Elektrické měření

Co je elektrický obvod?

Jakýkoli elektrický obvod sestává ze zdroje a přijímače elektrické energie, propojených dráty. Co je to drát, je to pochopitelné, ale jako přijímač a zdroj může být jakákoli kombinace různých zařízení. Obecný případ nejjednoduššího elektrického obvodu je znázorněn na obrázku 1.

Zdrojem elektrické energie může být konvenční baterie nebo výkonná trafostanice. Přijímač energie znázorněný na obrázku je také nejrozmanitější - od svítilny po svítilnu až po bytový dům. Připojovací vodiče budou také odpovídat spotřebě energie. Kromě toho budou pouze zdroje s nízkou spotřebou energie a přijímače považovány za výkonnější než uvedená žárovka.

Pro zdroj energie je přijímač zátěží. Tomu se nejčastěji říká. Dále v článku budou jako zátěž použity rezistory, v některých případech žárovky.

Obrázek 1. Nejjednodušší elektrický obvod

Elektrický obvod musí být uzavřen.

Na úrovni domácnosti je elektrický proud vše, co je spojeno s elektřinou. Na zdi je zásuvka a v ní žije elektrický proud! To je vlastně trochu špatně. A i když není nic připojeno, neexistuje žádný proud. Je zde napětí, ale žádný proud!

Elektrický proud teče pouze v uzavřeném okruhu. Pokud galvanická baterie, nebo jednoduše baterie, leží na stole a napětí není připojeno nikde na jeho terminálech. V tomto stavu se napětí nazývá elektromotorická síla (EMF) zdroje. Ve vzorcích a schématech je EMF označeno písmenem E.

Ohmův zákon pro celý řetězec

Je-li zátěž připojena k baterii, napětí mírně poklesne v důsledku poklesu napětí na vnitřním odporu zdroje, v tomto případě baterie. Tento pokles je zohledněn v Ohmově zákonu pro celý řetězec (viz: Ohmův zákon v populárním prohlášení) Samotný obvod je znázorněn na obrázku 2.

I = E / (R + r)

Výraz v závorkách je celkový odpor obvodu, získaný jako součet odporu zátěže a vnitřního odporu baterie, označený malým písmenem.

Obrázek 2

Jiným způsobem je tento matematický výraz psán následovně: E = I * (R + r) = I * R + I * r

Obvykle se součin proudu odporem nazývá pokles napětí v obvodu. V tomto případě je druhý člen ve vzorci úbytek napětí přes vnitřní odpor baterie. To je hodnota, která snižuje EMF baterie.

Jak se baterie vybíjí, její vnitřní odpor roste a nakonec se stává tak velkým, že při připojení zátěže je celý EMF spotřebován, aby překonal svůj vlastní odpor. A napětí na výstupních svorkách je velmi malé, je již nemožné přenést energii do externího obvodu. V takových případech říkají, že se vybila baterie.

K ověření toho, co již bylo řečeno, můžete sestavit nejjednodušší obvod znázorněný na obrázku 3.

Obrázek 3

Ano, ve skutečnosti není třeba nic shromažďovat. Stačí připojit baterii k voltmetru a poté jednoduše aplikovat odpor proti zatížení rukama. Pro testování baterií Krona se jako zátěž doporučuje odpor 100 Ohmů. Voltmetr bude mírně klesat v závislosti na vnitřním odporu baterie. Pokud během takové zkoušky voltmetr ukáže napětí pod 7 V, musí být vyměněna Krona.

Totéž se děje při zapojení bytu. Stačí připojit železo, krb nebo jiné silné zatížení, protože jas lamp v lustru je mírně snížen. To jasně ukazuje, že došlo k poklesu napětí na vodičích.Je to odpor vodičů, v tomto případě je to vnitřní odpor zdroje elektřiny.

Zpravidla nestojí na obřadu s galvanickými články typu „prsty - malé prsty“: jednoduše vezmou a zkontrolují zkratový proud a multimetr převedou do aktuálního režimu měření. Pokud je prvek stále naživu, dává proud několik set miliampérů a čerstvý prvek může dát až 3 ... 5 ampérů.

V žádném případě by se takový test neměl provádět s bateriemi, které vypadají jako galvanické články. Jejich zařízení je úplně jiné a cena je mnohem vyšší.

Univerzálním nástrojem pro měření elektrických obvodů je multimetr. Přečtěte si, jak ji používat soukromě, zde: "Multimetr pro" figuríny ": základní principy měření pomocí multimetru.".

Viz také: Měření napětí a Aktuální měření