Elektriniai matavimai

Kas yra elektros grandinė?

Bet kurią elektros grandinę sudaro elektros energijos šaltinis ir imtuvas, sujungti laidais. Kas yra laidas, suprantama, tačiau kaip imtuvas ir šaltinis gali būti bet koks įvairių įrenginių derinys. Bendras paprasčiausios elektros grandinės atvejis parodytas 1 paveiksle.

Elektros energijos šaltinis gali būti įprasta baterija arba galinga transformatorinė pastotė. Paveiksle pavaizduotas energijos imtuvas taip pat yra pats įvairiausias - nuo žibintuvėlio, skirto žibintuvėliui, iki daugiabučio namo. Jungiamieji laidai taip pat atitiks energijos suvartojimą. Be to, tik mažos galios šaltiniai ir imtuvai bus laikomi ne galingesniais už minėtą lemputę.

Maitinimo šaltiniui imtuvas yra apkrova. Būtent tai dažniausiai ir vadinama. Toliau straipsnyje rezistoriai, kai kuriais atvejais, lemputės, bus naudojami kaip krovinys.

1 pav. Paprasčiausia elektros grandinė

Elektros grandinė turi būti uždaryta.

Buitiniame lygmenyje elektros srovė yra viskas, kas sujungta su elektra. Ant sienos yra lizdas, o joje gyvena elektros srovė! Tai iš tikrųjų yra šiek tiek neteisinga. Ir nors nieko neįjungta, nėra srovės. Yra įtampa, bet nėra srovės!

Elektros srovė teka tik uždaroje grandinėje. Jei galvaninė baterijaarba tiesiog akumuliatorius guli ant stalo, o įtampa niekur nėra prijungta prie jo gnybtų. Šioje būsenoje įtampa vadinama šaltinio elektromotorine jėga (EML). Formulėse ir schemose EML žymimas raide E.

Ohmos įstatymas visai grandinei

Kai prie akumuliatoriaus prijungiama apkrova, įtampa šiek tiek sumažėja, nes mažėja šaltinio, šiuo atveju akumuliatoriaus, vidinė varža. Į šį kritimą atsižvelgiama į visos grandinės Ohmo įstatymą (žr. Ohmo įstatymas populiariame pareiškime) Pati grandinė parodyta 2 paveiksle.

I = E / (R + r)

Išraiška skliaustuose yra bendra grandinės varža, gauta kaip apkrovos atsparumo ir vidinio akumuliatoriaus varžos suma, žymima mažąja raide.

2 pav

Kitaip tariant, ši matematinė išraiška užrašoma taip: E = I * (R + r) = I * R + I * r

Paprastai srovės sandauga pagal varžą vadinama įtampos kritimu grandinėje. Šiuo atveju antrasis formulės terminas yra akumuliatoriaus vidinės varžos įtampos kritimas. Dėl šios vertės sumažėja akumuliatoriaus EML.

Kai akumuliatorius išsikrauna, jo vidinis pasipriešinimas išauga ir galų gale tampa toks didelis, kad prijungus apkrovą visas EML sunaudojamas, kad įveiktų savo pasipriešinimą. Ir įtampa išėjimo gnybtuose tampa labai maža, jau neįmanoma perduoti energijos į išorinę grandinę. Tokiais atvejais jie sako, kad baterija baigėsi.

Norėdami patikrinti, kas buvo pasakyta, galite surinkti paprasčiausią grandinę, parodytą 3 paveiksle.

3 pav

Taip, iš tikrųjų nereikia nieko rinkti. Tiesiog prijunkite voltmetrą prie akumuliatoriaus, tada rankomis tiesiog paspauskite apkrovos atsparumą. Norint išbandyti „Krona“ baterijas, rekomenduojama naudoti 100 omų varžą. Voltmetras šiek tiek nukris, atsižvelgiant į vidinį akumuliatoriaus atsparumą. Jei tokio bandymo metu voltmetras rodo mažesnę nei 7 voltų įtampą, tuomet krona turi būti pakeista.

Tas pats nutinka ir buto laiduose. Pakanka prijungti lygintuvą, židinį ar kitą galingą krovinį, nes šviestuvo šviestuvas liustra šiek tiek sumažėja. Tai aiškiai rodo, kad ant laidų sumažėjo įtampa.Būtent laidų atsparumas šiuo atveju yra vidinis elektros energijos šaltinio atsparumas.

Paprastai jie nestovi ceremonijose su galvaninėmis ląstelėmis, tokiomis kaip „pirštai - mažieji pirštai“: jie tiesiog imasi ir patikrina, ar nėra trumpojo jungimo srovės, paversdami multimetrą į srovės matavimo režimą. Jei elementas vis dar gyvas, jis sukuria kelių šimtų milimetrų srovę, o šviežias elementas gali suteikti iki 3 ... 5 amperų.

Jokiu būdu neturėtų būti atliekamas toks bandymas su baterijomis, kurios atrodo kaip galvaniniai elementai. Jų prietaisas yra visiškai kitoks, o kaina yra daug didesnė.

Universalus prietaisas elektros grandinėms matuoti yra multimetras. Perskaitykite, kaip ja naudotis privačiai, čia: "Manekenų multimetras: pagrindiniai matavimo su multimetru principai".

Taip pat žiūrėkite: Įtampos matavimas ir Srovės matavimas