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

Все неприличные комментарии будут удаляться.

Амперметр. Измерение силы тока (Ерюткин Е.С.). Видеоурок. Физика 8 Класс

На этом уроке мы рассмотрим измерение силы тока.

На предыдущем уроке мы говорили о том, что главной характеристикой действия электрического тока является сила тока. Поскольку сила тока – это физическая величина, то она может быть измерена. Для того чтобы измерить силу тока, используется прибор, который называется амперметр.

Слово «амперметр» состоит из двух слов. Ампер – это единица измерения силы тока, названная в честь французского учёного Ампера, а «метрио» – измерять, поэтому само название прибора говорит о том, что это – измеритель силы тока.

В основу всех амперметров положено магнитное и электромагнитное действие электрического тока: когда по проводнику протекает электрический ток, вокруг проводника наблюдается магнитное и электромагнитное действие.

Первые измерения силы тока были произведены в начале XIX века. Сам измерительный прибор был крайне примитивным: брали магнитную стрелку (компас), возле него располагали проводник, по которому протекал электрический ток, и по отклонению магнитной стрелки судили о том, электрический ток какой величины протекает по проводнику. То есть, по углу отклонения стрелки компаса делали выводы о величине силы тока.

Конечно, на сегодняшний день все эти приборы претерпели серьёзные изменения. Существует очень много различных видов амперметров. Однако все эти разновидности объединяет общий принцип: весь электрический заряд, который протекает по проводнику, должен проходить через амперметр.

Рассмотрим, как обозначается амперметр на схемах. Перед этим вспомним, что сила тока обозначается буквой I. А единицей измерения силы тока является 1 Ампер. Как мы уже говорили, единица силы тока названа в честь французского учёного, который много сделал для исследования электрического тока и его действий (Рис. 1).

 

Рис. 1. Ампер (Источник)

Сам амперметр на схемах, т. е. на рисунках, которые изображают соединения частей электрической цепи, обозначают следующим образом: кружок, внутри которого написана буква А (Рис. 2).

 

Рис. 2. Обозначение амперметра

Рассмотрим теперь непосредственно сами амперметры: какие они бывают, из чего состоят, как устроены.

На рис. 3 представлены фотографии различных видов амперметров.

      

      

Рис. 3. Различные амперметры (Источник) (Источник) (Источник)

Амперметры могут быть различных размеров, конструктивных особенностей, однако есть ещё одна вещь, кроме принципа работы, которая их объединяет: амперметры всегда включаются в электрическую цепь последовательно. Говорят так: мы разрываем цепь, и в место разрыва включаем прибор.

Как отличить амперметр от других приборов?

Во-первых, на всех амперметрах мы видим букву А, которая подчёркивает, что этот прибор – амперметр. Кроме того, у всех амперметров есть шкала с делениями, а также зажимы (клеммы), к которым подключаются проводники. При этом одна из клемм всегда подписывается как «+» (чтобы именно она подключалась к положительному полюсу источника тока). Вторая клемма иногда обозначается «-» (в противном случае это подразумевается по умолчанию).

Все приборы, которые представлены на рис. 3, используются для измерения постоянного тока, т. е. того тока, который создают аккумуляторы и гальванические элементы. И на всех этих приборах есть знак, который говорит об этом: горизонтальная прямая линия. Если бы на приборе была изображена волнистая линия, то это означало бы, что этот прибор используется для измерения переменного тока.

Как мы уже говорили, в основе всех амперметров лежит магнитное действие электрического тока. На рис. 4. изображено устройство амперметра: стрелка прибора укреплена на очень легкой рамке. Эта рамка находится в магните, по которому протекает ток и создается магнитное поле. В этом магнитном поле и находится рамка. Она отклоняется в магнитном поле, и стрелка показывает по шкале различные значения силы тока.

Рис. 4. Устройство амперметра (Источник)

Если шкала прибора рассчитана на отрицательные и положительные значения, то с помощью такого амперметра можно измерять не только силу тока, но и его направление.

Теперь подробнее рассмотрим то, как амперметры включаются в электрическую цепь (Рис. 5).

Рис. 5. Включение амперметра в цепь

На рис. 5. изображены две схемы с гальваническими элементами. Короткой палочкой обозначается «-» (отрицательный полюс), а длинной – «+» (положительный полюс). Перечёркнутым кружочком обозначается лампочка накаливания, а ключ, который обозначен наклонной палочкой, в данной цепи замкнут. Кроме того, в цепь включён амперметр (кружочек с буквой А внутри).

