивается, и провод расширяется.

Красная линия на схеме представляет непроводящую струну, привязанную к горячему проводу. Струна находится под натяжением из-за весна. Когда температура проволоки увеличивается, она удлиняется и струна тянется вправо.

Движущаяся струна вращает шкив, перемещая иглу по калиброванной шкале измерений. Положение иглы на шкала показывает текущее показание амперметра.

Пример 1. Объяснение того, как переменный ток может привести к показаниям постоянного тока в термоаметрическом амперметре при снижении его температуры. Температура провода зависит от силы тока в проводе. Горячая проволока амперметр, использующий такой провод, будет давать постоянное показание для переменного тока с определенным пиковым значением. Что из следующего наиболее правильно объясняет, как переменный ток частотой 50 Гц в проводе может производить постоянное показание амперметра накала?

  1. Частота, при которой провод может подвергаться циклу расширения и сжатия, намного меньше, чем частота частота переменного тока, поэтому расширение провода соответствует действующему значению тока.
  2. Проволока расширяется при повышении температуры намного быстрее, чем сжимается при понижении температуры, таким образом, температура провода никогда не снижается в течение достаточного времени, чтобы заметно сжаться.
  3. Проволока нагревает другие механические компоненты амперметра с термоанемометром. Расширение и сжатие этих компонентов не совпадают по фазе друг с другом, поэтому показания амперметра остаются постоянными.

Ответ

Расширение платино-иридиевой проволоки зависит от количества протекающего через нее заряда. Чем сильнее течение, чем больше температура провода повышается из-за сопротивления протекающему заряду и тем больше расширяется провод.

Несмотря на то, что рассеиваемая электрическая энергия постоянно увеличивает температуру провода, провод не удлиняется без ограничений.

Чем больше температура провода превышает температуру его окружения, тем выше скорость, с которой провод радиационно нагревает окружающую среду.

При определенной температуре тенденция повышения температуры провода вследствие рассеивания электрической энергии и ее тенденция к уменьшению за счет нагрева проволоки вокруг нее одинакова.

При этой температуре скорость передачи энергии к проводу и от него одинакова. Поэтому провод поддерживает эту температуру, в этой точке провод находится в тепловом равновесии.

Провод при постоянной температуре сохраняет постоянную длину. Это обеспечивает стабильное считывание тока.

В этом примере нам говорят, что температура провода зависит от силы тока в нем.

Ток меняется с частотой 50 Гц или 50 циклов каждые второй. Один из таких циклов изображен ниже.

Независимо от того, положительный или отрицательный ток, во всех точках, где ток отличен от нуля, рассеиваемая энергия имеет тенденцию к увеличению температура провода, увеличивая его длину.

Обратите внимание, что длина провода никогда не уменьшается. Скорее, он будет увеличиваться, пока не достигнет длины, которую он имел бы, если бы по нему шел постоянный ток той же величины, что и действующее значение переменного тока. Когда это происходит, скорости передачи энергии к и от провода равны.

В варианте В утверждается, что провод не только расширяется из-за повышения температуры, но и сжимается, если его температура снижается. Однако мы установили, что температура проволоки никогда не снижается, поэтому вариант Б невозможен. быть правильным.

Вариант C описывает нагрев других механических компонентов амперметра, таких как струна, пружина и шкив.

В частности, утверждается, что эти компоненты расширяются и сжимаются таким скоординированным образом, что система в целом достигает равновесного состояния.

Однако амперметры переменного тока не учитывают это свойство. Интуитивно можно ожидать большего что нагрев или охлаждение механических частей амперметра заставит их расширяться или сжиматься в унисон, предотвращая постоянное чтение.

Наиболее правильное объяснение способности амперметра давать постоянные показания для переменного тока 50 Гц — вариант А.

Пример 2. Определение непроводящего компонента амперметра с термометром

На схеме показан амперметр с термометром. Какой из показанных компонентов прикреплен к электропроводным компонентам но разве не сам по себе электропроводен?

