Elektriske målinger

Hva er en elektrisk krets?

Enhver elektrisk krets består av en kilde og en mottaker av elektrisk energi, forbundet med ledninger. Hva som er en ledning, er det forståelig, men som mottaker og kilde kan være en hvilken som helst kombinasjon av forskjellige enheter. Det generelle tilfellet med den enkleste elektriske krets er vist i figur 1.

Kilden til elektrisk energi kan være et vanlig batteri eller en kraftig transformatorstasjon. Energimottakeren vist på figuren er også den mest mangfoldige - fra en lommelykt for en lommelykt til en bygård. Koble ledninger vil også tilsvare strømforbruket. Videre vil bare kilder og mottakere med lav effekt ikke betraktes som mer kraftige enn den nevnte lyspæren.

For en strømkilde er mottakeren en belastning. Det er det det oftest kalles. Videre i artikkelen vil motstander, i noen tilfeller lyspærer, bli brukt som en belastning.

Figur 1. Den enkleste elektriske kretsen

Den elektriske kretsen må være lukket.

På husholdningsnivå er elektrisk strøm alt som er koblet med strøm. Det er en stikkontakt på veggen, og en elektrisk strøm lever i den! Dette er faktisk litt feil. Og mens ingenting er koblet til, er det ingen strøm. Det er spenning, men ingen strøm!

Elektrisk strøm strømmer bare i en lukket krets. om galvanisk batteri, eller bare et batteri, ligger på et bord og spenningen er ikke koblet noe sted på terminalene. I denne tilstanden kalles spenningen elektromotorisk kraft (EMF) til kilden. I formlene og ordningene er EMF angitt med bokstaven E.

Ohms lov for hele kjeden

Når en last er koblet til batteriet, faller spenningen noe, på grunn av et spenningsfall på kildens indre motstand, i dette tilfellet batteriet. I høst blir det tatt hensyn til i Ohms lov for hele kjeden (se: Ohms lov i en populær uttalelse). Selve kretsen er vist på figur 2.

I = E / (R + r)

Uttrykket i parentes er kretsens totale motstand, oppnådd som summen av lastmotstanden og batteriets indre motstand, indikert med en liten bokstav.

Figur 2

På en annen måte er dette matematiske uttrykket skrevet som følger: E = I * (R + r) = I * R + I * r

Produktet av strømmen av motstanden kalles vanligvis spenningsfallet i kretsen. I dette tilfellet er den andre termen i formelen spenningsfallet over batteriets indre motstand. Det er med denne verdien at batteriets EMF reduseres.

Når batteriet tømmes, vokser dets interne motstand og blir til slutt så stort at når belastningen er tilkoblet, forbrukes hele EMF for å overvinne sin egen motstand. Og spenningen ved utgangsterminalene blir veldig liten, det er allerede umulig å overføre energi til en ekstern krets. I slike tilfeller sier de at batteriet har gått tom.

For å bekrefte hva som er sagt, kan du sette sammen den enkleste kretsen som er vist i figur 3.

Figur 3

Ja, faktisk er det ikke nødvendig å samle noe. Bare koble et voltmeter til batteriet, og bruk bare lastmotstand med hendene. For å teste Krona-batterier anbefales en 100 Ohm-motstand som belastning. Voltmeteret vil falle litt, avhengig av batteriets indre motstand. Hvis voltmeteret viser en spenning under 7 volt under en slik test, må Krona byttes.

Det samme skjer i kabling av leiligheten. Det er nok å koble til et strykejern, peis eller annen kraftig belastning, da lysstyrken på lampene i lysekronen er noe redusert. Dette indikerer tydelig at det var et spenningsfall på ledningene.Det er ledningenes motstand i dette tilfellet som er den interne motstanden til strømkilden.

Som regel står de ikke på seremoni med galvaniske celler av typen "fingre - lillefingre": de tar ganske enkelt en kortslutningsstrøm og gjør multimeteret til gjeldende målemodus. Hvis elementet fremdeles lever, gir det en strøm på flere hundre milliamp, og et friskt element kan gi opptil 3 ... 5 ampere.

I ingen tilfeller skal en slik test utføres med batterier som ser ut som galvaniske celler. Enheten deres er helt annerledes, og prisen er mye høyere.

Et universalinstrument for måling av elektriske kretser er et multimeter. Les hvordan du bruker det privat her: "Et multimeter for" dummies ": de grunnleggende prinsippene for å måle med et multimeter".

Se også: Spenningsmåling og Nåværende måling