пошаговая инструкция / Справочник :: Бингоскул

Как подключается вольтметр в электрическую цепь: пошаговая инструкция добавить в закладки удалить из закладок

Содержание:

Напряжение на участке электрической цепи или отдельном её элементе вычисляется по закону Ома или определяется при помощи измерительного прибора. Рассмотрим, как подключается вольтметр в электрическую цепь. Коснёмся вопроса эксплуатации цифрового мультиметра для работы с переменным и постоянным напряжением.

Как подключается вольтметр в цепь

Чтобы измерить постоянное напряжение между двумя точками цепи, вольтметр подключается параллельно исследуемому источнику. Современные приборы обладают высоким внутренним напряжением, которое исключает влияние самого измерительного устройства на функционирование цепи. Правила включения вольтметра в цепь просты:

• Предварительно отключается питание электросети: как кнопкой или переключателем, так и путём изъятия вилки из розетки.


• Вольтметр подсоединяется параллельно интересующему участку.


• Обязательно соблюдается полярность: клемма с «плюсом» на приборе соединяется с «+» в схеме.


• Выбирается предполагаемый коэффициент умножения, соответствующий ожидаемой величине. Если последняя неизвестна, выставляется пиковое значение. При необходимости – уменьшается для получения требуемой точности.


• Цена деления шкалы аналогового прибора определяет его точность, если условия не предполагают иного.

Как работать с мультиметром

При работе с тестером необходимо следовать рекомендациям, указанным в инструкции по эксплуатации.

Постоянное напряжение

Цепь предварительно разрывается.

1. Красный щуп подключается к разъёму «V Ω ma».


2. Чёрный – подсоединяется к гнезду «COM».


3. Поворотным переключателем выбирается оценочный предел постоянного напряжения «DCV».


4. Если значение неизвестно, устанавливается максимальное, затем последовательно уменьшается на одну позицию.


5. Свободные концы щупов подключаются к схеме.


6. Отображённое на дисплее напряжение фиксируется.

При наличии кнопки «HOLD» ею можно «заморозить» текущее значение на дисплее.

Переменное напряжение

Алгоритм работы аналогичный. Только поворотный переключатель переводится в положение ACV.

Добавочный резистор

Современные измерительные приборы поставляются с добавочным резистором, подключённым последовательно с обмоткой тестера либо вольтметра. Он снижает нагрузку на катушку, часть напряжения приходится на сопротивление. Это значение предварительно известно, к тому же пропорционально сопротивлению резистора. Если на старых лабораторных вольтметрах такого резистора нет, его подключают отдельно, после проводят вычисления. Цифровые измерительные устройства делают это автоматически – поворотом ручки устанавливается соответствующий множитель.

От сопротивления добавочного резистора зависит максимальное измеряемое значение напряжения. Для большинства бытовых тестеров пиковым является напряжение:

• постоянное – 1000 В или 1 кВ;


• переменное – 200 В.

Для изготовления резистора применяют материал с низким температурным сопротивлением, что исключает зависимость показаний прибора от термических показателей.

Поделитесь в социальных сетях:

21 октября 2021, 14:10

Физика

Could not load xLike class!

Как по отношению к нагрузке включается в электрическую цепь вольтметр?

Как по отношению к нагрузке включается в электрическую цепь вольтметр?

Вольтметр подключается параллельно участку цепи, на котором будет измеряться напряжение,а амперметр включается в электрическую цепь последовательно с тем элементом цепи, силу тока в котором необходимо измерить.

Как Амперметр включается в электрическую цепь?

В электрической цепи амперметр соединяется последовательно с нагрузкой, а при больших токах — через трансформатор тока, магнитный усилитель или шунт.

Как на схеме обозначается амперметр?

На принципиальных схемах амперметры обозначаются кружком и буквой внутри: А, мА (миллиамперметр) и мкА (микроамперметр). Рядом с условным обозначением прибора указывается его порядковый номер в схеме и буквенное обозначение «PА».

Какое внутреннее сопротивление должен иметь вольтметр?

Идеальный вольтметр должен обладать бесконечно большим внутренним сопротивлением. Поэтому чем выше внутреннее сопротивление в реальном вольтметре, тем меньше влияния оказывает прибор на измеряемый объект и, следовательно, тем выше точность и разнообразнее области применения.

Какое сопротивление должно быть у вольтметра?