Ответ

Компонент II на диаграмме представляет собой платино-иридиевую проволоку, которая нагревается и расширяется при прохождении через нее заряда. это дирижер но прикреплен к непроводящей струне, представленной на диаграмме красной линией.

Нить натягивает провод, не влияя на поток заряда через него. Этот непроводящий компонент помечен компонент III.

Пример 3. Определение состояния термоаметрического амперметра для считывания постоянного тока переменный ток?

  1. Провод должен нагревать свое окружение с той же силой, с которой он нагревается своим окружением.
  2. Электрическая мощность, рассеиваемая проводом, должна быть равна мощности, с которой провод нагревает окружающую его среду.
  3. Электрическая мощность, рассеиваемая в проводе, должна быть больше, чем мощность, с которой провод нагревает окружающую его среду.
  4. Электрическая мощность, рассеиваемая в проводе, должна быть равна нулю.

Ответ

Когда амперметр с термометром дает постоянное показание, мы знаем, что стрелка показывает, что показание неподвижно.

Это означает, что веревка, намотанная на шкив, который определяет положение иглы, также не движется.

Неподвижность струны говорит нам о том, что проволока, к которой она привязана, не расширяется и не сжимается. Следовательно, его температура постоянна — проволока находится в тепловом равновесии.

Если предположить, что амперметр измеряет ненулевой ток, тепловое равновесие провода обусловлено балансом между тенденция к повышению температуры и тенденция к ее понижению.

Температура провода имеет тенденцию к повышению, поскольку он рассеивает электрическую мощность в цепи. Когда провод передает энергию своему окружению с той же скоростью, с которой энергия передается ему за счет рассеяния, достигается тепловое равновесие, и амперметр показывает постоянный ток.

Это описание соответствует варианту B.

Обратите внимание, что вариант A описывает проволоку, нагревающую окружающую ее среду, и окружающую среду, нагревающую проволоку с одинаковой скоростью. В действительности эти ставки не совпадают; чистая передача рассеянной энергии от провода к его окружению.

Вариант C утверждает, что постоянное показание амперметра отражает большую мощность, рассеиваемую в проводе, чем передаваемую на его окрестности. Однако это условие приведет к повышению температуры провода, увеличению его длины и показания, которые со временем увеличиваются.

Если электрическая мощность, рассеиваемая проводом, равна нулю, как описано в варианте D, заряд по нему не течет. Нуль ток будет указан постоянным значением тока ноль ампер.

Однако это не обязательное условие для постоянного чтения; амперметр способен считывать постоянную ток, даже если мощность рассеивается в проводе, как описано в варианте B. Этот вариант является нашим окончательным ответом на этот вопрос.

Мы видели, что энергия, рассеиваемая в амперметре с горячей проволокой, зависит от силы тока в проволоке. В частности, если 𝑄 — энергия, рассеиваемая проводом, а 𝐼 — ток, 𝑄∝𝐼.

Отклонение плеча амперметра, хотя и прямо пропорционально рассеиваемой энергии, 𝑄, не прямо пропорциональна текущему 𝐼.

Увеличение силы тока в проводе с нуля ампер до единицы ампер отклонит стрелку амперметра на угол будем звонить 𝜃. Изменение тока с одного ампер к два ампера отклонят стрелку через другой угол мы будем называть 𝜃, где 𝜃 больше, чем 𝜃.

При последовательных равных приращениях тока соответствующий угол отклонения стрелки амперметра будет больше чем для предыдущего приращения.

Пример 4. Выбор правильных делений шкалы амперметра с термоанемометром

На какой из следующих диаграмм наиболее правильно показаны деления шкалы амперметра с к равным изменениям тока?

Ответ

В амперметре с термоанемометром энергия, рассеиваемая на проводе, пропорциональна квадрату силы тока.