Когда мы говорили о том, как включается амперметр, то упоминали, что положительный полюс амперметра (отмечен знаком «+») подключается к положительному полюсу источника тока.

Важен также тот факт, что амперметр можно располагать и так, как указано на левом рисунке, и так, как указано на правом. То есть, от того, что мы поменяли местами амперметр и лампу накаливания, показания амперметра не изменятся.

Дело в том, что, как мы уже говорили, амперметр включается в цепь таким образом, чтобы весь электрический заряд прошел через этот прибор. Соответственно, на любом участке цепи количество электрических зарядов, прошедших по проводнику, одинаково. Следовательно, можно говорить и о том, что амперметр показывает в обеих цепях одинаковое значение.

Краткие выводы урока: амперметр – прибор для измерения силы тока, который включается в цепь последовательно, т. е. в разрыв цепи. Амперметр показывает значение силы тока. Принцип действия любого амперметра основан на магнитном, электромагнитном действии электрического тока.

 В заключение хотелось бы уточнить ещё один немаловажный нюанс: использовать амперметр можно исключительно тогда, когда мы приблизительно знаем значение силы тока. Дело в том, что через амперметр проходит весь заряд, и если этот заряд будет слишком велик, то амперметр просто сгорит.

На следующем уроке мы познакомимся с такой характеристикой тока, как напряжение.

                       

Список литературы

1. Генденштейн Л. Э, Кайдалов А. Б., Кожевников В. Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В. А., Ройзена И. И. – М.: Мнемозина.
2. Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А. А., Засов А. В., Киселев Д. Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Фестиваль педагогических идей «Открытый урок» (Источник).
2. Физика для всех (Источник).

 

Домашнее задание

1. П. 38, вопросы 1–3, стр. 89, упр. 15 (1–4), стр. 89–90. Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
2. Ученик утверждает, что амперметр, включённый в цепь перед лампочкой, покажет большую силу тока, чем включённый после неё. Прав ли ученик?
3. Как определить максимальную силу тока, которую можно измерить с помощью данного амперметра?

Сила тока. Амперметр — методическая рекомендация. Физика, 8 класс.

1.	Показание амперметра	1 вид — рецептивный	лёгкое	1 Б.	Требуется назвать показание амперметра, включённого в цепь, если известно показание другого амперметра, включённого в эту же цепь.
2.	Амперметр в цепи	1 вид — рецептивный	лёгкое	1 Б.	Проверяется знание подключения амперметра в цепь.
3.	Сила тока в цепи	1 вид — рецептивный	лёгкое	1 Б.	Проверяется знание того, что сила тока во всех участках одинакова (при последовательном соединении).
4.	Как меняется сила тока	1 вид — рецептивный	лёгкое	1 Б.	Проверяется знание того, что сила тока во всех участках одинакова (при последовательном соединении) и не зависит от места подключения амперметра.
5.	Подключение амперметра в цепь	1 вид — рецептивный	лёгкое	1 Б.	Проверяется знание подключения амперметра в цепь.
6.	Направление тока	1 вид — рецептивный	лёгкое	1 Б.	Проверяется знание направления тока.
7.	Виды амперметров	1 вид — рецептивный	лёгкое	1 Б.	Проверяется умение отличить амперметр для измерения силы постоянного тока от амперметра для измерения силы переменного тока.
8.	Амперы	1 вид — рецептивный	лёгкое	2 Б.	Единицы силы тока.
9.	Сила тока	1 вид — рецептивный	лёгкое	1 Б.	Сила тока в электрических приборах.
10.	Вычисление силы тока	2 вид — интерпретация	среднее	2 Б.	Требуется найти силу тока.
11.	Единицы измерения силы тока	2 вид — интерпретация	среднее	4 Б.	Проверяется умение работать с единицами силы тока.
12.	Единицы силы тока	2 вид — интерпретация	среднее	4 Б.	Проверка умения работать с единицами силы тока.
13.	Цена деления амперметра	2 вид — интерпретация	среднее	1 Б.	Требуется сравнить цену деления амперметров.
14.	Показание амперметра	2 вид — интерпретация	среднее	2 Б.	Требуется определить показание амперметра, используя знания о пределе измерения и цене деления.
15.	Выбор амперметра для цепи постоянного тока	2 вид — интерпретация	среднее	1 Б.	Проверяется умение отличать амперметр для измерения силы постоянного тока от амперметра для измерения силы переменного тока.
16.	Выбор амперметра для цепи переменного тока	2 вид — интерпретация	среднее	1 Б.	Проверяется умение отличать амперметр для измерения силы переменного тока от амперметра для измерения силы постоянного тока.
17.	Время протекания заряда	2 вид — интерпретация	среднее	2 Б.	Проверяется умение находить время.
18.	Электрический заряд	2 вид — интерпретация	среднее	2 Б.	Проверяется умение находить заряд.
19.	Вычисление силы тока в фонарике	3 вид — анализ	сложное	3 Б.	Проверяется умение находить силу тока, работать со степенями.
20.	Количество электронов	3 вид — анализ	сложное	3 Б.	Проверяются умения: находить заряд, выражать физические величины из формул, работать со степенями.
21.	Вычисление силы тока в лампочке	3 вид — анализ	сложное	3 Б.	Проверяются умения: находить силу тока, переводить единицы измерения физических величин.
22.	Время протекания заряда в тостере	3 вид — анализ	сложное	3 Б.	Проверяются умения: находить время, переводить единицы измерения физических величин.
23.	Электрический заряд, протекающий через кнопку звонка	3 вид — анализ	сложное	3 Б.	Проверяются умения: находить заряд, переводить единицы измерения физических величин.

