Измерение силы тока: Как измерить силу тока мультиметром – Как измерить силу тока мультиметром: постоянный, переменный, в розетке

Содержание

Прибор для измерения силы тока в цепи: схема измерения

В процессе эксплуатирования электрической сети или какого-то электроприбора, необходимо проводить измерение силы тока. Домашним мастерам будет полезно узнать, как определить мощность электронного оборудования, и какие устройства для этого применяют. Также стоит знать о защите при работе с электроникой под напряжением.

Устройства для измерения

Измерительные аппараты применяются в разных областях домашнего хозяйства и в промышленных масштабах. Чаще приборы эксплуатируются на крупных предприятиях, которые связаны с распределением тепловой регенерации, электроэнергии. Современный рынок товаров и услуг предлагает потребителю огромное количество моделей.

Важно знать параметры электричества

Силу электротока интересно сравнивать с водным потоком. В стародавние времена реки загораживали бревнами, чтобы обеспечить напор, который бы вертел мельничное колесо. С увеличением скорости вращения, эффективность мельницы возрастала. Также и сила электротока характеризует ЭДС, производимую электричеством.

От большой силы тока нагреется проводка

Например, лампа, при повышении силы электричества в токовой цепи, будет светить более ярко. Поэтому необходимо знать, как называется прибор для измерения силы тока и мощности.

Мощность напрямую оказывает влияние на то, как электричество будет воздействовать на человеческий организм при касании. Сила тока (СТ) демонстрирует нагрузку на провод. Максимум токовой пропускной способности провода зависит от электропроводности и площади токопровода в сечении. Когда СТ окажется очень значительной, электропровод или электрический кабель будет перегреваться.

Важно! Это может спровоцировать плавку изоляционного слоя и, как результат — электрического замыкания.

Вот почему электропроводке всегда создают защиту от высоких нагрузок специальными выключателями (автомат) или предохраняющими элементами.

По значениям можно искать неисправности

С особенным трепетом к этому необходимо отнестись обладателям жилья со старой электропроводкой. При использовании всё большего числа приборов, аппаратов, провода подвергаются нагруженному состоянию.

По отношению значений СТ в разных цепях электрических устройств, можно говорить об их работе. Так, в фазах двигателя должны протекать электрические токи равнозначной мощности. В том случае, когда наблюдается разница, значит двигатель функционирует неправильно. Также можно видеть состояние работы нагревателя или системы «тёплый пол» — измеряется СТ во всех комплектующих.

Работа приборов основана на разных принципах

Амперметры

Измерить можно при помощи одной из разновидностей этого прибора:

  • Электромагнитный. Внутри расположена катушка, по ней идет электроток и создает ЭДС. Оно затягивает в катушку металлический сердечник, который связан со стрелочкой. Чем выше будет СТ, тем активнее будет затягиваться сердечник и больше будет отклоняться стрелочка аппарата.
  • Тепловой. В устройстве присутствует натянутая нить из металла, она связана со стрелочкой. Идущий электроток провоцирует нагревание нити, его уровень зависит от СТ. А чем активнее нагрев, тем нить становится длиннее, и больше отклонится стрелочка аппарата.
  • Магнитоэлектрический. В устройстве присутствует магнитное поле, где симметрично располагается объединенная со стрелочкой электроприбора рамка с проволочной намоткой. При проходе через намотку электротока, конструкция под воздействием поля развернется на определенный угол, зависящий от СТ. А от угла поворачивания определяется расположение стрелочки, которая отмечает на шкале данные силы электротока.
  • Электродинамичный. Внутри электроприбора имеются 2 катушки. Одна нестационарная. Когда по катушкам идет электроток (из-за формирующихся при этом электрических полей) подвижная повернется по отношению ко второй, и при этом уводит за собой стрелочку. От СТ зависит угол отклонения.
  • Индукционный. Электроток идет через обмотки не двигающихся катушек, объединенных магнит-системой. В процессе формируется магнитное поле (вращается, бежит), действующее с определенной силой (в зависимости от СТ) на двигающийся цилиндрический или дисковой элемент из металла, связанный со счетчиком электроприбора.
  • Электронный или цифровой. Во внутренней части расположена электрическая схема, данные выводятся на ЖК-дисплей.

Цифровые модели удобнее

Мультиметр

Так именуют универсальный измеритель значений электротока. Он может функционировать, как амперметр. Результаты замеров выводятся на ЖК-экране. Для функционирования необходимо электропитание от аккумулятора.

Механику можно использовать без батареек

Тестер

По типу работы, прибор аналоговый. Итоги замеров можно видеть на механическом табло за защитным стеклом при помощи стрелочки, аккумуляторы нужны только при присутствии омметра.

Удобно мерить без вмешательства в схему

Токоизмерительные клещи

Они наиболее практичные. Ими зажимают места испытуемого проводника, после чего электроприбор покажет силу идущего в нем электротока. При этом важно принять во внимание, что кольцо должно быть исключительно в пределах проверяемого провода. Если закрепить несколько жил, аппарат покажет геометрию токов в них.

Первые три устройства для осуществления замеров подразумевают присутствие в цепи токовой нагрузки. Монтируются обязательно в разрыв электропровода. Для 1 фазы электросети, это подразумевает и фазу, так и «0». Для 3 фаз — исключительно фаза, потому что в «0» протекает геометрия токов всех фаз (при одной и той же нагрузке равняется 0).

