Сила тока: природа, формула, измерение амперметром

 

Наверное, каждый хотя бы раз в жизни ощущал на себе действие тока. Обыкновенная батарейка едва ощутимо пощипывает, если приложить ее к языку. Ток в квартирной розетке довольно сильно бьет, если коснуться оголенных проводов. А вот электрический стул и линии электропередач могут лишить жизни.

Во всех случаях мы говорим о действии электрического тока. Чем же так отличается один ток от другого, что разница в его воздействии столь существенна? Очевидно, есть некая количественная характеристика, которой можно объяснить такое различие. Ток, как известно, это передвигающиеся по проводнику электроны. Можно предположить, что чем больше через сечение проводника пробежит электронов, тем большее действие произведет ток.

Формула силы тока

Для того, чтобы охарактеризовать заряд, проходящий через проводник, ввели физическую величину, называемую силой электрического тока. Сила тока в проводнике – это количество электричества, проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени. Сила тока равна отношению электрического заряда ко времени его прохождения. Для расчета силы тока применяют формулу:

I=q/t,

где I- сила тока,
q — электрический заряд,
t — время.

За единицу силы тока в цепи принят 1 Ампер (1 А) в честь французского ученого Андре Ампера. На практике часто применяют кратные единицы: миллиамперы, микроамперы и килоамперы.

Измерение силы тока амперметром

Для измерения силы тока применяют амперметры. Амперметры бывают различными в зависимости от того, для каких измерений они рассчитаны. Соответственно, шкалу прибора градуируют в требуемых величинах. Амперметр подключается в любом месте сети последовательно. Место подключения амперметра не имеет значения, так как количество электричества, проходящее через цепь, в любом месте будет одинаково. Электроны не могут скапливаться в каких-либо местах цепи, они текут равномерно по всем проводам и элементам. При подключении амперметра до и после нагрузки он покажет одинаковые значения.

Первые ученые, исследовавшие электричество, не имели приборов дл измерения силы тока и величины заряда. Они проверяли наличие тока собственными ощущениями, пропуская его через свое тело. Довольно неприятный способ. На то время силы токов, с которыми они работали, были не очень велики, поэтому большинство исследователей отделывались лишь неприятными ощущениями. Однако, в наше время даже в быту, не говоря уже про промышленность, используются токи очень больших значений.

Следует знать, что для человеческого организма безопасной признана величина силы тока до 1 мА. Величина тока больше 100 мА может привести к серьезным повреждениям организма. Величина тока в несколько ампер может убить человека. При этом еще нужно учитывать индивидуальную восприимчивость организма, которая различна у каждого человека. Поэтому следует помнить о главном требовании при эксплуатации электроприборов – безопасность.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Ток в металлах: действия тока и направление тока
Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspЭлектрическое напряжение: определение, формула, вольтметр

Расчёт шунтирующего сопротивления амперметра. Супер онлайн калькулятор. :: АвтоМотоГараж

Для контроля величины тока применяется прибор называемый амперметром. Из практики могу сказать, что не всегда под рукой оказывается прибор с нужным диапазоном измерения. Как правило, диапазон либо мал, либо велик. Здесь мы разберем, как изменить рабочий диапазон амперметра.  Амперметры на большие токи от 20 ампер и выше имеют в своём составе внешний шунтирующий резистор. Он подключается параллельно амперметру. На рисунке 1 приведена схема включения амперметра с шунтирующем резистором.

 

В качестве примера в экспериментах будет использован амперметр M367 со шкалой до 150 ампер, соответственно при таком токе амперметр используется с внешним шунтирующим сопротивлением.

Если убрать шунтирующий резистор, то амперметр станет миллиамперметром с максимальным током отклонения стрелки 30 мА (далее будет пояснение, откуда это значение взялось). Таким образом, используя разные шунтирующие сопротивления можно сделать амперметр практически с любым диапазоном измерения.

Рассмотрим подробнее имеющийся измерительный прибор. Из его маркировок можно узнать следующее. Маркировка в верхнем правом углу (цифра 1 на изображении). Модель измерительной головки М367. Сделан на краснодарском заводе измерительных приборов (это можно определить по ромбику с буковками ЗИП). Год выпуска 1973. Серийный номер 165266.

Маркировка в нижнем левом углу (цифра 2 на изображении). Слева на право. Прибор предназначен для измерения постоянного тока. Магнитоэлектрический прибор с подвижной рамкой. Напряжение между корпусом и мангнитоэлектрической системой не должно превышать 2 КВ. Рабочее положение шкалы прибора вертикальное. Класс точности прибора в процентах 1,5. ГОСТ8711-60. Измерительная головка рассчитана на измерения силы тока до 150 ампер с использованием внешнего шунтирующего сопротивления рассчитанного на падение на нём напряжения номиналом в 75 милливольт.

Итак, это максимум что удалось узнать из маркировки амперметра. Теперь перейдём к расчетам. Сопротивление шунта определяется по формуле:

где :
Rш — сопротивление шунтирующего резистора;
Rприб — внутреннее сопротивление амперметра;

Iприб — максимально измеримый ток амперметром без шунта;
Iраб — максимально измеримый ток с шунтом (требуемое значение)

Если все данные для расчёта имеются, то можно приступать к самому расчёту. Для упрощения можно воспользоваться онлайн калькулятором ниже:

 

В нашем случае из формулы видно, что данных не достаточно. Нам известен только максимальный измеряемый ток с шунтом. То есть, то, что мы хотим видеть в случае максимального отклонения стрелки амперметра.

Из маркировки прибора удалось узнать падение напряжения на шунтирующем сопротивлении. И это уже что-то. Из этого параметра ясно, что при подаче на прибор напряжения номиналом 0,075 вольт (75мВ) стрелка отклониться до крайнего значения на шкале 150 ампер. Таким образом, получается, что максимальное отклонение стрелки прибора достигается подачей напряжения 75 мВ. Вроде как данных для расчета по-прежнему не хватает. Необходимо узнать сопротивление прибора и ток, при котором стрелка откланяется до максимального значения без шунтирующего резистора. Далее предлагаю несколько способов для определения нужных параметров и решения задачи.

Способ первый. При помощи блока питания выясняем максимальное отклонение стрелки по току и напряжению без шунта. В нашем случае напряжение уже известно. Его замерять не будем. Измеряем ток и отклонение стрелки. Так как блока питания под рукой не оказалось, то пришлось воспользоваться очень разряженой батарейкой типа АА. Ток, который батарейка могла ещё отдать, составил 12 мА (по показаниям мультиметра). При этом токе стрелка прибора отклонилась до значения на циферблате 60А. Далее определяем цену деления и рассчитываем полное (максимальное) отклонение стрелки. Поскольку шкала циферблата амперметра размечена равномерно, то не составит труда узнать (рассчитать) ток максимального отклонения стрелки.

Цена деления прибора рассчитывается по формуле:

где:
х1 – меньшее значение,
х2 – большее значение,
n – количество промежутков (отрезков) между значениями

Для упрощения можно воспользоваться онлайн калькулятором ниже:

 

 

Расчёт показал, что цена деления прибора штатной шкалы составляет 5 ампер. При токе 12 мА стрелка отклонялась до показания 60А. Таким образом, цена одного деления без шунта составляет 1 мА. Всего делений 30, соответственно максимальное отклонение стрелки до значения 150А без шунта составляет 30 мА.

Далее при помощи закона Ома находим сопротивление прибора. 0,075/0,03=2,5 Ом

Расчёт:
Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,5*0,03/(10-0,03)=0,00752 Ом для шкалы 10А мах
Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,5*0,03/(5-0,03)=0,01509 Ом для шкалы 5А мах
Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,5*0,03/(3-0,03)=0,02525 Ом для шкалы 3А мах

Для упрощения можно воспользоваться онлайн калькулятором расчёта сопротивления шунтирующего сопротивления выше.

Второй вариант. При помощи прецизионного мультиметра замеряем сопротивление амперметра и далее при помощи закона Ома (зная напряжение максимального отклонения стрелки) находим ток максимального отклонения стрелки. Измерения выполнялись прецизионными мультиметрами Mastech MS8218 и Uni-t UT71E. При измерении сопротивления амперметра значение составило 2,50-2,52 Ом прибором UT71E и 2,52-2,53 прибором MS8218.

Формула для расчёта тока отклонения стрелки до максимального значения:

Расчёт: 0.075/2.52=0.02976А

Для упрощения вычислений максимального тока отклонения стрелки амперметра можно воспользоваться калькулятором ниже:

 

Далее, как и в первом варианте выполняем расчёт сопротивления шунтирующего резистора (калькулятор выше). Для расчёта было принято среднее показание измеренного сопротивления амперметра двумя мультиметрами Rприб = 2,52Ом

Расчёт:
Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,52*0,02976/(10-0,02976)=0,00752 Ом для шкалы 10А мах
Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,52*0,02976/(5-0,02976)=0,01508 Ом для шкалы 5А мах
Rш=Rприб*Iприб/(Iраб-Iприб)=2,52*0,02976/(3-0,02976)=0,02524 Ом для шкалы 3А мах

Если сравнить расчёты двух методик между собой, то получились совпадение данных до четвёртого знака после запятой, а в некоторых случаях даже до пяти знаков.

О тонкостях изготовления шунтирующего сопротивления расскажу в следующей статье: Как сделать шунт (шунтирующий резистор) для амперметра. Самый простой метод подбора.

И ещё одно продолжение этой тематики: Как изменить предел измерения амперметра. Как переделать амперметр постоянного тока на переменный.