Как измерить сопротивление амперметра. Амперметр — основные характеристики, предназначение

Люди часто задаются вопросом, как подключить амперметр в цепь. Чтобы полностью понять, как правильно это делать, стоит остановиться на физических законах протекания тока в электрической цепи. А также — рассмотреть принципы, по которым воздавался такой прибор, как амперметр. Тогда будет полностью ясно, как действовать, когда нужно измерить силу тока.

Физические основы

В методе подключения амперметра и вольтметра к электрической сети лежит закон Ома. Не будем приводить трактовку для полной цепи, где учитывается электродвижущая сила и внутреннее сопротивление источника питания. Чтобы понять, как подключить амперметр в цепь, достаточно будет упрощенного изложения для параллельного и последовательного соединения.

1. При последовательном соединении нагрузки в сети через каждый элемент протекает ток одинаковой силы. При этом падения напряжения на каждом участке пропорциональны его сопротивлению и в сумме равны напряжению на концах цепи.

2. При параллельном соединении на каждом элементе присутствует напряжение, равное приложенному ко всей цепи. Сила тока, протекающая на каждом из параллельных участков, прямо пропорциональна его сопротивлению.

Из этого краткого изложения закона Ома ясно, что правильный ответ на вопрос «как подключить амперметр в цепь» — методом последовательного включения.

Амперметр и последствия неправильного использования

Для четкого измерения силы тока в цепи, главное качество амперметра должно состоять в том, чтобы оказывать минимальное воздействие на схему в целом. Поэтому прибор делают с минимальным внутренним сопротивлением. Для измерения параметров, которые выходят за пределы устройства, можно использовать трансформаторы тока, снижающие выходные показатели.

Опасность неправильного включения состоит в том, что амперметр просто сгорит. Как подключить амперметр в цепь — имеет значение. Если просто вставить щупы в розетку или касаться точек на плате — скорее всего, результатом будет немного дыма «с запахом гуманитарного образования». Из-за того, что на прибор будет поступать высокое напряжение по закону Ома для параллельного соединения — он просто сгорит. Включайте прибор только последовательно.

Некоторые методы

В быту можно создать измерительную розетку. Для этого она, грубо, должна прерывать один из проводов, ведущих к устройству. Можно установить ее рядом с уже подключенной. Для этого отсоединяется один провод, присоединяется к измерительной розетке. Второй ее контакт соединяется перемычкой со свободной точкой подключения рабочей розетки. Теперь, включая прибор, можно вставить щупы амперметра в измерительную розетку и посмотреть результат.

В этом, собственно, заключается ответ на вопрос, как подключить амперметр в цепь. Нужно прервать один из проводников в цепи и в этом месте производить измерения. Аналогично работает методика измерения тока в лампочке, например. Если очень нужно сделать быстро — перекусите один провод кусачками и можно производить замер.

Альтернативные методы

Бывают ситуации, когда цепь невозможно разорвать и «вмонтировать» в нее амперметр последовательным включением. В таких случаях используются бесконтактные клещи. Они замеряют величину электромагнитного поля, которое возникает вокруг проводника. На основании этой оценки делается вывод о величине проходящего тока.

Амперметр. Измерение силы тока — видео

Инструкция

Используйте шунты только из комплекта поставки амперметра. Любые другие приведут к значительному искажению показаний. Связано это с тем, что магнитоэлектрические индикаторы разных марок даже с одинаковым током полного отклонения стрелки имеют различное внутреннее сопротивление.

Выберите шунт, рассчитанный на предельный ток несколько ниже измеряемого. Например, если предполагается, что ток в цепи может меняться в пределах от 5 до 8 А, используйте шунт на 10 А.

На винтах индикатора имеется по две гайки. Отверните с каждого из винтов только первую из них. Вторую, расположенную ближе к корпусу, не отворачивайте, иначе винт провалится внутрь, и для ремонта прибора его придется вскрыть. Тогда, если до этого он подвергался проверке, потребуется осуществить эту процедуру заново.

Наденьте шунт на винты и закрепите их гайками. Не забудьте о двух шайбах, которые должны быть расположены между шунтом и вторыми гайками каждого из винтов.

Обесточьте устройство, потребляемый ток которого вы хотите измерить. Разорвите цепь его питания, после чего, соблюдая полярность, включите в разрыв цепи амперметр с шунтом. Провода зажимайте между шайбами. Включите питание, прочитайте показания, после чего снова обесточьте цепь, уберите амперметр и восстановите соединение.

Показания прибора умножьте на коэффициент, указанный на шунте. Если он не указан, вычислите цену деления самостоятельно. Например, если ток полного отклонения индикатора равен 100 мкА, а шунт рассчитан на 10 А, то каждому микроамперу на шкале будет соответствовать 0,1 А тока в цепи.

В крайнем случае можно использовать шунт без обозначений и любой магнитоэлектрический индикатор. Соедините последовательно испытуемый и образцовый амперметры. Подключите их к стабилизатору тока . Плавно повышая ток от нуля, добейтесь полного отклонения стрелки испытуемого прибора. По образцовому амперметру узнайте ток в цепи. Поделите его на количество делений на шкале и тем самым вычислите цену одного деления.

Несмотря на то, что амперметр считается атрибутом автомобилей, выпущенных достаточно давно, такое оборудование все еще встречается, как и машины ранних поколений. Поэтому при необходимости заменить, отремонтировать или же произвести любую другую операцию следует знать, как подключить амперметр.

Вам понадобится

• Соединительные провода, амперметр.

Инструкция

Так как амперметр в электрическую цепь подключается последовательно, найдите провода, соединяющие генератор и аккумулятор. Их необходимо аккуратно разъединить, не потеряв значения полярности проводов.

Как правило, генератор и аккумулятор соединяются проводами большого сечения, поэтому выбирать таковые для подключения амперметра следует аналогичного диаметра.

Соответственно, следует соединить провода для того, чтобы соединить генератор с амперметром и аккумулятор с ним же. С этой целью уложите их и тщательно обмотайте изолентой, чтобы избежать замыкания.

Полезный совет

Если вы используете цифровое оборудование, то по большому счету полярность проводов не имеет значения. Но в случае использования аналогового прибора, обязательно учтите, что минус от амперметра подключается к плюсу аккумулятора.

Источники:

• Обсуждение данной темы на форуме.
• подключение амперметра в автомобиле

Чувствительность современных стрелочных индикаторов настолько высока, что у многих из них ток полного отклонения стрелки не превышает ста микроампер. На практике же нередко приходится измерять токи, исчисляемые сотнями миллиампер и даже амперами. На помощь приходит так называемый шунт .

Инструкция

Перед тем как приступать к изготовлению шунт а, необходимо измерить внутреннее сопротивление стрелочного индикатора. Для этого используйте обыкновенный тестер или мультиметр (неважно, стрелочный или цифровой). При этом, необходимо, чтобы ток через испытываемый прибор был не слишком большим, иначе его стрелка может деформироваться.

Теперь рассчитайте напряжение, которое необходимо подать на индикатор, чтобы его стрелка отклонилась полностью. Для этого переведите ток полного отклонения в амперы, а измеренное сопротивление прибора — в омы. Затем подставьте их в стандартную формулу закона Ома:U=IR, где U — напряжени

Сила тока. Амперметр. Физика, 8 класс: уроки, тесты, задания.

