Elektriska mätningar

Vad är en elektrisk krets?

Varje elektrisk krets består av en källa och en mottagare av elektrisk energi, sammankopplade med ledningar. Vad är en tråd, det är förståeligt, men som mottagare och källa kan vara en kombination av olika enheter. Det allmänna fallet med en enkel elektrisk krets visas i figur 1.

Källan till elektrisk energi kan vara ett konventionellt batteri eller en kraftfull transformatorstation. Energimottagaren som visas på figuren är också den mest varierande - från en ficklampa för en ficklampa till en hyreshus. Anslutande ledningar motsvarar också strömförbrukningen. Vidare kommer endast lågeffektkällor och mottagare att anses inte vara mer kraftfulla än den nämnda lampan.

För en strömkälla är mottagaren en belastning. Det är vad det oftast kallas. Vidare i artikeln kommer motstånd, i vissa fall glödlampor, att användas som en last.

Bild 1. Den enklaste elektriska kretsen

Den elektriska kretsen måste vara stängd.

På hushållsnivå är elektrisk ström allt som är kopplat till el. Det finns ett uttag på väggen, och en elektrisk ström lever i det! Det här är faktiskt lite fel. Och medan inget är anslutet finns det ingen ström. Det finns spänning, men ingen ström!

Elektrisk ström flyter endast i en sluten krets. om galvaniskt batteri, eller helt enkelt ett batteri, ligger på ett bord och spänningen är inte ansluten någonstans på dess terminaler. I detta tillstånd kallas spänningen källans elektromotoriska kraft (EMF). I formlerna och schemat indikeras EMF med bokstaven E.

Ohms lag för hela kedjan

När en last ansluts till batteriet sjunker spänningen något på grund av ett spänningsfall på källans inre motstånd, i detta fall batteriet. I höst beaktas Ohms lag för hela kedjan (se: Ohms lag i ett populärt uttalande). Kretsen själv visas i figur 2.

I = E / (R + r)

Uttrycket inom parentes är kretsens totala motstånd, erhållet som summan av lastmotståndet och batteriets inre motstånd, indikerat med en liten bokstav.

Figur 2

På ett annat sätt skrivs detta matematiska uttryck på följande sätt: E = I * (R + r) = I * R + I * r

Vanligtvis kallas strömprodukten av motståndet spänningsfallet i kretsen. I detta fall är den andra termen i formeln spänningsfallet över batteriets inre motstånd. Det är med detta värde batteriets EMF reduceras.

När batteriet laddas ur växer det inre motståndet och blir till slut så stort att när lasten är ansluten konsumeras hela EMF för att övervinna sitt eget motstånd. Och spänningen vid utgångarna blir mycket liten, det är redan omöjligt att överföra energi till en extern krets. I sådana fall säger de att batteriet har slut.

För att verifiera vad som har sagts kan du montera den enklaste kretsen som visas i figur 3.

Figur 3

Ja, faktiskt finns det inget behov av att samla in något. Anslut bara en voltmeter till batteriet, och använd sedan bara lastmotståndet med dina händer. För att testa Krona-batterier rekommenderas ett 100 Ohm-motstånd som last. Voltmeteret kommer att falla något beroende på batteriets inre motstånd. Om voltmätaren under ett sådant test visar en spänning under 7 volt, måste Krona bytas ut.

Samma sak händer i ledningsledningar. Det räcker med att ansluta ett strykjärn, en öppen spis eller annan kraftfull belastning, eftersom lampans ljusstyrka är något minskad. Detta indikerar tydligt att det fanns ett spänningsfall på ledningarna.Det är kablarnas motstånd i detta fall som är den inre motståndskraften hos elkällan.

Som regel står de inte på ceremoni med galvaniska celler av typen "fingrar - små fingrar": de tar helt enkelt en kortslutningsström och gör multimetern till strömmätningsläge. Om elementet fortfarande lever, ger det en ström på flera hundra milliampar, och ett färskt element kan ge upp till 3 ... 5 ampère.

I inga fall ska ett sådant test utföras med batterier som ser ut som galvaniska celler. Deras enhet är helt annorlunda, och priset är mycket högre.

Ett universalinstrument för mätning av elektriska kretsar är en multimeter. Läs hur du använder det privat här: "En multimeter för" dummies ": de grundläggande principerna för att mäta med en multimeter".

Se även: Spänningsmätning och Strömmätning