Амперметр и вольтметр. Правила включения. 🐲 СПАДИЛО.РУ

Амперметр

Для измерения силы тока используется амперметр. В идеале собственное сопротивление амперметра стремится к нулю, и оно никак не влияет на значение силы тока. Он включается в цепь последовательно с соблюдением полярности:

Вольтметр

Для измерения напряжения участка цепи используется вольтметр. В идеале собственное сопротивление вольтметра стремится к бесконечности, и устройство не проводит через себя ток. Он включается в электрическую цепь параллельно участку, в котором будет измеряться напряжение, с соблюдением полярности:

Как правильно записывать показания измерительных приборов с учетом погрешности

При записи величин (с учетом погрешности) следует пользоваться формулой:

A=a±Δa 

где A — измеряемая величина, a — результат измерений, Δa — погрешность измерений.

Важно!

Погрешность измерений равна половине цены деления шкалы измерительного прибора, если в задаче не указана другая величина погрешности.

Цена деления шкалы — разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы. Чтобы найти цену деления шкалы, нужно:

1. Найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величин.
2. Вычесть из большего значения меньшее.
3. Полученное число разделить на число делений (промежутков), находящихся между ними.

Пример №1. Определите показания вольтметра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения составляет половину цены деления вольтметра.

Видно, что стрелка вольтметра встала на значении «2,0» Вольт. Она немного не дотягивает до штриха «2», но к нему она находится ближе, чем к предыдущему штриху.

Два ближайших штриха шкалы с указанными значениями имеют значения 1 и 2 В. Всего между ними 5 промежутков. Следовательно, цена деления шкалы равна: (2 – 1)/5 = 0,2 (Вольт).

Так как по условию задачи погрешность равна половине цене деления шкалы, то она равна 0,1 Вольтам. Следовательно, вольтметр показывает: 2,0 ± 0,1 В.

Задание EF18821 Определите показания вольтметра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

Ответ: (____± ____) В.

Алгоритм решения

1.Определить цену деления шкалы измерительного прибора.

2.Определить погрешность измерений.

3.Определить показания прибора.

4.Записать показания прибора с учетом погрешности измерений.

Решение

Так как два ближайших штриха, обозначенными числовыми значениями, показывают 1 и 2 Вольта, а между ними 5 делений, то цена деления шкалы равна:

2−15..=0,2 (В)

Согласно условию задачи, погрешность измерений равна цене деления шкалы. Стрелка вольтметра стоит в трех делениях от штриха, обозначенном цифрой «1». 3 деления по 0,2 Вольта равны 0,6 Вольтам. Следовательно, вольтметр показывает 1,6 В. С учетом погрешности: V = 1,6 ± 0,2 В.

Внимание! При записи ответа нужно использовать только десятичные числа без пробелов и знака «±».

.

Ответ: 1,60,2

---

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF18883

Определите показания амперметра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения силы тока равна цене деления амперметра.

Ответ: ( ____± ____) А.

Алгоритм решения

1.Определить цену деления шкалы измерительного прибора.

2.Определить погрешность измерений.

3.Определить показания прибора.

4.Записать показания прибора с учетом погрешности измерений.

Решение

Так как два ближайших штриха, обозначенными числовыми значениями, показывают 0 и 0,2 Ампера, а между ними 10 делений, то цена деления шкалы равна:

0,2−010..=0,02 (А)

Согласно условию задачи, погрешность измерений равна цене деления шкалы. Стрелка амперметра стоит на штрихе, обозначенном числом «0,2». Следовательно, амперметр показывает 0,2 А. Так как при измерении учитываются сотые доли Амперов, правильно результат измерения записывается так: I = 0,20 А. С учетом погрешности: I = 0,20 ± 0,02 А.

Внимание! При записи ответа нужно использовать только десятичные числа без пробелов и знака «±».

.

Ответ: 0,200,02

---

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Задание EF19038

Определите напряжение на лампочке (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

Ответ: ( ____±____ ) В.

Алгоритм решения

1.Определить цену деления шкалы измерительного прибора.

2.Определить погрешность измерений.

3.Определить показания прибора.

4.Записать показания прибора с учетом погрешности измерений.

Решение

Так как два ближайших штриха, обозначенными числовыми значениями, показывают 2 и 4 Вольта, а между ними 10 делений, то цена деления шкалы равна:

4−210..=0,2 (В)

Согласно условию задачи, погрешность измерений равна цене деления шкалы. Стрелка вольтметра стоит в пяти делениях от штриха, обозначенном цифрой «2». 5 делени1 по 0,2 Вольта равны 1 Вольту. Следовательно, вольтметр показывает 3 В. Так как при измерении учитываются сотые доли Вольтов, правильно результат измерения записывается так: U = 3 В.С учетом погрешности: U = 3,0 ± 0,2 В.

Внимание! При записи ответа нужно использовать только десятичные числа без пробелов и знака «±».

.

Ответ: 3,00,2

---

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

---

Алиса Никитина | Просмотров: 2.5k | Оценить:

Какой ток покажет амперметр, если напряжение U=15 В, сопротивления R1=5 Ом, R2=10 Ом

Условие задачи:

Какой ток покажет амперметр, если напряжение \(U=15\) В, сопротивления \(R_1=5\) Ом, \(R_2=10\) Ом, \(R_3=10\) Ом и \(R_4=5\) Ом. Внутренним сопротивлением амперметра пренебречь.

Задача №7.1.27 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(U=15\) В, \(R_1=5\) Ом, \(R_2=10\) Ом, \(R_3=10\) Ом, \(R_4=5\) Ом, \(I_2-?\)

Решение задачи:

Если посмотреть на представленную схему, то можно заметить, что амперметр (сопротивление которого пренебрежимо мало) и резистор \(R_2\) соединены с резистором \(R_3\) параллельно, значит на резисторах наблюдается одинаковое напряжение. Запишем для них следствие из закона Ома для участка цепи:

\[\left\{ \begin{gathered}
U = {I_2}{R_2} \hfill \\
U = {I_3}{R_3} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]

То есть:

\[{I_2}{R_2} = {I_3}{R_3}\]

\[{I_2} = {I_3}\frac{{{R_3}}}{{{R_2}}}\]

По условию этой задачи \(R_2=10\) Ом и \(R_3=10\) Ом, то есть они одинаковы, поэтому:

\[{I_2} = {I_3}\]

Получается, что ток \(I\), протекающий через сопротивление \(R_1\), равен сумме одинаковых токов \(I_2\) и \(I_3\), поэтому верно:

\[{I_2} = \frac{I}{2}\;\;\;\;(1)\]

Чтобы найти ток \(I\), нужно определить общее сопротивление цепи \(R\). Так как сопротивления \(R_2\) и \(R_3\), как уже было сказано, соединены параллельно, а внутренним сопротивление амперметра можно пренебречь, то их эквивалентное сопротивление \(R_{23}\) равно:

\[{R_{23}} = \frac{{{R_2} \cdot {R_3}}}{{{R_2} + {R_3}}}\]

Так как \(R_2 = R_3\), то:

\[{R_{23}} = \frac{{{R_2}}}{2}\;\;\;\;(2)\]

Получается, что вся электрическая цепь состоит из трех последовательно соединенных сопротивлений \(R_1\), \(R_{23}\) и \(R_4\), поэтому общее сопротивление \(R\) равно:

\[R = {R_1} + {R_{23}} + {R_4}\]

Учитывая (2), имеем:

\[R = {R_1} + \frac{{{R_2}}}{2} + {R_4}\]

\[R = \frac{{2{R_1} + {R_2} + 2{R_4}}}{2}\;\;\;\;(3)\]

Тогда согласно закону Ома сила тока \(I\) равна:

\[I = \frac{U}{R}\]

Подставим в эту формулу выражение (3):

\[I = \frac{{2U}}{{2{R_1} + {R_2} + 2{R_4}}}\]

Принимая во внимание (1), окончательный ответ выглядит так:

\[{I_2} = \frac{{U}}{{2{R_1} + {R_2} + 2{R_4}}}\]

\[{I_2} = \frac{{15}}{{2 \cdot 5 + 10 + 2 \cdot 5}} = 0,5\;А = 500\;мА\]

Ответ: 500 мА.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

В каких сопротивлениях амперметр покажет ток

Прибор амперметр служит для измерения силы пока в цепях с переменным и постоянным напряжением. Подключение происходит последовательно. Идеальный амперметр не оказывает влияния на цепь, но создать его в реальной жизни невозможно, так как любой проводник имеет внутреннее сопротивление. Такой прибор существует лишь в теории, где влияние устройства не учитывается в связи с допустимой погрешностью расчетов. Для повышения точности производимых измерений сопротивление амперметра стремятся сделать минимальным.

Внешний вид амперметра

Отличия амперметров различных конструкций

Амперметр постоянного тока, предназначенный для измерения малых значений, может иметь в основании магнитоэлектрическую систему. Его принцип действия основан на взаимодействии катушки, через которую протекает ток и постоянного магнита. Преимуществом такой конструкции является высокая чувствительность и равномерная шкала. Недостатками магнитоэлектрической системы является невозможность работы с переменным током и сложность конструкции. Высокая цена на магниты также снижает конкурентную способность приборов такого типа. Наиболее точная фиксация показаний начинается после 2/3 шкалы. Данная система применяется и на вольтметрах.

Магнитоэлектрическая система

В отличие от предыдущего прибора амперметр переменного тока в своей основе имеет электромагнитную систему. Наиболее часто такие устройства используются в сетях на 50-60 Герц. Устройство амперметра предполагает наличие одного либо двух сердечников, соединенных с стрелочным механизмом. Преимуществом конструкции является универсальность, позволяющая помимо переменного измерять и постоянный ток. Сопротивление амперметра электромагнитного типа выше, чем у других моделей, что отражается в худшую сторону на точность результата. Шкала нелинейная, поэтому показания амперметра считать затруднительно. В некоторых случаях в первой половине шкалы ставится точка, говорящая о невозможности измерить ток в данном диапазоне, сохраняя в норме погрешность.