1.	Показание амперметра Сложность: лёгкое	1
2.	Амперметр в цепи Сложность: лёгкое	1
3.	Сила тока в цепи Сложность: лёгкое	1
4.	Как меняется сила тока Сложность: лёгкое	1
5.	Подключение амперметра в цепь Сложность: лёгкое	1
6.	Направление тока Сложность: лёгкое	1
7.	Виды амперметров Сложность: лёгкое	1
8.	Амперы Сложность: лёгкое	2
9.	Сила тока Сложность: лёгкое	1
10.	Вычисление силы тока Сложность: среднее	2
11.	Единицы измерения силы тока Сложность: среднее	4
12.	Единицы силы тока Сложность: среднее	4
13.	Цена деления амперметра Сложность: среднее	1
14.	Показание амперметра Сложность: среднее	2
15.	Выбор амперметра для цепи постоянного тока Сложность: среднее	1
16.	Выбор амперметра для цепи переменного тока Сложность: среднее	1
17.	Время протекания заряда Сложность: среднее	2
18.	Электрический заряд Сложность: среднее	2
19.	Вычисление силы тока в фонарике Сложность: сложное	3
20.	Количество электронов Сложность: сложное	3
21.	Вычисление силы тока в лампочке Сложность: сложное	3
22.	Время протекания заряда в тостере Сложность: сложное	3
23.	Электрический заряд, протекающий через кнопку звонка Сложность: сложное	3

Измерение силы тока при помощи амперметра

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

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

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

Амперметр. Измерение силы тока в цепи. 8-й класс

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цели урока:

• Образовательная: повторить понятия: электрический ток; правила определения цены деления измерительного прибора, составления электрических цепей; ознакомить школьников с методом измерения силы тока, изучить принцип действия амперметра.
• Развивающая: формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать результаты экспериментов; активизировать мышление школьников, умение самостоятельно делать выводы, развивать речь; продолжить развитие умения работать с физическими приборами.
• Воспитательная: развитие познавательного интереса к предмету, расширение кругозора учащихся

1. Организационный момент

Здравствуйте, ребята. Прежде чем начать урок, я хочу процитировать вам слова знаменитого поэта Персии

Науку все глубже постигнуть стремись,
Познанием вечного жаждой томись.
Лишь первых познаний блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания нет.
Фирдоуси, персидский поэт,
940-1030 гг.

2. Фронтальный опрос

Давайте вспомним материал, который вы проходили на предыдущих уроках:

• Что такое электрический ток?
• Какие условия необходимы для возникновения электрического ток?
• Какие действия может оказывать электрический ток?
• Какой физической величиной характеризуется действие электрического тока?
• В каких единицах она измеряется?

3. Объяснение нового материала

Раз сил тока – физическая величина, то ее можно измерить. Значит, должен существовать прибор, позволяющий измерить силу тока. Сегодня на уроке мы познакомимся с прибором, который измеряет силу тока, узнаем, как правильно включать это прибор в цепь и научимся им пользоваться.

Давайте попробуем вместе выяснить, как данный прибор называется… (амперметр)

А теперь вместе сформулируем тему урока: Амперметр. Измерение силы тока в цепи.

Перед вами на столе находятся демонстрационный и лабораторный амперметры.

Принцип действия амперметра схож с ГАЛЬВАНОМЕТРОМ. Давайте вспомним, какое действие электрического тока положено в основу действия гальванометра… Совершенно верно – действие магнитного поля на рамку с током. Но гальванометр рассчитан на измерение очень малых токов – 0,00001 А и, при его включении, нет разницы в какую сторону течет ток. А вот амперметры могут измерять десятки и сотни ампер. Амперметр устроен так, что его включение практически не влияет на измеряемую величину. По его шкале, всегда можно определить, на какую наибольшую силу тока он рассчитан.

Можно ли включать амперметр в цепь с силой тока превышающей его максимальное значение? (Нет).

Для того чтобы уметь им пользоваться, необходимо знать следующие правила:

• Включается амперметр в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют.
• Включение амперметра производится с помощью двух клемм, или двух зажимов:

(+) и (-). Посмотрите на амперметры на ваших столах. Клемму со знаком (+) нужно обязательно соединять с проводом, идущим от (+) полюса источника.

в случае «зашкаливания» — выхода стрелки за пределы шкалы — немедленно разомкните цепь!

• Беречь прибор от резких ударов и тряски, пыли.
• На электрических схемах обозначается:

Прежде чем приступить к измерению силы тока, нужно определить цену деления амперметра. Вспомните, как определить цену деления прибора…берем два ближайших штриха, отмеченных числами, из большего числа вычитаем меньшее, и полученный результат делим на число штрихов между цифрами. Потренируемся определять цену деления и показания амперметра.

