Elektrické merania

Čo je elektrický obvod?

Akýkoľvek elektrický obvod pozostáva zo zdroja a prijímača elektrickej energie, vzájomne prepojeného vodičmi. Čo je to drôt, je to pochopiteľné, ale ako prijímač a zdroj môže byť akákoľvek kombinácia rôznych zariadení. Všeobecný prípad najjednoduchšieho elektrického obvodu je znázornený na obrázku 1.

Zdrojom elektrickej energie môže byť konvenčná batéria alebo výkonná trafostanica. Prijímač energie zobrazený na obrázku je tiež najrozmanitejší - od baterky po baterku až po bytový dom. Pripojovacie vodiče budú zodpovedať aj spotrebe energie. Ďalej, iba zdroje s nízkou spotrebou energie a prijímače sa nebudú považovať za výkonnejšie ako uvedená žiarovka.

Pre zdroj energie je prijímač záťažou. Tomuto sa najčastejšie hovorí. Ďalej v článku sa ako záťaž použijú rezistory, v niektorých prípadoch žiarovky.

Obrázok 1. Najjednoduchší elektrický obvod

Elektrický obvod musí byť uzavretý.

Na úrovni domácnosti je elektrický prúd všetko, čo je spojené s elektrinou. Na stene je zásuvka a v nej žije elektrický prúd! To je vlastne trochu zle. A zatiaľ čo nie je zapojené nič, nie je žiadny prúd. Je tu napätie, ale žiadny prúd!

Elektrický prúd tečie iba v uzavretom okruhu. ak galvanická batériaalebo jednoducho batéria leží na stole a napätie nie je nikde pripojené na jej svorkách. V tomto stave sa napätie nazýva elektromotorická sila (EMF) zdroja. Vo vzorcoch a schémach je EMF označený písmenom E.

Ohmov zákon pre celý reťazec

Keď je batéria pripojená k záťaži, napätie trochu klesne, v dôsledku poklesu napätia na vnútornom odpore zdroja, v tomto prípade batérie. Tento pokles sa zohľadňuje v Ohmovom zákone pre celý reťazec (pozri: Ohmov zákon v ľudovom vyhlásení). Samotný obvod je zobrazený na obrázku 2.

I = E / (R + r)

Vyjadrenie v zátvorkách je celkový odpor obvodu, získaný ako súčet odporu záťaže a vnútorného odporu batérie, označený malým písmenom.

Obrázok 2

Iným spôsobom je tento matematický výraz napísaný takto: E = I * (R + r) = I * R + I * r

Produkt prúdu sa zvyčajne nazýva pokles napätia v obvode. V tomto prípade je druhý člen vo vzorci pokles napätia cez vnútorný odpor batérie. Touto hodnotou sa zníži EMF batérie.

Keď sa batéria vybíja, jej vnútorný odpor narastá a nakoniec sa stáva taký veľký, že keď je záťaž pripojená, celý EMF sa vynakladá na prekonanie svojho vlastného odporu. A napätie na výstupných svorkách je veľmi malé, už nie je možné preniesť energiu do externého obvodu. V takýchto prípadoch hovoria, že sa vybila batéria.

Na overenie toho, čo už bolo povedané, môžete zostaviť najjednoduchší obvod znázornený na obrázku 3.

Obrázok 3

Áno, v skutočnosti nie je potrebné nič zbierať. Pripojte voltmeter k batérii a potom jednoducho aplikujte odpor pomocou záťaže. Na testovanie batérií Krona sa ako záťaž odporúča odpor 100 Ohmov. Voltmeter mierne klesne v závislosti od vnútorného odporu batérie. Ak počas takejto skúšky voltmeter ukáže napätie nižšie ako 7 voltov, potom sa musí Krona vymeniť.

To isté sa stane pri elektroinštalácii. Stačí pripojiť železo, krb alebo iné silné zaťaženie, pretože jas lámp v lustru je mierne znížený. To jasne naznačuje, že došlo k úbytku napätia na drôtoch.V tomto prípade je to vnútorný odpor zdroja elektrickej energie.

Spravidla nestoja na obrade s galvanickými bunkami typu „prsty - malé prsty“: jednoducho berú a kontrolujú skratový prúd a multimeter menia na aktuálny režim merania. Ak je prvok stále nažive, dáva prúd niekoľko stoviek miliampérov a čerstvý prvok môže dať až 3 ... 5 ampérov.

V žiadnom prípade by sa takýto test nemal vykonávať s batériami, ktoré vyzerajú ako galvanické články. Ich zariadenie je úplne iné a cena je omnoho vyššia.

Univerzálnym prístrojom na meranie elektrických obvodov je multimeter. Prečítajte si, ako ho používať súkromne, tu: „Multimeter pre„ figuríny “: základné princípy merania multimetrom.“.

Pozri tiež: Meranie napätia a Aktuálne meranie