Электромагнитный измеритель

Для уменьшения воздействия влияния внешних магнитных полей используются амперметры ферродинамического типа. Устройство характеризуется высокой точностью измерений. Это позволяет отказаться от установки в приборе дополнительных защитных экранов. В основе конструкции лежит замкнутый ферримагнитный провод. Стрелки амперметра показывает измеряемую величину на нелинейной шкале. Показания амперметра можно снять с требуемой погрешностью не во всем диапазоне измерений, а лишь начиная со значения, обозначенного точкой.

Ферродинамический высокоточный прибор

Среди стрелочных амперметров существует электродинамический тип. Особую популярность он не получил из-за высокой чувствительности к окружающим магнитным полям. Перед тем как подключить амперметр важно обеспечить защиту от внешнего воздействия. Преимуществом прибора является его универсальность. Также при хорошем магнитном экранировании прибор покажет высокую точность, поэтому электродинамические устройства используются для поверки других амперметров.

Цифровой амперметр

Цифровой измеритель силы тока наиболее удобен в пользовании, так как сразу показывает требуемое значение без необходимости получения данных с помощью стрелок амперметра. Часто он входит в состав мультиметра или электронного вольтамперметра. Наиболее современные приборы имеют возможность автоматически выбирать предел измерений. Прибор не чувствителен к горизонтальному либо вертикальному положению. Точность измерений зависит от дискретизации и алгоритма, заложенного для осуществления снятия показаний.

Мультиметр с функцией цифрового амперметра

Приборы для измерения силы тока

Если в каком-либо проводнике течет ток, то он характеризуется такой величиной, как «сила тока». Сила тока в свою очередь характеризуется количеством электронов, которые проходят через поперечное сечение проводника за единицу времени. Но мы все учились в школе и знаем, что электронов в проводнике миллиарды миллиардов и считать количество электронов было бы бессмысленно.
Поэтому ученые вывернулись из этой ситуации и придумали единицу измерения силы тока и назвали ее «Ампер», в честь французского физика-математика Андре Мари Ампера. Что же собой представляет 1 Ампер? Если сила тока в проводнике равна 1 амперу, то за одну секунду через поперечное сечение провода проходит заряд, равный 1 Кулону. Или простым языком, все электроны в сумме должны давать заряд в 1 Кулон и они должны в течение одной секунды пройти через поперечное сечение проводника. Если учесть, что заряд одного электрона 1.6х10 -19 , то можно узнать, сколько электронов в 1 Кулоне. А вот для того, чтобы измерять амперы, ученые придумали прибор и назвали его «амперметром».

Амперметр – это прибор для измерения силы тока в электрической цепи. Любой амперметр рассчитан на измерение токов определенной величины. В электронике в основном оперируют микроАмперами (мкА), миллиАмперами (мА), а также Амперами (А). Следовательно, в зависимости от величины измеряемого тока приборы для измерения силы тока делятся на амперметры (PA1), миллиамперметры (PA2) и микроамперметры (PA3).

На принципиальных схемах амперметр, как измерительный прибор обозначается вот так.

Какие бывают амперметры?

Первый тип амперметра – аналоговый. Их ещё называют стрелочными. Вот так они выглядят.

Такие амперметры имеют магнитоэлектрическую систему. Они состоят из катушки тонкой проволоки, которая может вращаться между полюсами постоянного магнита. При пропускании тока через катушку, она стремится установиться по полю под действием вращающего момента, величина которого пропорциональна току. В свою очередь повороту катушки препятствует специальная пружина, упругий момент которой пропорционален углу закручивания. При равновесии эти моменты буду равны, и стрелка покажет значение, пропорциональное протекающему через нее току. Иногда, для того, чтобы увеличить предел измерения, параллельно амперметру ставят резистор определенной величины, рассчитанной заранее. Это так называемый шунтирующий резистор – шунт.

Про шунтирующее действие измерительных приборов уже подробно рассказывалось в статье про вольтметр. Там же затрагивалось такое понятие, как входное сопротивление прибора. Так вот, применительно к вольтметру, его входное сопротивление должно быть как можно больше. Это необходимо для того, чтобы прибор не влиял на работу схемы при проведении измерений и выдавал точные результаты.

Применительно к амперметру складывается обратная ситуация. Так как амперметр для проведения измерений включается в разрыв электрической цепи, то необходимо стремиться к тому, чтобы его внутреннее сопротивление протекающему току было минимальным. Грубо говоря, сопротивление между его измерительными щупами должно быт мало. В противном случае, для электрической цепи амперметр будет представлять резистор. А, как известно, чем больше сопротивление резистора, тем меньший ток через него проходит. Таким образом, при включении амперметра в измерительную цепь, мы искусственно понижаем ток в этой цепи. Понятно, что в таком случае, показания амперметра будут некорректные. Но не стоит расстраиваться, так как измерительная техника разрабатывается с учётом всех этих особенностей.

Это лишь ещё один намёк на то, что при обращении с мультиметрами стоит внимательно относиться к выбору режима работы и правильному замеру тех или иных величин. Несоблюдение этих правил может привести к порче прибора.

Аналоговые амперметры до сих пор используются в современном мире. Их плюс таковы, что им не требуется независимое питание для выдачи результатов, так как они используют питание замеряемой цепи. Также они удобны при отображении информации. Думаю, лучше наблюдать за стрелкой, чем за цифрами. На некоторых амперметрах есть винтик корректировки для точного выставления стрелки прибора к нулю. Минусы – это большая инертность, то есть для стрелки прибора нужно какое-то время, чтобы она пришла в устойчивое состояние. Хоть этот недостаток в современных аналоговых приборах проявляется слабо, но он все-таки есть.

Второй тип амперметра – это цифровой амперметр. Он состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и преобразует силу тока в цифровые данные, который потом отображаются на ЖК-дисплее.

Цифровые амперметры лишены инертности, и выдача результатов измерений зависит от частоты процессора, который выдает результаты на дисплей. В дорогих цифровых амперметрах он может выдать до 1000 и более результатов в секунду. Также цифровые амперметры требуют меньше габаритов для установки, что немаловажно в современной аппаратуре. Минусы – это то, что для измерения им требуется собственный источник питания, который питает все внутренние узлы и микросхемы прибора. Есть, конечно, и такие цифровые амперметры, которые используют питание измеряемой цепи, но они все равно редко используются в виду своей дороговизны.

Схемы подключения

Независимо от конструкции подсоединение прибора в сеть производится исключительно последовательно, что показывает схема подключения амперметра изображенная ниже. Подключение параллельно равносильно короткому замыканию, так как внутреннее сопротивление прибора очень мало. Правильность подключения прибора обеспечивает его сохранность и отсутствие повреждений в электросхеме.

Прибор для лабораторных измерений Э537

Перед тем как подключить амперметр важно учесть:

• постоянный или переменный ток в сети;
• соблюдается ли полярность прибора;
• стрелка амперметра должна находиться за серединой шкалы;
• предел измерения больше максимально возможного скачка тока в электросхеме;
• окружающая среда соответствует рекомендуемым параметрам;
• измерительное место находится без воздействия вибрации.

Стандартное подключение амперметра для измерения силы тока в цепи

Для измерения больших токов используются шунты. Амперметр подключается к выводам резистора параллельно. Результаты измерений подлежат дальнейшей обработке для вычисления силы тока протекающей в цепи.

Измерение силы тока в цепи с помощью шунта

Для гальванического разделения силовой и контрольной цепи используют измерительные трансформаторы тока. Амперметр подключается к специальным выводам. Используется такая схема для измерения токов, превышающих предел измерений прибора.

Создание гальванической развязки с помощью измерительного трансформатора

Производить измерения на цифровом амперметре гораздо проще. на него не воздействуют вибрация, правильное положение и магнитные поля. Не столь критично отреагирует прибор и на неправильно выбранную полярность. Превышать предел измерений не рекомендуется, так как можно повредить устройство. Большинство высокотоковых выходов мультиметров не имеют защиты плавким предохранителем.

Выбор положения, требуемого для измерения тока с помощью цифрового мультиметра

Расчет и изготовление шунта

Амперметр M367 имеет максимальный предел измерения тока 150 А. Очевидно, что при определении таких величин силы тока задействовано внешнее шунтирующее сопротивление. Освобожденный от влияния шунтирующего элемента прибор приобретает свойства миллиамперметра с максимальным показанием силы тока 30 мА.

Следовательно, варьируя разными значениями сопротивления електр. звена, можно добиться любой области измерения. Чтобы подтвердить это на практике, можно создать шунт для амперметра своими руками.

Основные понятия и формулы

Значение суммарной величины тока I распределяется между шунтирующим резистором (Rш, Iш) и изм. прибором (Rа, Iа) и находится в обратно пропорциональной зависимости сопротивлению этих участков.

Электросопротивление ответвления измерительной цепи: Rш=RаIа / (I-Iа).

Для умножения масштаба измерения в n раз следует принять значение: Rш=(n-1) / Rа, при этом показатель n=I/Iа — коэффициент шунтирования.

Расчет шунтирующего звена

Для расчета шунта микроамперметра можно воспользоваться данными об измерительной головке прибора: сопротивление рамки (Rрам), величина тока, которая соответствует максимальному отклонению индикаторной стрелки (Iинд) и наибольшее значение прогнозируемой шкалы измерения тока (Imax). Максимальным измеряемым током примем значение 30 мА. Значение Iинд определяется экспериментальным путем. Для этого последовательно включается в электрическую цепь переменный резистор R, шкала индикатор и измерительный тестер.

Бесконтактное измерение тока

Для осуществления измерения силы тока без разрыва схемы существует специальный вид электрических амперметров под названием токовые клещи. Принцип действия основан на измерении магнитного поля, образующегося вокруг проводника с током. Данный эффект проявляется на переменном напряжении.

