Електрически измервания

Какво е електрическа верига?

Всяка електрическа верига се състои от източник и приемник на електрическа енергия, свързани помежду си от проводници. Какво е проводник, е разбираемо, но като приемник и източник може да бъде всяка комбинация от различни устройства. Общият случай на най-простата електрическа верига е показан на фигура 1.

Източникът на електрическа енергия може да бъде конвенционална батерия или мощна трансформаторна подстанция. Енергийният приемник, показан на фигурата, също е най-разнообразен - от фенерче за фенерче до жилищна сграда. Свързването на проводници също ще съответства на консумацията на енергия. Освен това само източниците и приемниците с ниска мощност ще се считат за не по-мощни от споменатата крушка.

За източник на захранване приемникът е товар. Така се нарича най-често. По-нататък в статията резисторите, в някои случаи електрическите крушки, ще бъдат използвани като товар.

Фигура 1. Най-простата електрическа верига

Електрическата верига трябва да бъде затворена.

На ниво домакинство електрически ток е всичко, което е свързано с електричество. На стената има гнездо и в него живее електрически ток! Това всъщност е малко погрешно. И докато нищо не е включено, няма ток. Има напрежение, но няма ток!

Електрическият ток тече само в затворен кръг. ако галванична батерияили просто батерия, лежи на маса и напрежението не е свързано никъде на нейните клеми. В това състояние напрежението се нарича електромоторна сила (EMF) на източника. Във формулите и схемите ЕМП се обозначава с буквата Д.

Закон на Ом за цялата верига

Когато към батерията е свързан товар, напрежението спада донякъде, поради спад на напрежението върху вътрешното съпротивление на източника, в този случай батерията. Тази есен се взема предвид в закона на Ом за цялата верига (виж: Законът на Ом в популярно изявление). Самата верига е показана на фигура 2.

I = E / (R + r)

Изразът в скобите е общото съпротивление на веригата, получено като сбор от съпротивлението на товара и вътрешното съпротивление на батерията, обозначено с малка буква.

Фигура 2

По друг начин този математически израз се записва по следния начин: E = I * (R + r) = I * R + I * r

Обикновено произведението на тока от съпротивлението се нарича спад на напрежението във веригата. В този случай вторият термин във формулата е спадът на напрежението върху вътрешното съпротивление на батерията. Именно чрез тази стойност се намалява EMF на батерията.

Тъй като акумулаторът се разрежда, вътрешното му съпротивление нараства и в крайна сметка става толкова голямо, че когато натоварването е свързано, целият ЕРС се изразходва за преодоляване на собственото му съпротивление. И напрежението на изходните клеми става много малко, вече е невъзможно да се прехвърли енергия към външна верига. В такива случаи казват, че батерията е изтощена.

За да проверите казаното, можете да сглобите най-простата схема, показана на фигура 3.

Фигура 3

Да, всъщност няма нужда да събираме нищо. Просто свържете волтметър към батерията и след това просто приложите съпротивлението на товара с ръце. За тестване на батерии Krona, като товар се препоръчва резистор от 100 Ohm. Волтметърът ще спадне леко, в зависимост от вътрешното съпротивление на батерията. Ако по време на такова изпитване волтметърът показва напрежение под 7 волта, тогава Krona трябва да бъде заменен.

Същото се случва и при окабеляването на апартаментите. Достатъчно е да свържете ютия, камина или друг мощен товар, тъй като яркостта на лампите в полилея е леко намалена. Това ясно показва, че е имало спад на напрежението върху проводниците.Именно съпротивлението на проводниците в този случай е вътрешното съпротивление на източника на електричество.

По правило те не издържат на церемония с галванични клетки от типа "пръсти - малки пръсти": те просто вземат и проверяват за ток на късо съединение, превръщайки мултицета в режим на измерване на ток. Ако елементът е все още жив, той дава ток от няколкостотин милиампера, а свеж елемент може да даде до 3 ... 5 ампера.

В никакъв случай не трябва да се провежда такъв тест с батерии, които приличат на галванични клетки. Устройството им е съвсем различно, а цената е много по-висока.

Универсален инструмент за измерване на електрически вериги е мултицет. Прочетете как да го използвате частно тук: „Мултицет за„ манекени “: основните принципи за измерване с мултицет“.

Вижте също: Измерване на напрежението и Текущо измерване