Необходимо правильное подключение

Присутствует два обстоятельства:

  • Различие вольтметра (чтобы определять электрическое напряжение) от амперметра состоит в том, что его запрещено применять без токовой нагрузки, иначе будет коротить.
  • Щупами устройства разрешено прикасаться только к электропроводам или контактам, когда нет электричества, то есть проверяемая электролиния должна быть не под напряжением. Иначе между рядом расположенным щупом и проводящей ток жилой скорее всего будет наблюдаться дуга, которой хватит для плавки металлических элементов. Все измерители имеют диапазоны, которыми можно отрегулировать чувствительность.

На заметку. Электроток, потребляемый отдельными электроприборами, такими как телевизор и ПК, сберегающие энергию лампочки и светодиоды не синусоидальные. Некоторые измерители, принцип работы которых сориентирован на переменное электрическое напряжение, могут показывать СТ ошибочно.

Стоит работать в перчатках

Как не травмироваться при замерах?

Чтобы перестраховаться, если имеются сомнения, лучше ознакомиться с инструкцией к электроприбору и проверить верность подсоединения. Выполняя замеры, важно помнить о мерах защиты при работе с электротоком. Травмирование может случиться даже при работе с незначительной токовой мощности аппаратами. Особенно в условиях с высокой влажностью. Необходимо работать в прорезиненной спецодежде.

Для исследования СТ, ученые придумали измеряющие электроприборы. Из-за незначительного внутреннего сопротивления, эти измерители не оказывают влияние на параметры электротока в измеряемой токовой цепи. Приборы активно применяются на промобъектах и дома.

Измерение силы тока и напряжения. Измерение мощности.

Измерение силы тока и напряжения.

Амперметр

Из свойств последовательного соединения:

  1. Подсоединяется последовательно к измеряемому участку.
  2. Чем меньше собственное сопротивление амперметра, тем меньшую погрешность он вносит.

Амперметр

Расширение пределов измерения амперметра. Из свойств параллельного соединения: для изменения пределов измерения в n раз параллельно подсоединяют резистор (

шунт).

I = nIa, где I — ток, который необходимо измерить, а Ia — максимальный ток, на который расчитан амперметр.

Расширение пределов измерения амперметра

I = Ia + Iш  ;    Т.к. Ua = Uш  ,   то  IaRa = (I — Ia)Rш

Следовательно: Расширение пределов измерения амперметра

 

Вольтметр.

 Из свойств параллельного соединения:

  1. Подсоединяется параллельно к измеряемому участку.
  2. Чем больше собственное сопротивление вольтметра, тем меньшую погрешность он вносит.

Вольтметр

Из свойств последовательного соединения: для изменения пределов измерения в nраз последовательно подсоединяют резистор (дополнительное сопротивление).

U=nUv, где U — напряжение, которое необходимо измерить, Uv — максимальное напряжение, на которое рассчитан вольтметр.

Вольтметр

U= Uv + Uд

 ;  Т.к.  Iv = Iд,   то: Вольтметр

Следовательно: Вольтметр

Вольтметр

Измерение мощности.

1.     Косвенный метод измерения

Использование амперметра  и известного сопротивления:

 Использование амперметра  и известного сопротивления

2.Прямой метод

Измерение ваттметром (шкала проградуирована в ваттах)

Измерение ваттметром (шкала проградуирована в ваттах)

Использование амперметра и вольтметра:

Использование амперметра и вольтметра

 

Как измерить силу тока — Всё о электрике

Замер силы тока мультиметром

Для проведения расчетов и подбора необходимых элементов электрической цепи часто требуется измерить силу тока в ней. Сделать это можно с помощью расчетов, но наиболее простой способ — это использование специальных приборов.

Чем можно измерить силу тока

Чтобы определить мощность потребления и силу тока, требуется электрический измерительный прибор, который может измерять эти параметры с учетом особенностей переменного и постоянного тока. Типов таких устройств существует всего два:

  • Амперметр — специальное устройство для измерения исключительно силы тока в цепи. Амперметр включается в тестируемую цепь последовательно с потребителями электрического тока. На шкале прибора, помимо основных значений, в амперах используются также миллиамперы. На ампераж нужно обращать особое внимание. Существуют электронные и механические варианты устройства.

  • Мультиметр — это электронное измерительное устройство, которое помогает мерить различные параметры цепи (сопротивление, напряжение, разомкнутая цепь, пригодность для аккумулятора, включая и силу тока).

Что такое мультиметр?

Мультиметр — это универсальное комбинированное измерительное устройство, которое объединяет функции нескольких измерительных устройств, то есть измеряет практически все показатели цепи. Самый маленький набор функций мультиметра — это измеритель напряжения, силы заряда и сопротивления. Однако современные производители не останавливаются на достигнутом, а вместо этого добавляют ряд функций, таких как емкостное измерение конденсаторов, частоты тока, проверку диодов (измерение падения напряжения на pn-переходе), звуковых датчиков, измерений температуры и измерения определенных параметров транзистора, встроенный генератор низких частот и многое другое.

Мультиметр может быть:

  • Аналоговый. В этом типе приборов присутствует индикатор, который имеет несколько шкал (по одной на каждый вид измерения). Аналоговые тестеры имеют ряд недостатков, в первую очередь — это большие ошибки и погрешности в измерении. В конструкцию многих моделей включен специальный подстраиваемый резистор, который при правильной настройке несколько улучшает работу прибора, повышая точность выдаваемых результатов. Но все же сейчас большее распространение получили цифровые модели.
  • Цифровой. Единственная внешняя разница между цифровым устройством и аналоговым устройством — это экран, который численно представляет измеренные параметры. Старые модели оснащены дисплеем из светодиодов, более новые варианты оснащены жидкокристаллическим экраном. Недостатком этих устройств является то, что они имеют высокую стоимость: их цена в несколько раз превышает стоимость аналогового тестера.

Требования для измерения силы тока

Чтобы померить силу заряда в розетке, нужно обязательно следить за выполнением некоторых требований:

  • Важным условием для измерения силы тока является включение резисторов или обычных ламп в цепь ограничения сопротивления. Этот элемент защитит прибор от нагрева и возгорания из-за слишком большой нагрузки.
  • Если текущая сила в цепи не отображается на индикаторе, выбранное предельное значение является неправильным и должно быть уменьшено на одну позицию. (Так надо продолжать до тех пор, пока на экране не появится истинное значение). Требуется быстрое измерение — время контакта с кабелем составляет менее одной или двух секунд. Это особенно актуально для аккумуляторов с низким энергопотреблением.

Важно! Предел выбирается с учетом наибольших возможных отклонений полученных измерений от ожидаемого результата.

Приборы для измерения силы тока должны также соответствовать утвержденным стандартам ГОСТа:

  • показывающие устройства должны иметь точность в пределах от 1 до 2,5,
  • приборы на подстанциях допускаются 4 класса точности,

Класс по точности приборов, установленных на трансформаторах указаны в таблице:

Класс прибора Класс измерительных трансформаторов Класс шунта и добавочного сопротивления
4,0 3,0
2,5 1,0 (3,0) 0,5
1,5 0,5 (1,0) 0,5
1,0 0,5 0,5
0,5 0,2 0,2

Как проверить силу тока

Измерение силы постоянного и переменного тока не имеет кардинальных отличий, но все же данные операции имеют свои тонкости.

Постоянный ток

Измерение постоянного тока выполняется в несколько несложных этапов:

  1. На мультиметре требуется изменить положение красного щупа. Если неизвестно даже приблизительное значение силы в цепи, то из соображений безопасности и сохранности прибора придется выбрать наибольшее значение.
  2. Регулятор нужно поставить в положение из сектора «А», выбрав самый подходящий предел значений.
  3. Последовательно подключить мультиметр к цепи, где должно быть измерено текущее значение.
  4. Далее необходимо включить питание и наблюдать за появлением числовых значений на цифровом табло.

Как проверить переменный ток мультиметром

В случае, когда должна измеряться сила переменного электричества, требуется поставить регулятор в соответствующее положение, также предварительно выбрав предел. Далее процесс измерения ничем не отличается от нахождения силы постоянного заряда.

Меры безопасности

Процесс измерения тока с помощью мультиметра несложен. При его прохождении требуется соблюдение определенных норм безопасности:

  • Перед непосредственным проведением измерительных работ необходимо обесточить цепь.
  • Также периодически нужно проводить проверку изоляции кабеля — иногда он может повредить сам себя при длительном использовании и привести к значительному увеличению вероятности поражения электрическим током.
  • Использовать при проведении любых ремонтных, монтажных и измерительных работах только резиновые перчатки, которые обладают изоляционными свойствами.
  • В помещениях с высоким уровнем влажности воздуха запрещается проведение измерительных работ. Дело в том, что влага обладает высокой электропроводностью, и риск удара током возрастает. При ударе током незамедлительно нужно сообщить об этом в скорую помощь или экстренную службу.
  • Проводить работы с электричеством лучше вдвоем.
  • После завершения всех работ можно обратно включить питание.

Замер силы тока проводится амперметром или мультиметром. При использовании последнего важно правильно выбрать режим работы и предел, которого может достигнуть ток в цепи. Оба эти прибора боятся высокого напряжения.

Как измерить ток и напряжение мультиметром?

Как измерить силу тока мультиметром

Запомните одно правило при измерениях: при измерении силы тока, щупы соединяются последовательно с нагрузкой, а при измерении других величин – параллельно.

На рисунке ниже показано, как надо правильно соединять щупы и нагрузку для того, чтобы замерить силу тока:

Черный щуп, который воткнут в гнездо СОМ – его не трогаем, а красный переносим в гнездо, где написано mA или хA, где вместо х – максимальное значение силы тока, которую может замерить прибор. В моем случае это 20 Ампер, так как рядом с гнездом написано 20 А. В зависимости от того, какое значение силы тока вы собираетесь замерять, туда и втыкаем красный щуп. Если вы не знаете, какая примерно сила тока будет протекать в цепи, то ставим в гнездо хА:

Давайте проверим, как все это работает в деле. В нашем случае нагрузкой является вентилятор от компьютера. Наш блок питания имеет встроенную индикацию для показа силы тока, а как вы знаете с курса физики, сила тока измеряется в Амперах. Выставляем 12 Вольт, на мультиметре ручку крутим на измерение постоянного тока. Мы выставили предел измерения на мультике до 20 Ампер. Собираем как по схеме выше и смотрим показания на мультике. Оно в точности совпало со встроенным амперметром на блоке питания.

Для того, чтобы измерить силу тока переменного напряжения мы ставим крутилку мультиметра на значок измерения силы тока переменного напряжения – “А

” и точно также по такой же схеме делаем замеры.

Как измерить постоянное напряжение мультиметром

Возьмем вот такую вот батарейку

Как мы видим, на ней написан ток 550 мАh , который она может выдавать в нагрузку в течение часа, то есть миллиампер в час, а также напряжение, которым обладает наша батарейка – 1,2 Вольта. Напряжение – это понятно, а вот что такое “ток в течение часа”? Допустим, наша нагрузка -лампочка кушает ток 550 мА. Значит лампочка будет светить один час. Или возьмем лампочку, которая светит послабее, и пусть она у нас кушает 55 мА, значит она сможет проработать 10 часов.

Значение 550 мА, которое у нас написано на батарейке, делим на значение, которое написано на нагрузке и получаем время, в течение которого все это будет работать, пока не сядет батарейка. Короче говоря, кто дружен с математикой, тому не составит труда понять сие чудо 🙂

Давайте замеряем напряжение на батарейке, один щуп мультиметра ставим на плюс, а другой на минус, то есть подсоединяем параллельно, и вуаля!

В данном случае напряжение на батарейке 1,28 Вольт. Значение на новой батарейке всегда должно превышать то, которое написано на этикетке.

Давайте замеряем напряжение на блоке питания. Выставляем 10 Вольт и замеряем.

Красный – это плюс, черный – минус. Все сходится, напряжение 10,09 Вольт. 0,09 Вольт спишем на погрешность.

Если же мы спутаем щупы мультиметра или щупы блока, то ничего страшного не произойдет. Мультиметр покажет нам такое же значение, но со знаком “минус”.

Имейте ввиду, на таких мультиметрах это не прокатывает

Для того, чтобы точно определить полярность не имея мультиметра, можно прибегнуть к нескольким советам, которые описаны в этой статье.

Как измерить переменное напряжение мультиметром

Ставим на мультике предел измерения переменного напряжения и замеряем напряжение в розетке. Без разницы, как совать щупы. У переменного напряжения нет плюса и минуса. Там есть фаза и ноль. Грубо говоря, один провод в розетке не представляет опасности – это ноль, а другой может здорово попортить ваше самочувствие или даже здоровье – это фаза.

По идее в розетке должно быть 220 Вольт. Но у меня показывает 215. Ничего страшного в этом нет. Напряжение в розетке “играет”. Ровно 220 Вольт вам вряд ли придется увидеть при измерениях напряжения в розетках вашего дома 🙂

Как измерить силу постоянного и переменного тока мультиметром

Одним из основных параметров в электротехнике является сила тока, представляющая собой электрический ток в определенном количестве, проходящий через проводник определенного сечения. Данная величина имеет большое значение для нормальной работы электрических систем, поэтому нередко актуальным становится вопрос, как измерить силу тока мультиметром. Данная процедура необходима для того, чтобы точно знать о том или ином уровне тока, установленном для конкретной цепи. Мультиметр является основным прибором, с помощью которого выполняются измерения.

Как измерить силу тока в розетке мультиметром

Перед началом проведения замеров к прибору в первую очередь подключаются измерительные щупы. Каждый из них имеет собственный цвет – черный и красный. Щуп черного цвета обычно общий, нулевой или минусовой, поэтому его подключение осуществляется к нижнему разъему, обозначенному символами СОМ. Другой щуп красного цвета при выполнении измерений подключается к среднему разъему. Существует разъем, расположенный в верхней части мультиметра, в который подключается красный щуп когда измеряется переменный ток величиной до 10 ампер.

После подключения щупов выбирается нужный режим работы путем поворота круглого переключателя и установки его в нужное положение. Если величина измеряемого параметра известна заранее, то выставляемый предел измерений должен немного превышать его. Такая мера позволяет уберечь мультиметр от перегорания. В том случае когда сведения о возможных показаниях прибора отсутствуют, выставляется максимально возможный предел измерений.

При измерении напряжения прибор включается в цепь параллельно, а для замеров силы тока – последовательно. Измерение полупроводников или параметров сопротивления выполняется при отключенном питании в данной схеме. Напряжение в электрической розетке 220В также можно измерить с помощью мультиметра. Для этого переключатель необходимо перевести в положение ACV на отметку 750 вольт, после чего провести замер. Точно так же выполняется измерение в сети с напряжением 380В. Сила тока в розетке измеряется путем выставления прибора в режим замеров переменного тока.

Как измерить силу тока трансформатора мультиметром

Течение электрического тока в трансформаторе осуществляется исключительно в замкнутом контуре. Для того чтобы произвести измерения тока, нужно вначале подключить какую-нибудь нагрузку, а затем последовательно с ней в цепь включается мультиметр. В данном случае переключатель также выставляется в режим измерений переменного тока. Провод красного цвета подключается к отдельному выходу.

На подготовительном этапе нужно сделать следующее:

  • Щуп с проводом черного цвета устанавливается в соответствующее черное гнездо, а щуп с красным проводом – в красное гнездо, где имеется обозначение «А», то есть, ампер.
  • Тумблер переключается в нужное положение: для измерений переменного тока – АС, постоянного тока – DC.
  • Предел измерений устанавливается таким образом, чтобы он был выше предполагаемого уровня силы тока в цепи. Это поможет уберечь прибор от перегорания.

После подготовки можно переходить к непосредственным измерениям. С этой целью мультиметр нужно последовательно включить в разрыв электрической цепи между трансформатором и нагрузкой. Величина тока, проходящего через прибор, отобразится на дисплее мультиметра. При отсутствии нагрузки в цепочку можно включить ограничительное сопротивление – обычную лампочку или резистор.

Если на дисплее не отображается значение силы тока, значит предел измерений выбран неверно и его необходимо уменьшить на одну позицию. При отсутствии результата процедуру нужно повторить и продолжать делать это до того момента, пока на дисплее не появится какое-либо значение.

Как измерить силу тока батарейки мультиметром

Несмотря на внешнее сходство, все батарейки обладают различными параметрами и техническими характеристиками. В связи с этим довольно часто возникает необходимость в проверке работоспособности этих элементов, в частности – в замерах силы тока.

Основной способ проверки касается новых батареек, позволяя определить их работоспособность во время покупки. Для проведения измерений мультиметр выставляется в положение, соответствующее постоянному току. Далее порядок действий будет следующий:

  • Мультиметр должен быть установлен на максимальном пределе измерений.
  • Щупы мультиметра прикладываются к контактам батарейки.
  • После того как возрастание тока на экране прекратится, примерно через 1-2 секунды щупы убираются.

Нормальная величина силы тока в новой батарейке обычно составляет от 4 до 6 ампер. Если показатели составляют от 3 до 3,9А – это указывает на снижение эксплуатационного ресурса батареи. Следовательно ее можно использовать только в устройствах с пониженной мощностью. При более низких показателях, батарейки допускается применять лишь в очень слабых приборах или не использовать вообще.

Как измерить силу постоянного тока мультиметром

Измерение постоянного тока выполняется по такой же методике, как и при замерах батареек. Просто в данном случае мультиметр используется еще и для проверок более мощных устройств. В первую очередь это аккумуляторные батареи или выпрямители, применяемые в промышленности и в быту.

Для замеров с помощью мультиметра выбираются две любые точки, между которыми последовательно подключается измерительный прибор. Подключение должно быть выполнено с обязательным соблюдением полярности. Если мультиметр подключен неправильно, то на дисплее высветится значение со знаком «минус».

В том случае когда значение предполагаемой силы тока больше самого верхнего предела измерений, необходимо выставить переключатель в положение «10А». Одновременно из гнезда «V ΩmA» измерительный щуп перемещается в гнездо «10А».

Как измерить силу переменного тока мультиметром

Перед началом замеров необходимо точно определить, какой ток будет измеряться – переменный или постоянный. После этого переключатель мультиметра устанавливается в нужное положение. Далее нужно установить ориентировочную силу в данной цепи, для того чтобы подключить измерительный щуп в соответствующий разъем. Если сила тока предполагается до 200мА, щуп включается в гнездо «V ΩmA», а при силе тока более 200мА – в разъем «10А».

Иногда случается так, что информация о силе тока отсутствует вообще. Поэтому измерения следует начинать с максимальной величины. Если на дисплее появляется ток меньшего значения, значит штекер требуется переставить в другой разъем. В случае когда ток вновь меньше требуемого, штекер снова переставляется. При необходимости ручку регулятора следует выставить на более низкую отметку силы тока. Перед началом измерений нужно внимательно изучить все обозначения, нанесенные на мультиметр и в дальнейшем выбирать только нужную символику. Все замеры должны проводиться от максимальных значений к минимальным, это является обязательным требованием при работе с мультиметром.

{SOURCE}

Измерение силы тока — обзор приборов для измерения

мультиметр В ходе эксплуатации электросети или какого-либо прибора приходится выполнять измерение силы тока.

Из данной статьи вы узнаете, что понимается под этим термином и какие инструменты используются для этой цели.

Заодно поговорим о мерах безопасности при проведении подобных работ.

Единица измерения силы тока

Силой тока в физике принято называть величину заряда, пересекающего поперечное сечение проводника за единицу времени. Единица измерения — ампер (А). Силу в 1 А имеет такой ток, при котором за 1-у секунду через сечение проводника проходит заряд в 1 кулон (Кл).

Силу тока можно сравнить с напором воды. Как известно, в старину небольшие речки перегораживали плотинами, чтобы создать напор, способный вращать колесо мельницы.

Чем более сильным был напор, тем более производительную мельницу можно было привести с его помощью в движение.

Точно так же и сила тока характеризует работу, которую может выполнить электричество. Простой пример: лампочка при увеличении силы тока в цепи будет гореть ярче.

Зачем нужно знать, какой силы ток протекает в проводнике? От силы тока зависит то, как он будет действовать на человека при случайном контакте с токоведущими частями. Производимый электричеством эффект отобразим в таблице:

Сила тока, А (переменный с частотой 50 Гц) Эффект
Менее 0,5 мА является незаметным для человека
От 0,5 до 2 мА Появляется нечувствительность к различным раздражителям
От 2 до 10 мА Болевые ощущения, спазм мышц
От 10 мА до 20 мА Усиленные спазмы, некоторые ткани повреждаются. При силе тока от 16 мА человек теряет способность разжать или отдернуть руку, чтобы разомкнуть контакт с токоведущей частью
От 20 мА до 100 мА Дыхательный паралич
От 100 мА до 3 А Фибрилляция сердца, нужны безотлагательные меры по реанимированию пострадавшего
Свыше 3 А Сильные ожоги, остановка сердца (при кратковременном воздействии возможность реанимирования сохраняется)

А вот еще несколько причин:

  1. Сила тока характеризует нагрузку на проводник. Максимальная пропускная способность последнего зависит от материала и площади поперечного сечения. Если сила тока окажется слишком большой, провод или кабель будет сильно греться. Это может привести к расплавлению изоляции с последующим коротким замыканием. Вот почему проводку всегда защищают от перегрузок автоматическими выключателями или предохранителями. С особым вниманием к протекающей в проводах силе тока следует отнестись владельцам квартир и домов со старой проводкой: ввиду применения все большего количества электроприборов она часто оказывается в перегруженном состоянии.
  2. По соотношению значений силы тока в различных цепях электроприбора можно сделать вывод о его исправности. Например, в фазах электродвигателя должны протекать токи равной силы. Если наблюдаются расхождения, значит двигатель неисправен либо работает с перегрузкой. Таким же способом определяется состояние нагревательного прибора или электрического «теплого пола»: замеряется сила тока во всех составляющих устройства.