Давайте теперь попробуем измерить силу тока в цепи. Как вы думаете, куда именно нужно подключить амперметр, что бы измерить силу тока в лампочке?

Будут ли отличаться показания амперметра, если включить его до лампочки и после лампочки? На эти вопрос вы ответите сами после выполнения экспериментального задания. У вас на столах лежат приборы: Источник тока(батарейка), лампочка на подставке, ключ, два амперметра, соединительные провода. Соберите электрическую цепь по схеме, которая перед вами на экране. Не забудьте, что клемму со знаком (+) нужно обязательно соединять с проводом, идущим от (+) полюса источника.

Ученики выполняют работу: собирают цепь, измеряют силу тока, делают вывод.

Показания амперметра не зависят от места включения амперметра в цепь. Это видно из опыта, т.к. оба амперметра показывают одно и тоже.

Сила тока на всех участках электрической цепи карманного фонарика одинакова.

4. Рефлексия.

Что же нового вы узнали сегодня на уроке, чему научились?

Ученики: мы узнали, каким прибором можно измерить силу тока, как правильно включать его в цепь и измерили силу тока на лампочке карманного фонарика.

Теперь нам осталось провести небольшой тест, что бы выяснить, как вы усвоили новый материал .

(Тест выводится на экран и раздается ученика на парты. Ученики выполняют тест на отдельных листочках, которые в конце урока сдают учителю.)

Вариант № 1.

1. Как называется прибор, для измерения силы тока:

• Гальвнометр
• Гальванический элемент
• Амперметр
• электрометр

2. Какое действие тока используют в амперметрах?

1. Тепловое
2. Химическое
3. Механическое
4. Магнитное

3. На рисунке 1 изображены схемы электрической цепи. Какой из амперметров включен в цепь правильно?

4. Определите цену деления амперметра

1. 2 А
2. 0,5 А
3. 1 А
4. 0,5 мА

5. На каком участке цепи, в которой работают электролампа и звонок, надо включить амперметр, чтобы узнать силу тока в звонке?

1. До звонка (по направлению электрического тока)
2. После звонка
3. Возле положительного полюса источника тока
4. На любом участке электрической цепи

Вариант №2

1. Амперметр – прибор для …

1. Измерения электрического заряда
2. Измерения силы тока
3. Обнаружения электрического заряда

2. Силу тока в какой лампе показывает включенный в эту цепь амперметр?

1. В №1
2. В №2
3. В №3
4. В каждой из них

3. По показанию амперметра №2 сила тока в цепи равна 0,5мА. Какую силу тока зарегистрируют амперметры №1 и №3?

1. №1 – меньше 0,5мА, №3 – больше 0,5 мА
2. №1 – больше 0,5мА, №3 – меньше 0,5 мА
3. №1 и №3, как и №2, — 0,5 мА

4. Определите цену деления амперметра:

1. 2А
2. 1А
3. 0,5А
4. 0,2А

5. Как амперметр включается в цепь?

1. Рядом с тем потребителем тока, в котором надо измерить силу тока, соединяя его клемму, отмеченную “+”, с проводником, идущим от положительного полюса источника тока
2. Последовательно с элементом цепи, где измеряется сила тока, следя за тем, чтобы его клемма, отмеченная знаком “+”, была соединена с положительным полюсом источника тока
3. Последовательно с тем участком цепи, в котором измеряется сила тока, соединяя его клемму “+” с отрицательным полюсом источника тока
4. Без каких либо правил.

Теперь давайте проверим, как вы ответили на вопросы теста

Ответы 1 варианта		Ответы 2 варианта
№ вопроса	№ ответа	№ вопроса	№ ответа
1	3	1	2
2	4	2	4
3	1	3	3
4	2	4	4
5	4	5	2

А теперь сами поставьте себе оценку.

5. Домашнее задание. Параграф 38, упр. 15 (3)

6. Постановка проблемы следующего урока.

У меня на доске собрана электрическая цепь, состоящая из источника тока, двух лампочек и ключа. Мы только что убедились, что при таком соединении сила тока в любом участке цепи одинакова, следовательно, тепловое действие тока одинаково. Но при замыкании цепи лампы горят по-разному. Почему это происходит, вы узнаете на следующем уроке.

Спасибо за урок. Мне было приятно с вами работать. Не забудьте при выходе из класса положить ко мне на стол листок с вашим тестом.