Измерение тока без разрыва цепи

Показания амперметра имеют меньшую точность по сравнению с приборами, подключаемыми последовательно. При лабораторных измерения данный способ не используется, но в бытовых целях такой вид измерений достаточно удобен. Безопасность и простота работы с токовыми клещами намного выше, чем при использовании аналоговых приборов.

Контроль тока заряда аккумуляторной батареи автомобиля

При использовании зарядного устройства существует необходимость замерять силу тока амперметром. Это позволяет контролировать процесс накопления энергии аккумулятором и избегать перезаряда с недозарядом. В результате срок службы АКБ значительно увеличивается.

После включения цепи амперметр покажет ток заряда. Точность измерений и прочие характеристики амперметра не столь важны для контроля передачи энергии. Погрешность измерения тоже не столь важна, так как следить необходимо за уменьшением показаний стрелки амперметра. Прибор, показывающий через несколько часов одно и тоже значение, говорит об полном заряде аккумулятора.

При работе множества аппаратуры возникает необходимость контроля силы тока. Стрелки амперметров или цифры на экране дискретного прибора показывают пользователю эту физическую величину. Производимые измерения необходимы как для поддержания рабочего состояния так и для сигнализации об возникновении аварийной ситуации.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Пределы — измерение — амперметр

Пределы — измерение — амперметр

Cтраница 1

Пределы измерения амперметров: 0 5; 1, 2, 5, 10, 20 а, включение приборов — непосредственное: 30, 50 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500 а, включение приборов — с наружным шунтом 75 мв.  [1]

Пределы измерения амперметров: 0, 5; 1, 2, 5, 10, 20 а, включение приборов — непосредственное: 30, 50 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500 а, включение приборов — с наружным шунтом 75 мв.  [2]

Пределы измерения амперметров типа М1500 и М1600 имеют следующие значения: 5, 10, 20, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 500 и 750 а; 1; 1 5; 2, 3, 4, 5, 6 и 7 5 ка.  [3]

Трансформаторы тока позволяют расширить пределы измерения амперметров. Вторичная обмотка замыкается на амперметр. Так как сопротивление обмотки амперметра мало, трансформатор практически работает в режиме короткого замыкания. По первичной обмотке трансформатора протекает весь ток нагрузки. Число витков первичной обмотки очень мало, нередко применяются одновитковые трансформаторы. Вторичная обмотка, наоборот, имеет большое количество витков.  [4]

Формула (25.20) позволяет рассчитать сопротивление шунта, расширяющего пределы измерения амперметра в п раз.  [6]

При выборе амперметра для системы электрооборудования следует учитывать, что пределы измерения амперметра должны соответствовать току полной нагрузки генератора. Все амперметры, независимо от пределов измерения, имеют одну и ту же конструкцию механизма и отличаются друг от друга выполнением шкалы, наличием незначительных дополнительных устройств, габаритными, установочными размерами и способами крепления.  [8]

Образцовые резисторы rl и г2 ( рис. 49) позволяют расширить пределы измерения амперметра и вольтметра. Цепь на рис. 49, а используется для измерения тока 8 А, цепь на рис. 49, б — для измерения напряжения 400 В.  [9]

Образцовые резисторы R и RZ ( рис. 61) позволяют расширить пределы измерения амперметра и вольтметра. Цепь на рис. 61 а используется для измерения тока 8 А, цепь на рис. 61 6 — для измерения напряжения 400 В.  [11]

Если такой измерительный прибор нужно приспособить для измерения значительной силы тока — расширить пределы измерения амперметра, TJ он снабжается шунтом.  [12]

Пределы изменения токов при насторйке реле, как правило, не укладываются в пределы измерений амперметров, применяемых на практике.  [14]

Пределы измерения амперметров с простыми шунтами ( рис. 8 — 7, о) можно изменять лишь после обесточивания измеряемой цепи ( или необходим безобрывной переключатель пределов), так как в противном случае возможны многократная перегрузка измерителя и перегорание его рамки ( катушки) или токо-подводящих пружин.  [15]

Страницы:      1    2

Для чего к амперметру подключают шунт

Для изменения предела измерения амперметра или вольтметра применяется метод шунтирования, то есть подключения измерительного прибора через шунт.

Шунт — это сопротивление, которе подключается последовательно с вольтметром или параллельно с амперметром для изменения величины тока, текущего через измерительный прибор.

Шунтирование амперметра

Добавление шунта параллельно амперметру вызывает разделение тока I_изм, который протекает через данную цепь и который необходимо измерить, на две составляющие – I_а и I_ш.

Чем меньше сопротивление шунта R_ш , тем ток I_ш больше, а значит ток I_а, который протекает через амперметр — меньше. Зная, как соотносятся сопротивление амперметра R_a и шунта R_ш, можно узнать величину измеряемого тока I_изм или напротив, зная ток I_изм, можно рассчитать необходимое сопротивление шунта R_ш.

Измеряемый ток равен сумме токов на амперметре на шунте, а наяпряжения одинаковы:

Формула для расчета сопротивления шунта:

Для увеличения предела измерения амперметра в n раз необходимо подключить шунт с сопротивлением

Шунтирование вольтметра

Вольтметры предназначены для измерения разности потенциалов на участке цепи. Для однородного участка цепи разность потенциалов равна напряжению на участке. Для того чтобы при подключении вольтметра токи в схеме изменялись мало, необходимо, чтобы его внутреннее сопротивление R_V было как можно большим. Поэтому к вольтметру последовательно включается добавочное сопротивление.

Пределу измерения вольтметра соответствует максимальный ток вольтметра, а напряжения складываются:

где U_изм/U_V — коэффициент изменения предела измерения вольтметра.

Амперметр – прибор, замеряющий силу проходящего в электрической цепи тока, который часто бывает немалым. По закону Ома, чтобы пропустить больший ток, амперметр должен иметь как можно меньшее сопротивление. Решение – включение параллельно прибору шунта, обеспечивающего такое низкое значение сопротивления.

Зачем нужен шунт?

Шунт – это полосковая линия (усиленная дорожка на плате) или отрезок провода с достаточно толстым сечением, низкоомная (менее 1 Ом) катушка или резистор с мощностью от 10 Вт. Он используется, когда, например, амперметр, рассчитанный на ток в 10 А, не может замерить, скажем, 50-амперный ток, потребляемый включёнными в электроцепь источника питания устройствами. На жаргоне электриков это явление называется «на шкале не хватает ампер». А точнее – диапазон замеров по току на этом же амперметре не охватывает такие высокие токи.

Расчёт сопротивления шунта

Кроме закона Ома для участка цепи – её разрыва, в который включён амперметр, – в расчёт берётся и формула Кирхгофа. Общий ток, протекающий в месте включения прибора, равен сумме токов, проходящих через сам амперметр и его шунт.

Сопротивление амперметра в разы больше внешнего шунта. Ток, проходящий по внешнему шунту, в эти же несколько раз больше, чем на самом амперметре.

В случае с цифровым прибором, где вместо измерительной головки используется датчик тока и аналого-цифровой преобразователь, распределение токов, составляющих общий ток цепи, не меняется.

Схема включения устройства

Амперметр включается последовательно в разрыв цепи. Последний может находиться в любом её месте. Сам прибор показывает, сколько ампер в час потребляет эта цепь. Внешний шунт также включается последовательно в цепь, но в тот же самый разрыв, получается, параллельно самому амперметру.

Что можно использовать?

В идеале используют отрезок провода или проволоки из металла или сплава, незначительно меняющего своё электрическое сопротивление при нагреве. А нагреваться шунт будет обязательно – хотя бы до нескольких десятков градусов, так как по нему протекает ток в единицы и десятки ампер. Специалисты рекомендуют использовать сплав манганина. Манганиновая проволока (или лента) считается наиболее устойчивым электротехническим элементом: её температурный коэффициент сопротивления в 200 раз меньше, чем у меди, и в 300 раз ниже по сравнению с железом. Использование медных и стальных шунтов способно нести ощутимую погрешность при значительных токах, вызывающих их нагрев.

Но для приблизительной оценки иногда используют распрямлённую канцелярскую скрепку или отрезок провода.

Если речь идёт о внушительной силе тока от сотен до тысяч ампер – например, при старте двигателя «КамАЗа», где создаётся пусковой ток в 500 и более ампер для раскручивания стартером вала двигателя, – простой шунт здесь попросту расплавится. Необходимо использовать токовые клещи – они являются более мощной версией шунта. Аналогично поступают в электроустановках и распределителях с высоким напряжением, где общий ток потребителей довольно высок.

Что требуется?

Для изготовления шунта, кроме проволоки, проводов, диэлектрика и крепежа, потребуются следующие приборы.

• Готовый миллиамперметр. Можно использовать и гальванометр – измерительную головку без внутренних шунтов, резисторов и так далее.
• Лабораторный блок питания, выдающий требуемый ампераж. Можно воспользоваться и автомобильным аккумулятором, в цепь с которым последовательно включена, например, фара на 100/90 Вт на основе лампы накаливания. Если такой фары нет, можно подключить отрезок нихромовой электроспирали или мощный керамический резистор на десятки ватт. Ни в коем случае не подключайте шунт с прибором «накоротко», без нагрузки.
• При работе с бытовой осветительной сетью – выпрямительный диодный мост (или одиночные высоковольтные диоды) и дополнительный защитный автомат на 16 А, плавкие предохранители на несколько ампер.

Напряжение подаётся только после правильной сборки цепи.

Шунт своими руками

Спирально сматывать проволоку (или эмальпровод) не рекомендуется – индуктивность получившейся катушки уменьшит точность амперметра. Катушечное шунтирование имеет недостаток – гашение скачков тока, особенно в случае дросселированной (с сердечником) катушки. Если отрезок проволоки слишком длинный, расположите его в виде волнистой «змейки».