Следовательно, если ток увеличивается, каждое дополнительное увеличение будет рассеивать больше энергии, чем предыдущее увеличение. Отметки на шкале для текущих показаний отражают это.

Например, маркировка от одного ампера до два ампера разделены большим расстоянием, чем между нулевыми амперами и один ампер. Расстояние между метками указание двух и трех ампер еще больше, и так далее.

Таким образом, шкала для равных приращений тока будет отображать отметки, разделенные увеличивающимся расстоянием для увеличения Текущий. Диаграмма, которая показывает это наиболее правильно, — диаграмма C.

Диаграмма A, показывающая равные промежутки между одинаковыми изменениями тока, была бы правильной, если бы энергия, рассеиваемая горячая проволока была пропорциональна просто току, а не квадрату тока.

Вариант B предполагает обратную зависимость между рассеянием и током, что приводит к маркировке, разделенной меньшими расстояния по мере увеличения тока.

Поскольку энергия, рассеиваемая горячей проволокой, пропорциональна квадрату силы тока, мы выбираем диаграмму C как лучший индикатор делений шкалы на термометрическом амперметре.

Ключевые моменты

  • Амперметр с термометром предназначен для измерения переменных токов.
  • Амперметр работает, соотнося тепловое расширение провода с током в проводе.
  • Когда провод находится в тепловом равновесии, амперметр показывает постоянный ток.
  • Шкала амперметра с термоанемометром является нелинейной, поскольку пошаговое увеличение тока приводит к постепенно увеличивающиеся отклонения стрелки, указывающие ток.

Как измерить ток в цепи с помощью амперметра

Цепи постоянного тока Основы электричества По редакции Обновлено

Ток является мерой скорости потока электрических зарядов по проводнику. 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 силы тока в системе СИ — ампера. Чтобы измерить электрический ток в цепи, амперметр должен быть подключен последовательно, потому что при последовательном соединении амперметр испытывает то же самое количество тока, которое протекает в цепи. Амперметр предназначен для работы с малыми долями вольта. Поэтому падение напряжения должно быть минимальным.

Обозначение амперметра

Заглавная буква A обозначает амперметр в цепи.

Символ амперметра

Как пользоваться амперметром

Прежде чем мы начнем измерять ток, мы сначала установим диапазон амперметра. Поддержание максимального диапазона предотвратит перегорание внутреннего предохранителя амперметра. Затем установите тип тока, т. е. постоянный или переменный ток.

Теперь соедините клеммы амперметра последовательно с сопротивлением или нагрузкой. При таком расположении амперметр испытывает такое же количество тока, которое протекает в цепи. Например, предположим простую схему; лампочка подключена к аккумулятору. Положительная клемма батареи подключается к положительной клемме лампы, а отрицательная клемма батареи подключается к отрицательной клемме лампы.

Теперь отсоедините любую клемму лампочки и подключите амперметр так, чтобы один щуп амперметра был подключен к аккумулятору, а другой к лампочке.

Теперь вы можете наблюдать за показаниями амперметра, и это количество тока, протекающего в вашей цепи.

Теперь, когда вы записали показания амперметра, отключите амперметр и подключите провода, как в простой схеме обратно.

ВНИМАНИЕ:

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

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

Амперметр Шунт

Другие методы измерения тока


Магнитный метод

Магнитный метод, мы используем эффект Холла для измерения тока. Когда провод лежит с потоком электронов, внутри него течет некоторый ток. Но в них нет электрического потенциала. Если этот провод поместить внутрь магнитного поля, 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 заключается в том, что он позволяет измерять большие токи.

  Измерение тока с помощью гальванометра

Гальванометр — это устройство, которое используется только для обнаружения наличия тока в цепи. Отклонение в гальванометре дает направление тока, т.е. если отклонение вправо; ток течет в правильном направлении и наоборот. В гальванометре параллельно с катушкой гальванометра подключено соответствующее шунтирующее сопротивление, чтобы превратить его в амперметр для измерения тока.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *