Elektriske målinger

Hvad er et elektrisk kredsløb?

Ethvert elektrisk kredsløb består af en kilde og en modtager af elektrisk energi, forbundet med ledninger. Hvad der er en ledning, er det forståeligt, men som en modtager og kilde kan være enhver kombination af forskellige enheder. Det generelle tilfælde af det enkleste elektriske kredsløb er vist i figur 1.

Kilden til elektrisk energi kan være et konventionelt batteri eller en kraftig transformerstation. Energimodtageren vist på figuren er også den mest forskelligartede - fra en lommelygte til en lommelygte til en lejlighedsbygning. Tilslutning af ledninger svarer også til strømforbruget. Endvidere betragtes kun kilder og modtagere med lav effekt ikke som mere kraftfulde end den nævnte pære.

For en strømkilde er modtageren en belastning. Det er, hvad det oftest kaldes. Yderligere i artiklen vil modstande, i nogle tilfælde lyspærer, blive brugt som en belastning.

Figur 1. Det enkleste elektriske kredsløb

Det elektriske kredsløb skal være lukket.

På husholdningsniveau er elektrisk strøm alt, hvad der er forbundet med elektricitet. Der er en stikkontakt på væggen, og en elektrisk strøm lever i den! Dette er faktisk lidt forkert. Og selvom intet er tilsluttet, er der ingen strøm. Der er spænding, men ingen strøm!

Elektrisk strøm flyder kun i et lukket kredsløb. hvis galvanisk batteri, eller blot et batteri, ligger på et bord, og spændingen er ikke tilsluttet nogen steder på dens klemmer. I denne tilstand kaldes spændingen kildens elektromotoriske kraft (EMF). I formlerne og ordningerne er EMF angivet med bogstavet E.

Ohms lov for hele kæden

Når der er tilsluttet en belastning til batteriet, falder spændingen noget på grund af et spændingsfald på kildens indre modstand, i dette tilfælde batteriet. Dette fald tages med i Ohms lov for hele kæden (se: Ohms lov i en populær erklæring). Selve kredsløbet er vist i figur 2.

I = E / (R + r)

Udtrykket i parenteser er den totale modstand for kredsløbet, opnået som summen af ​​belastningsmodstanden og batteriets indre modstand, angivet med et lille bogstav.

Figur 2

På en anden måde er dette matematiske udtryk skrevet som følger: E = I * (R + r) = I * R + I * r

Produktet af strømmen ved modstand kaldes typisk spændingsfaldet i kredsløbet. I dette tilfælde er det andet udtryk i formlen spændingsfaldet over batteriets interne modstand. Det er ved denne værdi, at batteriets EMF reduceres.

Når batteriet aflades, vokser dets interne modstand og bliver til sidst så stort, at når belastningen tilsluttes, forbruges hele EMF for at overvinde sin egen modstand. Og spændingen ved udgangsterminalerne bliver meget lille, det er allerede umuligt at overføre energi til et eksternt kredsløb. I sådanne tilfælde siger de, at batteriet er tomt.

For at verificere, hvad der er blevet sagt, kan du samle det enkleste kredsløb vist i figur 3.

Figur 3

Ja, faktisk er der ingen grund til at samle noget. Tilslut bare et voltmeter til batteriet, og anvend derefter blot belastningsmodstand med dine hænder. For at teste Krona-batterier anbefales en 100 Ohm-modstand som belastning. Voltmeteret falder lidt, afhængigt af batteriets interne modstand. Hvis voltmeteret under en sådan test viser en spænding under 7 volt, skal Krona udskiftes.

Det samme sker i ledningsforbindelser. Det er nok at tilslutte et strygejern, pejs eller anden kraftig belastning, da lysstyrken på lamperne i lysekronen er lidt reduceret. Dette indikerer tydeligt, at der var et spændingsfald på ledningerne.Det er ledningenes modstand i dette tilfælde, der er den interne modstand for strømkilden.

Som regel står de ikke på ceremoni med galvaniske celler af typen "fingre - små fingre": de tager og tjekker blot for en kortslutningsstrøm og drejer multimeteret til strømmålingstilstand. Hvis elementet stadig lever, giver det en strøm på flere hundrede milliampe, og et frisk element kan give op til 3 ... 5 ampere.

I intet tilfælde bør en sådan test udføres med batterier, der ligner galvaniske celler. Deres enhed er helt anderledes, og prisen er meget højere.

Et universalinstrument til måling af elektriske kredsløb er en multimeter. Læs hvordan du bruger det privat her: "Et multimeter for" dummies ": de grundlæggende principper for måling med et multimeter".

Se også: Spændingsmåling og Aktuel måling