В качестве диэлектрика подойдёт любой изолятор – от керамического до текстолитового. К тому же скрученный в виде катушки провод может перегреть диэлектрик, не выдерживающий повышенной – более 150 градусов – температуры. А к перегреву устойчивы лишь керамика и закалённое стекло.

• Сначала вырезается диэлектрическая пластина, в которой сверлятся отверстия под болты с шайбами и гайками. Материал – текстолит, гетинакс, дерево или композитные материалы.
• Для существенной изоляции тепла проволоки от несущей пластины на болты устанавливаются керамические колечки. После них ставятся шайбы, зажимающие проволоку.
• Для предотвращения самопроизвольного раскручивания и выпадения проволоки и проводов перед гайками проставляются гроверные шайбы.
• Наконец, вставляются провода и концы проволоки между шайбами, а гайки затягиваются.

Полученная деталь подключается параллельно амперметру или гальванометру.

Переградуировка прибора

Новую градуировку обновлённого стрелочного амперметра под новый шунт нужно произвести следующим образом.

1. Снимите переднюю часть корпуса (смотровое окно прибора) вместе со стеклом.
2. Подключите одну из лампочек известного номинала последовательно с амперметром к батарее или сетевому адаптеру питания. Так, на лампочках накаливания указывается ток в амперах и напряжение в вольтах. Если вы подключаете светодиодную панель или фару, на которой, например, указано напряжение 12 В и мощность в 24 Вт – вашим рабочим током будет 2 А (мощность, делённая на напряжение источника питания).
3. Отметьте, на какой угол отклонилась стрелка прибора, точкой с числом (в данном случае это 2).
4. Идеальный вариант – включите параллельно друг с другом одинаковые лампочки или фары, увеличивая их число каждый раз на одну. Так можно «прометить» всю шкалу амперметра. Этот способ хорош для переменного тока – шкала амперметра получается нелинейной за счёт влияния частоты тока и падения части напряжения на диодах. Разметка «на глаз» или с использованием транспортира (или по уже имеющейся «линейке» прибора), как часто делают при постоянном токе, не подойдёт. Лучше перестраховаться и сделать точнее.
5. Закончив разметку, соберите прибор и проверьте, надёжно ли держится крепление шунта, хорош ли электрический контакт между ним и амперметром. Если габариты амперметра позволяют, шунт часто заливают эпоксидным клеем, а затем получившийся элемент (в виде бруска) приклеивают к задней стенке измерительной головки.

Амперметр с новым шунтом готов к работе. Можно подключить щупы или токовые клещи.

С несколькими шунтами

Из амперметра получится и самодельный килоамперметр. Так, из 100-амперного прибора легко сделать амперметр на 2 кА. Более высокие значения на практике вряд ли понадобятся. Если у вас в наличии имеется прибор с одноамперным диапазоном измерений, сделайте несколько коммутируемых шунтов. Незачем переразмечать шкалу – достаточно подобрать шунты на 5, 10, 50, 100 и более ампер. Они помещаются в один внешний корпус вместе с выходными клеммами (для щупов) и многопозиционным переключателем, рассчитанным на такие значения тока.

Режимы помечаются маркером «x5», «x10» и так далее. Когда режим один, а амперметр переделан из одно- в десятиамперный, то слева от буквы «А» надпишите «x10» меньшим шрифтом.

При изготовлении многорежимного амперметра провода, соединяющие переключатель с шунтами и прибором, должны быть максимально короткими. Излишне длинные провода, подключённые к готовому шунту, имеющему точное сопротивление, и уже проградуированному прибору, приведут к заметной погрешности измерений – они включаются последовательно с шунтом и прибором, имеют своё, пусть и очень малое, сопротивление. Переключатель низкого качества со значительно окисленными контактами приведёт к тому, что прибор попросту начнёт «врать» – его токоведущие части и замыкающий подпружиненный шарик также вносят паразитное сопротивление.

Заводские амперметры проходят тщательную поверку, едва сойдя с конвейера. Недочёты учитываются при выпуске приборостроительным заводом следующей партии амперметров. Амперметры, имеющие значительную погрешность, бракуются и направляются на переработку.

О том, как произвести расчет шунта для амперметра, смотрите далее.

Что же такое шунт? Это слово заимствовано из английского языка («shunt», и дословно означает «ответвление»). Физически это сопоставимо, так как через этот элемент, подключенный параллельно к измерительному прибору, проходит большая часть тока, а меньшая – ответвляется в сам прибор. В этом его принцип действия аналогичен байпасу, установленному в системах отопления.

Устройство амперметра

Чтобы осознать необходимость включения амперметра через шунт, напомним вкратце его устройство.

Внутри поля постоянного магнита находится катушка – рамка. По ее виткам протекает измеряемый ток. В зависимости от величины измеряемого параметра положение катушки относительно постоянного магнитного поля изменяется. На ее оси жестко закреплена стрелка прибора. Чем больше измеряемый ток, тем больше отклоняется стрелка.

Чтобы рамка могла поворачиваться, ее ось крепят в подпятниках, либо вывешивают на растяжках. При использовании подпятников ток рамки проходит по спиральным пружинам, если же подвижная часть прибора подвешена на растяжках, то они являются проводниками тока.

Из этой конструкции следует, что величина тока в рамке конструктивно ограничена. Пружины и растяжки не могут одновременно быть достаточно упругими и иметь большое сечение.

Подключение амперметра через трансформатор тока

Расширение пределов измерения амперметра возможно, если использовать дополнительно устройство, называемое трансформатор тока. Работает оно по принципу обычного трансформатора, но первичная обмотка содержит всего несколько витков. При прохождении по ней измеряемого тока его величина во вторичной обмотке будет меньше в несколько раз.

Но такие трансформаторы имеют соответствующие габариты и применяются только в промышленных сетях. В малогабаритных же устройствах их использование нецелесообразно.

Подключение амперметра через шунт

Если прибор включается в измерительную цепь напрямую, без трансформатора тока, его называют амперметром прямого включения.

Без шунта можно использовать приборы, рассчитанные на небольшую силу тока, порядка миллиампер. За счет шунтирования измерительной обмотки сопротивлением, большим, чем ее собственное, мы можем изменить предел измерения. Схема включения сложностью не отличается: через шунт проходит измеряемый ток, а параллельно ему подключается амперметр.

В дело здесь вступает первый закон Кирхгофа. Измеряемый ток делится на два: один протекает через рамку, второй – через шунт.

Соотноситься между собой они будут так:

Расчет сопротивления шунта

Отсюда следует, что, зная ток полного отклонения измерительной системы (Iпр) и внутреннее сопротивление рамки (Rпр), можно вычислить требуемое сопротивление шунта (Rш). И тем самым изменить предел измерения амперметра.

Но, перед тем как переделать миллиамперметр в амперметр, нужно решить две непростых задачи: узнать ток полного отклонения измерительной системы и ее сопротивление. Можно найти эти данные, зная тип миллиамперметра, который переделывается. Если это невозможно, придется провести ряд измерений. Сопротивление можно измерить мультиметром. А вот для второго параметра потребуется подать на прибор ток от постороннего источника, измеряя его величину с помощью цифрового амперметра.

Но такой расчет шунта для амперметра не будет точным. Невозможно с помощью подручных средств обеспечить требуемую точность измерений. Система измерения с шунтом имеет большую чувствительность к погрешности при определении исходных данных. Поэтому на практике проводится точная подгонка сопротивления шунта и калибровка амперметра.

Подгонка измерительной системы

Для изготовления заводских изделий используются материалы, не изменяющие своих характеристик в широком диапазоне температур. Поэтому лучший вариант – подбор готового шунта и подгонка для своих целей уменьшением сечения и длины его проводника до соответствия рассчитанному значению. Но для изготовления шунта для амперметра можно использовать и подручные материалы: медную или стальную проволоку, даже скрепки подойдут.

Теперь потребуется блок питания с регулятором напряжения, чтобы выдать требуемый ток. Для нагрузки можно использовать резистор соответствующей мощности или лампы накаливания.

Сначала добиваемся соответствия полного отклонения стрелки прибора при максимальном значении измеряемой величины. На этом этапе подбираем сопротивление нашей самоделки до максимально возможного совпадения с конечной риской на шкале.

Затем проверяем, совпадают ли промежуточные риски с соответствующими им значениями. Если нет – разбираем амперметр и перерисовываем шкалу.

И когда все получилось – устанавливаем готовый прибор на свое место.

Амперметр

— Inst Tools

Амперметр измеряет электрический ток. Он может быть откалиброван в амперах, миллиамперах или микроамперах. Для измерения тока амперметр должен быть включен последовательно с проверяемой схемой (как показано на рисунке 1 ниже).

Рисунок 1: Амперметр

Когда амперметр включен последовательно с цепью, он увеличивает сопротивление этой цепи на величину, равную внутреннему сопротивлению измерителя R _m .

Уравнение ниже представляет собой математическое представление тока без установленного счетчика.

Приведенное ниже уравнение представляет собой математическое представление тока при установленном в цепи измерителе.

Точность амперметра K _A — это отношение тока, когда измеритель находится в цепи, I _w , к току, когда измеритель вне цепи, I _o .

Приведенное ниже уравнение представляет собой математическое представление для определения точности амперметра (K _A ).

Согласно законам замещения, приведенное ниже уравнение представляет собой математическое представление точности с использованием сопротивления цепи.

Процент погрешности нагрузки — это процент погрешности из-за эффектов нагрузки, возникающих в результате добавленного сопротивления измерителя.

Приведенное ниже уравнение представляет собой математическое представление ошибки загрузки в процентах.

% погрешности нагрузки = (1 — K _A ) (100%)

Вторая ошибка амперметра — это ошибка калибровки.Ошибка калибровки — это ошибка, которая возникает из-за неточно маркированных циферблатов счетчика. Типичные значения погрешности калибровки по току полной шкалы составляют около 3 процентов.

Пример:

Амперметр с отклонением полной шкалы 10 мА и внутренним сопротивлением 400 Ом помещается в цепь с источником питания 20 В и резистором 2 кОм.

Рисунок 2: Точность амперметра

Находят:

1. точность
2. % ошибка загрузки
3. истинный ток
4. измеренный ток

Расчет точности

К _А = R / (Ro + Rm)

К _А = 2000 / (2000 + 2000)

К _А = 0.833 или 83,3%

Рассчитать% погрешности загрузки

% погрешности нагрузки = (1 — K _A ) (100%)

% погрешности нагрузки = (1 — 0,833) (100%)

% погрешности загрузки = 16,7%

Рассчитать истинный ток

Io = 20/2000

Io = 0,01 A или 10 мА

Рассчитать измеренный ток

Iw = 20 / (2000 + 400)

Iw = 8,33 мА

Амперметр с полной шкалой I _м можно шунтировать с помощью резистора R _SH для измерения токов, превышающих I _м (как показано на рисунке).Причина для шунтирования амперметра состоит в том, чтобы расширить диапазон амперметра и, таким образом, измерить токи, превышающие исходное значение полной шкалы.

Рисунок 3: Амперметр с шунтом

В соответствии с действующим законодательством Кирхгофа,

I _SH = I _T — I _м

Поскольку напряжение на шунте должно быть равно напряжению на амперметре, сопротивление шунта рассчитывается следующим образом:

Следовательно, входное сопротивление шунтированного амперметра связано с сопротивлением измерителя и шунта.Приведенное ниже уравнение представляет собой математическое представление этой взаимосвязи.

ПРИМЕЧАНИЕ. При вычислении точности для шунтированного амперметра используйте R _m ‘вместо R _m

.

Приведенное ниже уравнение представляет собой математическое представление взаимосвязи между входным напряжением и током на амперметре и значением входного сопротивления.

Пример:

Амперметр с сопротивлением 100 Ом измерителя и током отклонения полной шкалы 4 мА должен быть шунтирован для измерения токов от 1 до 20 мА.

Находят:

1. R _SH
2. R _м ‘

Решение:

R _SH = (I _м R _м ) / (I _м — R _м )

R _SH = 4 x 100 / (20-4)

R _SH = 25 Ом

R _m ‘= (I _m R _m ) / I _T

R _м ‘= 4 × 100/20

R _м ‘= 20 Ом

Какая формула амперметра? — Реабилитационная робототехника.нетто

Какая формула амперметра?

V = IR, здесь V — разность потенциалов на сопротивлении R, через которое протекает ток I. Амперметр включен в цепь последовательно. Таким образом, его показания покажут значение тока, протекающего в цепи. Следовательно, показание амперметра равно 1А.

Что такое цифровой амперметр?

Цифровые амперметры — это приборы, которые измеряют ток в амперах и отображают уровни тока на цифровом дисплее.Цифровые амперметры подключаются последовательно к цепи (а не параллельно), так что ток проходит через измеритель.

Как рассчитать амперметр и вольтметр?

Чтобы амперметр мог измерять ток устройства, он должен быть последовательно подключен к этому устройству. Это необходимо, потому что последовательно соединенные объекты испытывают одинаковый ток. Их нельзя подключать к источнику напряжения. Гальванометр может работать как вольтметр, если он включен последовательно с большим сопротивлением R.

Какой символ у вольтметра?

буква В

В чем разница между вольтметром и амперметром?

Амперметр — это измерительное устройство, используемое для измерения электрического тока в цепи. Вольтметр подключается параллельно к устройству для измерения его напряжения, а амперметр подключается последовательно с устройством для измерения его тока.

Как работает амперметр?

Амперметры предназначены для измерения электрического тока путем измерения тока через набор катушек с очень низким сопротивлением и индуктивным сопротивлением.Если амперметр был подключен параллельно, путь может стать короткозамкнутым, и весь ток будет проходить через амперметр, а не через цепь.

Какая польза от амперметра?

Амперметр, прибор для измерения постоянного или переменного электрического тока, в амперах. Амперметр может измерять широкий диапазон значений тока, поскольку при высоких значениях только небольшая часть тока проходит через механизм счетчика; шунт, параллельный счетчику, несет большую часть.

Как подключить амперметр?

Подключите положительный щуп амперметра к положительной клемме источника питания. Подключите отрицательный щуп амперметра к одному концу резистора. Наконец, подключите другой конец резистора к отрицательной клемме источника питания.

Где вы размещаете амперметр в цепи?

Амперметр подключается последовательно к ветви измеряемой цепи, так что его сопротивление добавляется к этой ветви. Обычно сопротивление амперметра очень мало по сравнению с сопротивлениями устройств в цепи, поэтому дополнительное сопротивление незначительно.

Амперметр имеет полярность?

Клещи переменного тока или линейный амперметр не имеют полярности. Измеритель постоянного тока может иметь полярность в зависимости от того, как устроена его шкала. он имеет полярность, потому что он не может опускаться ниже нуля.

Как я могу определить калибр моего усилителя?

Включите мультиметр в положение ОМ, отсоедините кабель заземления аккумуляторной батареи и проверьте 2 клеммы амперметра. Если у вас есть непрерывность, датчик МОЖЕТ быть хорошим. Если у вас НЕТ непрерывности, датчик определенно ПЛОХО.

Как подключить вольтметр к генератору переменного тока?

Как подключить датчик генератора переменного тока

1. Найдите место на приборной панели для крепления кронштейна вольтметра.
2. Вкрутите скобу вольтметра в приборную панель, используя дрель и саморезы.
3. Зачистите 1/4 дюйма с конца черного провода с помощью приспособлений для зачистки проводов.
4. Присоедините черный провод к отрицательной клемме на задней панели прибора с помощью гаечного ключа с открытым зевом.

Разрядит ли вольтметр мою батарею?

Если у вас вольтметр типа «подвижная игла», он не разряжает вашу батарею даже после длительного отпуска. Если на вашем счетчике есть ЖК-дисплей, значит, внутри устройства нужно запитать электронику — все равно не более чем система сигнализации.

Как подключить цифровой вольтметр?

Подключите красный провод цифрового вольтметра к + разъему постоянного тока, а черный провод цифрового вольтметра к — разъема постоянного тока. Затем подключите аккумулятор / адаптер питания, чтобы измерить напряжение и проверить, нормально ли работает этот мини-цифровой вольтметр.

Как установить вольтметр Sunpro?

Как подключить вольтметры Sunpro

1. Обожмите коннектор с закрытой проушиной на обоих концах изолированного медного провода калибра 18 с помощью приспособлений для обжима проводов.
2. Присоедините один конец провода к чистому источнику заземления, например к металлической панели.
3. Присоедините оставшийся конец заземляющего провода к отрицательной клемме на задней стороне вольтметра.

Как подключить вольтметр к лодке?

Вставьте плоскую клемму, соединенную с проводом заземления, под клемму заземления и закрутите винт назад. Включите его: поверните выключатель питания на вольтметре в положение «включено», и на экране измерителя отобразится информация о напряжении батареи.

Как подключить амперметр к лодке?

Единственный способ подключить амперметр — это отрезать соединение между генератором и реле стартера в подвесном двигателе и добавить внешний провод от генератора к батарее. Он не должен быть таким же тяжелым, как пусковой провод, потому что он никогда не выдержит ток более 40 ампер.

Как проверить манометр на 12 вольт?

Чтобы проверить систему зарядки, удерживайте провода вольтметра на клеммах аккумулятора, пока вы вращаете двигатель примерно до 3000 об / мин.Напряжение должно возрасти до значения от 13,8 до 14,5 вольт, что является минимальным напряжением, необходимым для зарядки типичного аккумулятора 12 В.

Как проверить вольтметр?

Проверьте питание манометра, переключив цифровой мультиметр на соответствующий диапазон постоянного напряжения и подключив провода к клеммам V + и заземления манометра. Когда зажигание включено, вы должны увидеть 12 вольт (или 24 вольт). Если напряжение в норме, переходите к следующей проверке.

Что должен показывать манометр на моем судне?

Это должно быть между 13.2 и 13,4 В для аккумуляторов в хорошем состоянии, почти полностью заряженных. Если счетчик показывает больше, батареи действительно разряжены и могут быть «мертвыми» или умирающими. Если вольтметр показывает более 14,5 вольт, возможно, у вас проблема с вашей системой зарядки.

Как вы устраняете неполадки в датчиках судна?

Проверьте, калибруется ли манометр с тестовым сопротивлением, указанным в руководстве. Если датчик не калибруется, значит, датчик неисправен и его необходимо заменить. Если датчик откалиброван, проблема связана с отправителем, и отправитель необходимо заменить.

Как узнать, не работает ли указатель уровня топлива?

Если манометр не показывает вообще, проверьте мощность мультиметром на зажиме манометра. Проверить между положительной клеммой указателя уровня топлива и надежным заземлением; показание должно быть 12 вольт. Если это не так, проверьте цепь зажигания. Если это 12 вольт, выключите зажигание.

Почему на моей лодке не работает спидометр?

Обычные проблемы — это заблокированное отверстие (небольшое отверстие в рычаге), заблокированная виниловая трубка и отсоединенная, сломанная, треснувшая или продырявленная виниловая трубка.Самый простой способ проверить, снять ли трубку с держателя трубки Пито и подуть в виниловый шланг. Если спидометр движется, вероятно, пито забит.

Как вы измеряете цифровой мультиметр?

Полная точность может быть рассчитана как ± (1

Как измерить сопротивление?

Сопротивление можно рассчитать, измерив ток и напряжение по закону Ома. В результате можно определить значение сопротивления цепи, если известны измеренные значения тока и напряжения.Аналоговые мультиметры и цифровые мультиметры используют принцип измерения закона Ома для измерения сопротивления.

Какой инструмент используется для измерения сопротивления?

Омметры

Что такое сопротивление и его виды?

Отношение приложенного напряжения к току, протекающему через материал, называется сопротивлением. В общем, может быть два типа резисторов. Переменные резисторы и набор резисторов. Вокруг резисторов. Фиксированный резистор — это резистор, значение сопротивления которого определено и, как правило, не может быть изменено.

В чем разница между общим сопротивлением и эквивалентным сопротивлением?

Резюме урока Чем больше сопротивление, тем меньше тока проходит по цепи. Эквивалентное сопротивление — это другой способ обозначения «общего» сопротивления, которое мы рассчитываем по-разному для последовательных и параллельных цепей. В последовательной схеме различные компоненты соединены в один непрерывный контур.

Что называется эквивалентным сопротивлением?

Эквивалентное сопротивление — это суммарное сопротивление, подключенное параллельно или последовательно.По сути, схема может быть последовательной или параллельной. Электрическое сопротивление показывает, сколько энергии нужно, когда вы пропускаете заряды / ток через свои устройства.

Как еще называют эффективное сопротивление?

импеданс. Эффективное сопротивление — это еще одно название импеданса. Импеданс — это свойство, которое изменяется с частотой сигнала.

Какова формула эффективного сопротивления?

Формула эффективного сопротивления параллельной комбинации резисторов имеет следующий вид: R = 1 R 1 + 1 R 2 +…….

Ток одинаковый везде в параллельной цепи?

В параллельных цепях ток разделяется, поэтому каждая ветвь имеет различное эффективное сопротивление (в каждой из отдельных ветвей можно снова использовать правило последовательного соединения). Из-за этого ток в параллельной цепи не везде одинаков. Большинство основных понятий, которые необходимо здесь понимать, — это «напряжение» и «ток».

Что такое шунт амперметра? — Определение и расчет сопротивления шунта

Определение: Шунт амперметра — это устройство, которое обеспечивает путь с низким сопротивлением для прохождения тока . Подключается параллельно с амперметром . В некоторых амперметрах шунт встроен внутри прибора, в то время как в других он подключен к цепи извне.

Почему шунт подключается параллельно с амперметром?

Конструкции амперметра для измерения слабых токов. Для измерения сильного тока шунт подключается параллельно амперметру . Значительная часть измеряемого тока проходит на шунт из-за низкого сопротивления пути, а через амперметр проходит небольшое количество тока.

Шунт подключается параллельно амперметру, из-за чего напряжение на измерителе падает, а шунт остается прежним. . Таким образом, на движение стрелки шунт не влияет.

Расчет сопротивления шунта

Рассмотрим схему, используемую для измерения тока I. Схема имеет амперметр и шунт, подключенные параллельно друг другу. Конструкции амперметра для измерения малого тока говорят: I _m . Величина тока I , проходящего через счетчик, очень высока, и он сожжет счетчик.Для измерения тока I в цепи требуется шунт. Следующее выражение вычисляет значение сопротивления шунта.

Поскольку шунт подключается параллельно амперметру, между ними возникает одинаковое падение напряжения.

Шунтирующий ток

Следовательно, уравнение сопротивления шунта имеет вид,

Отношение полного тока к току, требующему перемещения катушки амперметра, называется умножающей мощностью шунта.

Умножающая мощность определяется как, сопротивление шунта становится равным

.

Строительство шунта

Ниже приведены требования к шунту.

• Сопротивление шунта остается постоянным со временем.
• Температура материала остается прежней, даже если в цепи протекает значительный ток.
• Температурный коэффициент прибора и шунта остается низким и одинаковым. Температурный коэффициент показывает взаимосвязь между изменением физических свойств устройства и изменением температуры.

Magainin и Constantan используют для создания шунта в приборах постоянного и переменного тока соответственно.

Шунт амперметра — конструкция и расчет

Шунт амперметра используется для измерения сильного тока с помощью амперметра. Шунт амперметра — это, по сути, низкое сопротивление, подключенное параллельно движущейся катушке, так что большая часть тока обходится шунтом, и, следовательно, только небольшой ток течет через движущуюся катушку.

Зачем нам нужен шунт амперметра для измерения сильного тока?

Основным движением амперметра постоянного тока является прибор PMMC.Обмотка катушки PMMC Instrument небольшая и легкая и предназначена только для передачи очень низкого тока, поскольку создание точного инструмента с подвижной катушкой для передачи тока более 100 мА нецелесообразно, поскольку потребуются большие размеры и вес катушки. Таким образом, если мы просто подключим амперметр для измерения более высокого тока, то ток через подвижную катушку будет намного больше, чем тот, для которого он предназначен, и будет гореть.

Материал шунта амперметра:

Основные требования к шунту амперметра можно резюмировать как

1) Сопротивление шунта не должно изменяться во времени

2) Они должны проводить ток без чрезмерного повышения температуры

3) Они должны иметь низкую тепловую электродвижущую силу с медью

Ну, манганин обычно используется для шунтирования приборов постоянного тока, поскольку он дает низкое значение термоэдс с медью, хотя он подвержен коррозии и его трудно паять.Константан используется для цепи переменного тока.

Расчет шунта амперметра:

Предположим, что мы хотим измерить ток I, в то время как подвижная катушка амперметра рассчитана только на пропускание тока I _м (ток отклонения полной шкалы), поэтому нам необходимо использовать шунт амперметра. Мы рассчитаем стоимость подходящего шунта. На рисунке ниже показана принципиальная схема амперметра.

На приведенном выше рисунке сопротивление шунта амперметра R _sh равно , подключенному параллельно подвижной катушке (сопротивление подвижной катушки принято равным R _м ).

Следовательно, I _sh xR _sh = I _m xR _m

⇒ _{шиллингов} = (I _м / I _{шиллингов} ) xR _м ……………………………. (1)

Но я _ш = Я — Я _м

Следовательно, из уравнения (1) мы можем записать как

R _sh = (I _m xR _m ) / (I — I _m )

Деление числителя и знаменателя на Im,

⇒ _рандов = _рупий / (I / I _м — 1)

⇒ (I / I _m — 1) = _m / R _sh

⇒ I / I _м = 1 + R _м / R _sh

Здесь отношение полного измеряемого тока к току в подвижной катушке i.е. (I / I _m ) называется умножающей мощностью шунта амперметра.

Следовательно,

Мощность умножения, м = I / I м = 1 + R m / R sh Сопротивление шунта амперметра, R sh = R м / (м-1)

Рекомендуемые чтения,

ECSTUFF4U для инженера-электронщика: Амперметр | Определение | Символ | Формула | Тип | Преимущества

Что такое амперметр?

Счетчик, который используется для измерения силы тока, известен как приборный амперметр.Ток — это поток электронов в амперах. Следовательно, прибор, который измеряет ток в амперах, известен как амперметр или амперметр.

Идеальный амперметр имеет нулевое внутреннее сопротивление. Но практически амперметр имеет небольшое внутреннее сопротивление. Диапазон измерения амперметра зависит от того, какое сопротивление мы должны установить.

Типы амперметра:

Следуя типу амперметра в зависимости от конструкции:

1. Амперметр с постоянной подвижной катушкой
2. Амперметр подвижный
3. Электродинамометр амперметр
4. Амперметр выпрямительного типа

1.Амперметр с постоянной подвижной катушкой

Его также называют прибором PMMC, проводники помещаются между полюсами процентного магнита. Когда через катушку протекает ток, она начинает выходить из строя. Прогиб катушки зависит от силы тока, протекающего через нее. Этот амперметр используется только для измерения постоянного тока.

2. Амперметр с подвижной катушкой

Его также называют веществом типа МИ. Амперметр MI измеряет как переменный, так и постоянный ток.В этом типе амперметра катушка свободно перемещается между полюсами постоянного магнита. Когда ток проходит через катушку, она начинает отклоняться под определенным углом. Прогиб катушки пропорционален току, протекающему через катушку.

3. Электродинамометр амперметр

Он используется для измерения переменного и постоянного тока. Точность прибора высока по сравнению с прибором с постоянной подвижной катушкой (PMMC) и катушкой Mvoinf (MI).Калибровка прибора одинакова как для переменного, так и для постоянного тока. Если калибровка прибора выполняется по постоянному току, то без повторной калибровки он используется для переменного тока

.

измерение.

4. Выпрямительный амперметр

Он используется для измерения переменного тока. Инструмент, использующий выпрямительный инструмент, который преобразует направление тока и передает его на инструмент PMMC. Такой тип прибора используется для измерения тока в цепи связи.

Применение амперметра:

• Применение этого устройства будет варьироваться от школы, колледжа или до промышленности.
• Они используются для измерения тока в здании, чтобы убедиться, что он не слишком низкий или слишком высокий.
• Используется с термопарой для проверки температуры.
• Эти токи, протекающие через катушку, создают необходимый отклоняющий момент.
• Электрики часто используют эти устройства для проверки неисправностей электрических цепей в здании.
• Используется на производственных предприятиях и в приборостроительных компаниях для проверки работоспособности устройств.
• Этот прибор используется для измерения тока в цепи.
• Он всегда включен в цепь последовательно и проводит измеряемый ток,
• Используется с термопарой для проверки температуры.

Достоинства и недостатки амперметра

Преимущества амперметра:

• Прочный, портативный.
• Не зависит от магнитное поле Земли.
• Это могло быть сделано очень точно.
• Амперметр используется для измерения величины электрического тока в электрической цепи.

Недостатки амперметра:

• Он тяжелый.
• Требовалось несколько тяжелых метров. для измерения силы тока в другом диапазоне.
• Не удалось сохранить данные.

Дополнительная информация:

Что такое амперметр?

