การวัดทางไฟฟ้า

วงจรไฟฟ้าคืออะไร

วงจรไฟฟ้าใด ๆ ประกอบด้วยแหล่งและตัวรับพลังงานไฟฟ้าซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยสายไฟ ลวดคืออะไรมันเป็นที่เข้าใจ แต่ในฐานะที่เป็นผู้รับและแหล่งที่มาสามารถรวมกันของอุปกรณ์ต่างๆ กรณีทั่วไปของวงจรไฟฟ้าที่ง่ายที่สุดจะแสดงในรูปที่ 1

แหล่งพลังงานไฟฟ้าสามารถเป็นแบตเตอรี่ธรรมดาหรือสถานีไฟฟ้าย่อยที่ทรงพลัง ตัวรับพลังงานที่แสดงในรูปนั้นมีความหลากหลายมากที่สุดตั้งแต่ไฟฉายสำหรับไฟฉายไปจนถึงอาคารอพาร์ตเมนต์ สายเชื่อมต่อจะสอดคล้องกับการใช้พลังงาน นอกจากนี้เฉพาะแหล่งพลังงานและตัวรับสัญญาณที่ต่ำเท่านั้นที่จะได้รับการพิจารณาว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าหลอดไฟที่กล่าวถึง

สำหรับแหล่งพลังงานตัวรับสัญญาณคือโหลด นั่นคือสิ่งที่มันมักจะเรียกว่า เพิ่มเติมในบทความตัวต้านทานในบางกรณีหลอดไฟจะถูกใช้เป็นโหลด

รูปที่ 1 วงจรไฟฟ้าที่ง่ายที่สุด

ต้องปิดวงจรไฟฟ้า

ในระดับครัวเรือนกระแสไฟฟ้าเป็นทุกสิ่งที่เชื่อมต่อกับไฟฟ้า มีเต้ารับบนผนังและกระแสไฟฟ้าอยู่ในนั้น! อันที่จริงมันผิดเล็กน้อย และในขณะที่ไม่มีสิ่งใดเสียบอยู่ไม่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ มีแรงดันไฟฟ้า แต่ไม่มีกระแส!

กระแสไฟฟ้าไหลเฉพาะในวงจรปิด ถ้า แบตเตอรี่ไฟฟ้าหรือเพียงแค่แบตเตอรี่อยู่บนโต๊ะและแรงดันไฟฟ้าไม่ได้เชื่อมต่อที่ใดก็ได้บนเทอร์มินัล ในสถานะนี้แรงดันไฟฟ้าเรียกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) ของแหล่งกำเนิด ในสูตรและรูปแบบ EMF ถูกระบุด้วยตัวอักษร E

กฎของโอห์มสำหรับห่วงโซ่ทั้งหมด

เมื่อโหลดเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่แรงดันไฟฟ้าจะลดลงเนื่องจากแรงดันตกที่ความต้านทานภายในของแหล่งกำเนิดในกรณีนี้แบตเตอรี่ ฤดูใบไม้ร่วงนี้ถูกนำมาพิจารณาในกฎของโอห์มสำหรับห่วงโซ่ทั้งหมด (ดู: กฎของโอห์มได้รับความนิยมมาก) วงจรนั้นแสดงในรูปที่ 2

I = E / (R + r)

การแสดงออกในวงเล็บคือความต้านทานรวมของวงจรที่ได้รับเป็นผลรวมของความต้านทานโหลดและความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ระบุด้วยตัวอักษรขนาดเล็ก

รูปที่ 2

ในอีกทางหนึ่งนิพจน์ทางคณิตศาสตร์นี้ถูกเขียนดังนี้ E = I * (R + r) = I * R + I * r

โดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์ของกระแสไฟฟ้าโดยความต้านทานเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าตกในวงจร ในกรณีนี้คำที่สองในสูตรคือแรงดันตกคร่อมความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ เป็นค่านี้ที่ EMF ของแบตเตอรี่จะลดลง

เมื่อแบตเตอรี่หมดประจุความต้านทานภายในจะเพิ่มขึ้นและในที่สุดจะมีขนาดใหญ่มากเมื่อเชื่อมต่อโหลด EMF ทั้งหมดจะถูกใช้เพื่อเอาชนะความต้านทานของตัวเอง และแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วเอาท์พุทมีขนาดเล็กมากมันเป็นไปไม่ได้ที่จะถ่ายโอนพลังงานไปยังวงจรภายนอก ในกรณีเช่นนี้พวกเขาบอกว่าแบตเตอรี่หมด

ในการตรวจสอบสิ่งที่พูดคุณสามารถรวบรวมวงจรที่ง่ายที่สุดที่แสดงในรูปที่ 3

รูปที่ 3

ใช่แล้วไม่จำเป็นต้องรวบรวมอะไรเลย เพียงเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์กับแบตเตอรี่จากนั้นใช้แรงต้านทานโหลดด้วยมือ ในการทดสอบแบตเตอรี่ Krona แนะนำให้ใช้ตัวต้านทาน 100 Ohm เป็นโหลด โวลต์มิเตอร์จะลดลงเล็กน้อยขึ้นอยู่กับความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ หากในระหว่างการทดสอบโวลต์มิเตอร์แสดงแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 7 โวลต์ต้องเปลี่ยนโครนา

สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในการเดินสายของอพาร์ตเมนต์ มันเพียงพอที่จะเชื่อมต่อเหล็กเตาผิงหรือโหลดที่ทรงพลังอื่น ๆ เนื่องจากความสว่างของหลอดไฟในโคมระย้าลดลงเล็กน้อย สิ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่ามีแรงดันไฟฟ้าตกที่สายไฟมันคือความต้านทานของสายไฟในกรณีนี้คือความต้านทานภายในของแหล่งไฟฟ้า

ตามกฎแล้วพวกเขาไม่ได้ยืนอยู่ในพิธีด้วยเซลล์กัลวานิกเช่น "นิ้ว - นิ้วก้อย": พวกเขาใช้เวลาและตรวจสอบกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเปลี่ยนมัลติมิเตอร์เป็นโหมดการวัดปัจจุบัน หากองค์ประกอบยังมีชีวิตอยู่มันจะให้กระแสหลายร้อยล้านมิลลิวินาทีและองค์ประกอบใหม่สามารถให้ได้สูงสุด 3 ... 5 แอมป์

ไม่ว่าในกรณีใด ๆ ควรทำการทดสอบโดยใช้แบตเตอรี่ที่มีลักษณะคล้ายเซลล์กัลวานิก อุปกรณ์ของพวกเขาต่างกันอย่างสิ้นเชิงและราคาก็สูงขึ้นมาก

เครื่องมือสากลสำหรับวัดวงจรไฟฟ้าคือมัลติมิเตอร์ อ่านวิธีใช้แบบส่วนตัวที่นี่: "มัลติมิเตอร์สำหรับ" หุ่น ": หลักการพื้นฐานของการวัดด้วยมัลติมิเตอร์".

ดูเพิ่มเติมที่: การวัดแรงดันไฟฟ้า และ การวัดปัจจุบัน