Работа электричества, точнее говоря его мощность (количество работы за единицу времени), зависит не только от силы тока, но и от напряжения. Собственно говоря, произведение этих величин и определяет мощность:

W = U * I,

Где

  • W – мощность, Вт;
  • U – напряжение, В;
  • I – сила тока, А.

Таким образом, зная напряжение в сети и мощность прибора, можно рассчитать, какая сила тока будет через него протекать при условии исправного состояния: I = W/U. К примеру, если известно, что мощность обогревателя составляет 1,1 кВт и работает он от обычной сети напряжением 220 В, то сила тока в нем составит: I = 1100 / 220 = 5 А.

измеряем силу тока

Формула измерения силы тока

При этом нужно учитывать, что согласно законам Кирхгофа сила тока в проводе до разветвления представляет собой сумму токов в ветвях. Поскольку в квартире или доме все приборы подключаются по параллельной схеме, то если, допустим, одновременно работают два прибора с током в 5 А, то в подводящем проводе и в общем нулевом будет протекать ток силой в 10 А.

Обратная операция, то есть расчёт мощности потребителя путем перемножения измеренной силы тока на напряжение, не всегда дает правильный результат. Если в устройстве-потребителе имеются обмотки, как например в электродвигателях, которым присуще индуктивное сопротивление, часть мощности будет расходоваться на преодоление этого сопротивления (реактивная мощность).

Чтобы определить активную мощность (полезная работа электричества), нужно знать фактический коэффициент мощности для данного прибора, представляющий собой соотношение активной и реактивной мощностей.

Приборы для измерения силы тока и напряжения

Вот какие измерительные инструменты помогут электрику в данном вопросе:

Амперметр

Существует несколько разновидностей данного прибора, которые различаются принципом действия:

амперметр М1001М

  1. Электромагнитный: внутри имеется катушка, протекаю по которой ток создает электромагнитное поле. Это поле втягивает в катушку железный сердечник, связанный со стрелкой. Чем большей будет сила тока, тем сильнее будет втягиваться сердечник и тем более будет отклоняться стрелка.
  2. Тепловой: в приборе установлена натянутая металлическая нить, связанная со стрелкой. Протекающий ток вызывает нагрев нити, степень которого зависит от силы тока. А чем сильнее нагреется нить, тем сильнее она удлинится и провиснет, соответственно, тем сильнее отклонится стрелка.
  3. Магнитоэлектрический: в приборе имеется постоянный магнит, в поле которого находится связанная со стрелкой алюминиевая рамка с намотанной на нее проволокой. При протекании через проволоку электрического тока рамка в магнитном поле стремится повернуться на некоторый угол, который зависит от силы протекающего тока. А от угла поворота зависит положение стрелки, отмечающей на шкале значение силы тока.
  4. Электродинамический: внутри прибора имеются две последовательно соединенные катушки, одна из которых является подвижной. При протекании по катушкам тока в результате взаимодействия возникающих при этом электромагнитных полей подвижная катушка стремится повернуться относительно неподвижной и при этом тянет за собой стрелку. Угол поворота будет зависеть от силы протекающего тока.
  5. Индукционный: ток пропускается через обмотки неподвижных катушек, соединенных магнитной системой. В результате образуется вращающееся или бегущее электромагнитное поле, воздействующее с некоторой силой (зависит от силы тока) на подвижный металлический цилиндр или диск. Тот связан со стрелкой.
  6. Электронный: такие приборы еще называют цифровыми. Внутри имеется электрическая схема, информация выводится на жидкокристаллический дисплей.

трансформатор напряженияНужно проверить трансформатор на наличие неисправностей? Как проверить трансформатор мультиметром – особенности прямого и косвенного методов проверки.

Принцип действия защитного заземления описан тут.

Виды заземляющих клемм и их технические характеристики подробно описаны в этой статье.

Мультиметр для измерения силы тока

Так принято называть универсальный электронный измеритель параметров тока. Он может переключаться как в режим амперметра, так и в режим вольтметра, омметра и мегомметра (измеряются сопротивления большой величины, обычно изоляции).

мультиметр

Измерение силы тока мультиметром

Результаты измерений отображаются на жидко-кристаллическом дисплее. Для работы прибору необходимо питание от батареек.

Тестер

По функциональности это тот же мультиметр, но аналоговый. Результаты измерений обозначаются на шкале при помощи стрелки, батарейки требуются только при наличии омметра.

Измерительные клещи

Измерительные клещи более практичны. Ими нужно просто зажать участок тестируемого провода, после чего прибор покажет силу протекающего в нем тока.

При этом нужно учитывать, что в клещах должен оказаться только проверяемый проводник. Если зажать несколько проводников, прибор покажет геометрическую сумму токов в них.

клещи для измерения силы тока

Измерительные клещи

Таким образом, при помещении в токоизмерительные клещи 1-фазного провода целиком прибор покажет «нуль», так как в фазном и нулевом проводниках протекают разнонаправленные токи одинаковой величины.

Методы измерения

Первые три прибора для проведения измерений должны быть включены в цепь нагрузки последовательно с ней, то есть в разрыв провода. Для 1-фазной сети это может быть как фазный, так и нулевой провод. Для 3-фазной — только фазный, так как в нулевом протекает геометрическая сумма токов во всех фазах (при одинаковой нагрузке равна нулю).

Отметим два важных обстоятельства:
  1. В отличие от вольтметра (измеритель напряжения), амперметр нельзя использовать без нагрузки, иначе получится короткое замыкание.
  2. Щупами прибора можно касаться проводов или контактов только при отсутствии напряжения, то есть тестируемая линия должна быть обесточена. В противном случае между близко расположенными щупом и проводом может возникнуть дуга с выделением тепла, достаточного для расплавления металла.

Все измерительные приборы имеют переключатель диапазона, которым регулируется чувствительность.

главная заземляющая шинаЗаземление необходимо для безопасной эксплуатации электричества. Шина заземления – наиболее важный компонент электрической сети.

Трансформатор 220 на 12 Вольт – назначение и рекомендации по изготовлению вы найдете по ссылке.

Заметим, что ток, потребляемый некоторыми приборами, такими как телевизионная и компьютерная техника, энергосберегающие и светодиодные лампы, не является синусоидальным.

Поэтому некоторые измерительные приборы, принцип действия которых ориентирован на переменное напряжение, могут определять значение силы такого тока с ошибкой.

Видео на тему

Урок физики «Сила тока. Измерение силы тока»

Тип урока: Комбинированный (технология развивающего обучения).

Цели урока:

  • образовательная: учащиеся узнают, что электрический ток характеризуется
  • физической величиной, называемой силой тока.
  • развивающая: учащиеся устанавливают, что сила тока в различных участках последовательной цепи одинакова (в лампе № 1, № 2).
  • воспитательная: учащиеся убеждаются в необходимости научиться измерять силу тока.

Учебная задача: Узнать обозначение силы тока, формулу для вычисления, единицу измерения, способ измерения.

Оборудование: мультимедийная приставка, компьютер, две лампы, источник тока, ключ, амперметры (лабораторный, демонстрационный), соединительные провода, вольтметры, раздаточный материал.

Ход урока

I. Мотивационно-ориентировочный этап (16 мин.)

1. Вхождение в контакт.

2. Создание ситуации успеха (Проверка домашнего задания).

а) Индивидуальные задания для учащихся (4 мин.)

Ученик № 1 (работает у доски)

Упр. 13(2) Начертить схему цепи, содержащей один гальванический элемент и два звонка, каждый из которых можно включать отдельно.

Дополнительное задание: покажите направление тока в данной цепи при замыкании ключа.

Ученик № 2 (работает у доски)

Упр. 13(5) Начертите схему цепи карманного фонаря (рис. 51 учебника) и назовите bчасти этой цепи. Какие элементы фонаря отмечены цифрами 1-3?

Дополнительное задание: Покажите направление упорядоченного движения свободных электронов при замыкании цепи.

Ученики № 3, 4, 5 выполняют самостоятельную работу по раздаточному материалу (карточки №1,2,3) <Рисунок 1>, <Рисунок 2>, <Рисунок 3>

Ученик № 6 выполняет практическую работу (демонстрационный стол). Собрать электрическую цепь по схеме, изображенной на доске.<Рисунок 4>

Дополнительное задание: Как изменить направление тока в цепи?

б) Фронтальный опрос (4 мин.) Вопросы проектируются на экран с помощью мультимедиа

1. Что называют электрическим током?

2. Что собой представляет электрический ток в металлах?

3.Что принято за направление электрического тока?

4. Назовите действие тока, используемое в каждом случае:

а) приготовление пищи на электрической плите;

б) освещение комнаты электрической лампой;

в) вышивание белья электрической швейной машинкой;

г) никелирование деталей;

д) нагревание воды электрическим кипятильником;

е) золочение ювелирных изделий;

ж) подъем деталей с помощью электрического магнита.

в) Проверка выполнения индивидуальных заданий (6 мин.)

Учащиеся 3, 4, 5 сдают работы учителю на проверку.

Ученик № 1

Схема цепи изображена на доске, показано направление тока.

За направление тока принято направление от положительного полюса источника к отрицательному. Поэтому при замыкании цепи направление тока будет таким, как показано стрелками.

П: Что произойдет, если один ключ замкнуть, а второй оставить разомкнутым?

У: Та лампа, которая включена последовательно с замкнутым ключом, будет гореть, а вторая нет.

Дополнительные вопросы задают учащиеся.

Ученик № 2

Схема цепи карманного фонаря изображена на доске. Упорядоченное движение свободных электронов направлено от отрицательного полюса источника к положительному. Оно указано на чертеже стрелками для случая, когда цепь замкнута. Цифрами 1 обозначены батареи гальванических элементов, 2 — лампа, 3 — ключ.

Дополнительные вопросы задают учащиеся.

Ученик № 6

Цепь состоит из батареи гальванических элементов, двух ламп и ключа. Все приборы соединены последовательно. Чтобы изменить направление электрического тока необходимо поменять провода на клеммах источника тока.

Учащиеся в тетрадях записывают число и изображают схему цепи.

Ученик замыкает цепь.

3. Создание проблемной ситуации (3 мин.)

П: Что вы наблюдаете?

У: При замыкании цепи лампы загораются, но одна лампа горит ярче другой.

П: Как вы думаете почему?

(Учащиеся выдвигают гипотезу, либо несколько гипотез)

У: Может быть, в лампах течет разный ток. В одной лампе ток большой, а в другой маленький.

(Уточнение гипотезы)

П: Что значит электрический ток «большой» и «маленький».

У: Из определения электрического тока (электрический ток — упорядоченное движение заряженных частиц) следует, что ток «большой», если большой заряд проходит по проводнику за единицу времени.

П: Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника в единицу времени определяется физической величиной, которую называют силой тока.