Так как вольтметр является частью сопротивления 9,615 МОм, его индикатор покажет напряжение 0,8889 вольт. Вольтметр не может «знать», что до его подключения к цепи напряжение на нижнем резисторе (сопротивлением 250 МОм) имело величину 12 вольт.

Какой системы амперметры и вольтметры имеют равномерную шкалу?

Амперметры и вольтметры магнитоэлектрической системы имеют равномерную шкалу, так же электродинамические приборы имеют равномерную шкалу, но начиная с примено 20 процентов ее номинального значения.

Какое сопротивление имеет вольтметр рассчитанный на 127 вольт?

Ответ: 6,35 Ом.

Почему сопротивление вольтметра должно быть очень большим?

Почему сопротивление вольтметра должно быть большим? Вольтметр — прибор для измерения напряжения. Если в цепь включить вольтметр, то сопротивление цепи уменьшится. Чтобы свести это уменьшение к минимуму, следует делать сопротивление вольтметра намного большим по сравнению с сопротивлением цепи.

Каким должно быть сопротивление амперметра для измерения силы тока на участке цепи?

Для этого нужно, чтобы сопротивление амперметра было много меньше сопротивления потребителей. В идеале — нулевое. Но на практике достаточно, чтобы оно было в сто — в тыщу раз меньше сопротивления потребителей. Тогда падение напряжения на нагрузке-потребителе упадёт не более чем на 1% — 0,1% процент соответственно.

Каким должно быть входное сопротивление вольтметра?

Входное сопротивление вольтметра должно быть большим. Входное сопротивление вольтметров носит комплексный характер. Однако на низких частотах следует учитывать только активное сопротивление, а на высоких – только емкостное. Входное сопротивление вольтметра должно быть не менее 20 кОм / В.

Как измерить входное сопротивление вольтметра?

Чтобы определить входное сопротивление вашего вольтметра, выполните следующие действия;

1. Измерьте напряжение с помощью измерителя и одновременно с другим измерителем, измерьте ток, проходящий через ВОЛЬТМЕТР. (Ампер-метр)
2. Используя закон Ома, рассчитайте следующее …

Каким должно быть сопротивление вольтметра по сравнению с сопротивлением лампочки?

Вольтметр подключается параллельно, а потому его сопротивление должно быть как можно больше (ток идет по пути наименьшего сопротивления. … Амперметр же подключается последовательно, и ток через него будет идти в любом случае, а потому сопротивление его должно быть максимально низким.

Как измерить сопротивление вольтметра?

Для того чтобы измерить сопротивление вольтметром, его включают последовательно с измеряемым сопротивлением Rx, которое закорачивают при помощи кнопки SB. При нажатой кнопке SB определяют показания вольтметра, то есть получают напряжение сети Uc, после чего размыкают кнопку и фиксируют показания вольтметра Uv.

Что такое идеальный вольтметр?

Идеальный вольтметр вольтметр, обладающий бесконечным внутренним сопротивлением. Такой прибор не пропускает через себя электрический ток. Он эквивалентен разрыву цепи.

Как рассчитать сопротивление шунта?

Расчет шунта для амперметра

1. Понятия и формулы
2. Шунтом называется сопротивление, которое присоединяется параллельно зажимам амперметра (параллельно внутреннему сопротивлению прибора), чтобы увеличить диапазон измерений. …
3. Сопротивление шунта rш=rа х Iа/(I-Iа ).
4. Для увеличения диапазона измерений в n раз шунт должен иметь сопротивление rш=(n-1)/rа

Как рассчитать шунт для цифрового амперметра?

Как рассчитать шунт для амперметра? Расчет шунта для незначительного расширения верхнего предела шкалы амперметра. Сопротивление шунта вычисляется по формуле. Rш = (Rа * Iа)/(I — Iа)Rш – сопротивление, которым должен обладать шунт.

Что такое шунт для чего его применяют?

Шунты применяются для расширения пределов измерения измерительных механизмов по току, при этом большую часть измеряемого тока пропускают через шунт, а меньшую – через измерительный механизм. … Если шунт рассчитан на небольшой ток (до 30 А), то его обычно встраивают в корпус прибора (внутренние шунты).

В чем разница амперметр переменного и постоянного тока?

Амперметр переменного тока никогда не включают в работу при разомкнутой вторичной обмотке токового трансформатора, поскольку в этом случае наведенная ЭДС попросту сожжет прибор, и амперметр станет опасным для персонала. … В поле постоянного магнита перемещается катушка измерительного прибора, связанная со стрелкой.

Как увеличить диапазон измерений амперметра?