Счетчик, который используется для измерения силы тока, известен как приборный амперметр.Ток — это поток электронов в амперах. Следовательно, прибор, который измеряет ток в амперах, известен как амперметр или амперметр.

Идеальный амперметр имеет нулевое внутреннее сопротивление. Но практически амперметр имеет небольшое внутреннее сопротивление. Диапазон измерения амперметра зависит от того, какое сопротивление мы должны установить.

Типы амперметра:

Следуя типу амперметра в зависимости от конструкции:

1. Амперметр с постоянной подвижной катушкой
2. Амперметр подвижный
3. Электродинамометр амперметр
4. Амперметр выпрямительного типа

1.Амперметр с постоянной подвижной катушкой

Его также называют прибором PMMC, проводники помещаются между полюсами процентного магнита. Когда через катушку протекает ток, она начинает выходить из строя. Прогиб катушки зависит от силы тока, протекающего через нее. Этот амперметр используется только для измерения постоянного тока.

2. Амперметр с подвижной катушкой

Его также называют веществом типа МИ. Амперметр MI измеряет как переменный, так и постоянный ток.В этом типе амперметра катушка свободно перемещается между полюсами постоянного магнита. Когда ток проходит через катушку, она начинает отклоняться под определенным углом. Прогиб катушки пропорционален току, протекающему через катушку.

3. Электродинамометр амперметр

Он используется для измерения переменного и постоянного тока. Точность прибора высока по сравнению с прибором с постоянной подвижной катушкой (PMMC) и катушкой Mvoinf (MI).Калибровка прибора одинакова как для переменного, так и для постоянного тока. Если калибровка прибора выполняется по постоянному току, то без повторной калибровки он используется для переменного тока

.

измерение.

4. Выпрямительный амперметр

Он используется для измерения переменного тока. Инструмент, использующий выпрямительный инструмент, который преобразует направление тока и передает его на инструмент PMMC. Такой тип прибора используется для измерения тока в цепи связи.

Применение амперметра:

• Применение этого устройства будет варьироваться от школы, колледжа или до промышленности.
• Они используются для измерения тока в здании, чтобы убедиться, что он не слишком низкий или слишком высокий.
• Используется с термопарой для проверки температуры.
• Эти токи, протекающие через катушку, создают необходимый отклоняющий момент.
• Электрики часто используют эти устройства для проверки неисправностей электрических цепей в здании.
• Используется на производственных предприятиях и в приборостроительных компаниях для проверки работоспособности устройств.
• Этот прибор используется для измерения тока в цепи.
• Он всегда включен в цепь последовательно и проводит измеряемый ток,
• Используется с термопарой для проверки температуры.

Достоинства и недостатки амперметра

Преимущества амперметра:

• Прочный, портативный.
• Не зависит от магнитное поле Земли.
• Это могло быть сделано очень точно.
• Амперметр используется для измерения величины электрического тока в электрической цепи.

Недостатки амперметра:

• Он тяжелый.
• Требовалось несколько тяжелых метров. для измерения силы тока в другом диапазоне.
• Не удалось сохранить данные.

Дополнительная информация:

Как рассчитать показания амперметра и вольтметра В классе 12 по физике CBSE

Подсказка: В этом вопросе мы будем использовать основной закон Ома, согласно которому мы имеем отношение между током, напряжением и сопротивлением данной цепи.Теперь, применяя заданные значения и решая, мы получим требуемый результат. Мы также узнаем основы закона Ома.

Используемая формула:
$ \ eqalign {& I \ propto V \ cr
& I = \ dfrac {V} {R} \ cr} $

Полное пошаговое решение:
По закону Ома при постоянной температуре ток I, проходящий через проводник, прямо пропорционален разности потенциалов V на его концах.
$ \ eqalign {
& I \ propto V \ cr
& I = \ dfrac {V} {R} \ cr} $

Из схемы (а): мы видим, что обе батареи подключены последовательно.Итак, общее напряжение будет:
$ \ eqalign {& V = 9V + 6V \ cr
& \ Rightarrow V = 15V \ cr} $

Теперь мы видим, что сопротивление последовательно составляет 2 Ом. Итак, ток определяется по формуле:
$ I = \ dfrac {V} {R} $

Подставляя значение напряжения и сопротивления в уравнение выше, мы получаем:
$ \ eqalign {& I = \ dfrac {{{ 15}} {2} \ cr
& \ Rightarrow I = 7.5A \ cr} $

Теперь мы находим, что падение напряжения на верхних резисторах сопротивлением 1 Ом равно
$ {V_a} = I \ times R $

Подставляя значение тока и сопротивления в приведенное выше уравнение, мы получаем:
$ {V_a} = 7.5 \ раз 1 = 7,5В $
Так как правая часть положительна. Итак, вольтметр показывает $ + 7.5V — 6V = + 1.5V $

Теперь в данной схеме (b):
В этой схеме подключенные источники 9 В и 6 В находятся напротив друг друга. Таким образом, результирующее напряжение составляет всего 3 В вместо 15 В.
мы видим, что обе батареи подключены последовательно. Итак, общее напряжение будет:
$ \ eqalign {
& V = 9V — 6V \ cr
& \ Rightarrow V = 3V \ cr} $ Теперь мы видим, что сопротивление последовательно составляет 2 Ом.
Итак, ток определяется по формуле:
$ I = \ dfrac {V} {R} $

Подставляя значение напряжения и сопротивления в уравнение выше, мы получаем:
$ \ eqalign {
& I = \ dfrac {3} {2} \ cr
& \ Rightarrow I = 1.5A \ cr} $

Теперь мы находим, что падение напряжения на верхних резисторах сопротивлением 1 Ом равно
$ {V_a} = I \ times R $

Подставляя значение тока и сопротивления в приведенное выше уравнение, мы получаем:
$ {V_a} = 1,5 \ times 1 = 1,5 В $
Поскольку правая часть положительна.Итак, вольтметр показывает $ + 1,5 В + 6 В = + 7,5 В $

Таким образом, мы можем сделать вывод, что в цепи (а) напряжение составляет 1,5 В, а ток составляет 7,5 А, тогда как в цепи (b) напряжение составляет 7,5 В. и ток 1,5А.

Дополнительная информация:
Как мы знаем, если мы строим график V-I, то получается прямая линия. Это экспериментально подтвердило закон Ома.

Итак, мы можем сказать, что закон Ома не выполняется при любых условиях, таких как непостоянные температура и давление.Итак, закон Ома действует только для проводников.

Примечание:
Следует помнить, что у закона Ома есть ограничения. Они действительны только для проводников не для всех материалов. Следует также отметить, что сопротивление обратно пропорционально протеканию тока. Единица сопротивления — Ом, названная в честь ученого.

4.10: Амперметры и вольтметры — Физика LibreTexts

Для целей этого раздела не имеет значения, как на самом деле работает амперметр.Достаточно сказать, что через амперметр протекает ток, и стрелка перемещается по шкале, чтобы указать ток, или же ток отображается в виде чисел на цифровом дисплее. Чтобы измерить ток через какой-либо элемент цепи, амперметр, конечно же, помещается в серию с элементом. Обычно амперметр имеет довольно низкое сопротивление.

Недорогой вольтметр на самом деле просто амперметр, имеющий довольно высокое сопротивление. Если вы хотите измерить разность потенциалов на каком-то элементе схемы, вы, конечно же, поместите вольтметр на этого элемента (т.е.е. в параллельно с ним ). Небольшая часть тока через элемент отводится через счетчик; измеритель измеряет этот ток, и, исходя из известного сопротивления измерителя, можно вычислить разность потенциалов — хотя на практике никто не делает никаких вычислений — шкала отмечена в вольтах. Размещение счетчика на элементе схемы фактически немного уменьшает разность потенциалов на элементе, то есть уменьшает то, что вы хотите измерить.Но поскольку вольтметр обычно имеет высокое сопротивление, этот эффект невелик. Существуют, конечно, современные (и более дорогие) вольтметры совершенно другой конструкции, которые вообще не потребляют ток и действительно измеряют разность потенциалов, но в этом разделе нас интересует часто встречающийся вольтметр с амперметром, повернутым на ток. Можно заметить, что потенциометр, описанный в предыдущем разделе, не принимает ток от интересующего элемента схемы и, следовательно, является настоящим вольтметром.

Существуют счетчики, известные как «мультиметры» или «авометры» (для ампер, вольт и омов), которые можно использовать как амперметры или вольтметры, и именно они рассматриваются в данном разделе.

Типичный недорогой амперметр дает полную шкалу отклонения (FSD), когда через него протекает ток 15 мА = 0,015 А. Его можно приспособить для измерения более высоких токов, подключив к нему небольшое сопротивление (известное как «шунт») .

Предположим, например, что у нас есть измеритель, который показывает FSD при токе 0.015 А протекает через него, а сопротивление измерителя составляет 10 \ (\ Omega \). Мы хотели бы использовать измеритель для измерения токов до 0,15 А. Какое значение сопротивления шунта мы должны приложить к измерителю? Что ж, когда общий ток составляет 0,15 А, мы хотим, чтобы 0,015 А протекала через измеритель (который затем показывает FSD), а оставшаяся часть, 0,135 А, протекала через шунт. При токе 0,015 А, протекающем через измеритель 10 \ (\ Omega \), разность потенциалов на нем составляет 0,15 В. Это также разность потенциалов на шунте, и, поскольку ток через шунт равен 0.135 А, сопротивление шунта должно быть 1,11 \ (\ Omega \).

Также можно использовать счетчик как вольтметр. Предположим, например, что мы хотим измерить напряжения (ужасное слово!) До 1,5 В. Мы помещаем большое сопротивление R в серии с измерителем, а затем помещаем сопротивление измерителя плюс последовательно разность потенциалов к измеренной. Общее сопротивление измерителя плюс последовательное сопротивление составляет (10 + R ), и он покажет FSD, когда ток через него равен 0.