(Уточнение гипотезы)

П: Так что вы имели в виду, когда говорили, что может быть ток в лампах течет разный?

У: Возможно, через лампы протекает ток разной силы.

Гипотеза фиксируется на доске и в тетрадях:

Сила тока в лампах 1 и 2 различна?

4. Постановка учебной задачи (2 мин)

П: Что же мы должны узнать о силе тока, чтобы убедиться в правильности гипотезы, либо

опровергнуть ее?

У: Должны узнать

— как обозначается сила тока;

— как можно вычислить силу тока;

— единицы измерения силы тока;

— как можно измерить силу тока

Учебная задача: Узнать обозначение силы тока, формулу для ее вычисления, единицы измерения, способ измерения. .

П: Какова же тема нашего урока?

У: Сила тока. Измерение силы тока.

II. Исполнительский этап (18 мин.)

1. Групповая самостоятельная работа (3 мин.)

Учащиеся выбирают задание, делятся на группы. (Учащиеся работают с текстом учебника А.В.Перышкин “Физика” 8 кл.)

I группа выясняет, как обозначается сила тока, находит формулу для ее вычисления.

II группа выясняет, что принято за единицу измерения силы тока.

III группа выясняет как измеряют силу тока.

2. Взаимообучение (12 мин.)

От группы выступает 1 ученик.

Первая группа: Т.к. сила тока характеризует электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени, то для вычисления силы тока необходимо заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за промежуток времени t, поделить на этот промежуток времени.

(Обозначение и формула фиксируется на доске и в тетрадях)

Вторая группа: На Международной конференции по мерам и весам в 1948 г. было решено в основу определения единицы силы тока положить явление взаимодействия двух проводников с током. (Рисунок 59 учебника появляеся на экране.) Гибкие проводники при прохождении электрического тока могут притягиваться и отталкиваться. Сила притяжения между проводниками зависит от длины проводников, расстояния между ними, среды в которой они находятся и от силы тока.

За единицу силы тока принимают силу тока, при которой отрезки параллельных проводников длиной 1м на расстоянии 1м в вакууме взаимодействуют с силой 2*10-7 Н. Эту единицу называют ампером, в честь французского физика и математика Андре Мари Ампера. (Его портрет появляется на экране) Обозначение: 1А.

П: Велик ли ток в 1 ампер?

Посмотрите на таблицу, вы видите данные технического справочника (изображение на экране).

Сила тока

  • в электрической бритве 0,08 А
  • в карманном радиоприемнике 0,1 А
  • в фонарике 0,3 А
  • в велосипедном генераторе 0,3 А
  • в электрической плитке 3-4 А
  • в двигателе троллейбуса 160-200 А

Сила тока, проходящая через тело человека, считающаяся безопасной 1 мА (0,001 А). Сила тока, приводящая к серьезным поражениям организма — 100 мА (0,1 А).

Через единицу силы тока определяется единица электрического заряда — 1 Кл.

1 кулон — это электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, при силе тока 1 ампер за время 1 секунда.

Третья группа: Для измерения силы тока используют прибор, который называют амперметром, Чтобы его отличить от других приборов, на шкале ставят букву А. Амперметр включают последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют. Клемма» + » амперметра соединяют с проводником, идущим от положительного полюса источника тока.

П: Выберите из всех приборов амперметры.

Учащиеся выбирают демонстрационные, лабораторные амперметры. Показывают, как на схеме обозначают амперметр.

П: Что же нам предстоит сделать, чтобы проверить нашу гипотезу?

У: Измерить силу тока в лампе № 1, лампе № 2 и сравнить их.

П: Изобразите схемы предполагаемых электрических цепей. Как вы будете работать?

У: В группах.

Варианты предполагаемых ответов вывешиваются на альбомных листах на доску:

<Рисунок 5>

П: Но прежде, чем измерять силу тока нужно определить цену деления и предел измерения данного амперметра.

Учащиеся в тетрадях выполняют расчет цены деления демонстрационного амперметра.

3. Проверка гипотезы (3 мин.)

Учащиеся собирают электрическую цепь по схемам, измеряют силу тока. Результаты фиксируют на доске и в тетрадях.

Учащиеся убеждаются, что сила тока во всех участках цепи одинакова.

III. Рефлексивно-оценочный этап (6 мин.)

У: Гипотеза оказалась неверна. Проблема, почему лампы горят по-разному, не решена.

П: Попробуем решить эту проблему на следующем уроке.

Что же нового вы узнали на уроке?

У: Обозначение силы тока, формулу для ее вычисления, единицы измерения, способ измерения. Учились измерять силу тока в цепи.

П: А для чего нужно уметь это делать?

У: В повседневной жизни нас окружают электрические приборы, а мы пользуемся ими, значит необходимо знать, какой должна быть сила тока в электрической цепи, чтобы эти приборы работали в нормальном режиме.

П: На цоколе лампы карманного фонаря написано 0,28 А, что это значит?

У: Это значит, что лампа рассчитана на силу тока не более 0,28 А.

П: Что произойдет с лампой, если по ее спирали пропустить большую силу тока, чем указано на цоколе?

У: Лампа загорится ярче, и спираль может перегореть.

П: Как будет гореть лампа, если по ее спирали пропустить меньшую силу тока?

У: Лампа будет гореть более тускло.

П: Домашнее задание: § 37, 38. Упр. 14 (1,2,3), упр. 15 (3)

Оценки за урок выставляются учащимся в группах, комментируются.

Учитель объявляет оценки за индивидуальную работу по карточкам.

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о