Для того чтобы увеличить пределы измерения амперметра в n раз , необходимо параллельно амперметру подключить шунт, сопротивлениекоторого в (n-1) раз меньше сопротивления амперметра. Вольтметрами называют приборы, служащие для измерения напряжения (рис.

Как вольтметр включается в цепь

Чтобы измерить напряжение чего-либо, в цепь параллельно ему подключают вольтметр. Когда мы подключаем вольтметр к цепи, он измеряет напряжение на компоненте, не меняясь и не участвуя в цепи. Это означает, что ток не требуется для прохождения через вольтметр.

В результате огромное сопротивление последовательно с гальванометром должно быть бесконечным. Начнем с того, что у нас не может быть бесконечно большого сопротивления. Во-вторых, каждый гаджет, измеряющий напряжение, требует некоторого тока. В результате показания вольтметра в реальной жизни немного неточны.

Как вольтметр подключается к цепи

Он подключается параллельно к двум точкам цепи. Поскольку мы хотим измерить разность потенциалов между двумя разными точками, ее нужно соединить параллельно, а не последовательно. При последовательном соединении двух вольтметров получаем разность напряжений 0 вольт. Другими словами, мы замыкаем клемму вольтметра.

Что такое вольтметр? – Определение и типы – Circuit Globe

Причина параллельного подключения вольтметра

Когда электрические компоненты соединены последовательно, от каждого прибора протекает одинаковый ток, но напряжение меняется. Напротив, в параллельной комбинации напряжение одинаково для всех компонентов, но ток варьируется. Количество тока, протекающего через вольтметр при параллельном подключении к компоненту цепи, невелико.

В результате напряжение в цепи остается постоянным. Если вольтметр включен последовательно, он не сможет определить разность потенциалов, так как напряжение будет меняться. Поскольку при параллельном соединении напряжение остается постоянным, можно рассчитать разность потенциалов между двумя связанными участками.

Если вольтметр подключен последовательно

Сопротивление вольтметра достаточно велико. Когда вольтметр с высоким сопротивлением включен последовательно, ток в цепи не течет. В результате последовательно соединенный вольтметр ведет себя скорее как резистор, чем как вольтметр.

Почему одинаковое напряжение в параллельной цепи?

Филиалы в параллельной комбинации соединены через одну и ту же пару первичных узлов. Мы можем свести параллельные ветви к одной эквивалентной ветви, на которой потери напряжения равны V, используя этот набор первичных узлов.

Поскольку отбрасывание по этой аналогичной ветви равно отбрасыванию по первичным узлам, отбрасывание по всем ветвям, связанным с основными узлами, одинаково. В результате при параллельном соединении напряжение остается постоянным.

Как вольтметр измеряет разность потенциалов

Гальванометр — сердце вольтметра. Гальванометр – прибор для измерения тока. С другой стороны, он имеет очень низкую толерантность к току. Максимальный ток, который может пропустить гальванометр, обозначается символом i _г . Последовательно к гальванометру подключено большое сопротивление.

Это связано с тем, что ток обратно пропорционален сопротивлению. Поскольку гальванометр может принимать только небольшое количество тока, большое последовательное сопротивление повысит чистое сопротивление устройства, в результате чего через устройство будет протекать очень небольшой ток при параллельном включении в цепь.

Почему вольтметр имеет высокое сопротивление?

Поскольку он измеряет разность потенциалов между двумя точками цепи, вольтметр имеет очень высокое внутреннее сопротивление. Вольтметр не влияет на ток измерительного прибора.

Если вольтметр имеет низкое сопротивление, через него протекает ток, и вольтметр показывает неточное показание. Высокое сопротивление вольтметра препятствует прохождению через него тока, что обеспечивает правильное измерение.

Меры предосторожности при подключении вольтметра

Вы должны визуально осмотреть свой вольтметр, прежде чем проводить измерения с его помощью. Осмотрите измеритель, измерительные щупы и принадлежности на наличие физических повреждений. Убедитесь, что все заглушки правильно закреплены, и следите за любым оголенным металлом или трещинами в корпусе. Вы никогда не должны использовать неисправный измеритель или тестовые щупы.

После завершения визуальной оценки убедитесь, что ваш вольтметр работает правильно. Никогда не предполагайте, что это так. Чтобы убедиться, что ваш измеритель работает правильно, используйте известный источник напряжения или поверочное устройство, такое как Fluke PRV240. Это требование NFPA 70E (США) и GS38 (Европа).

Советы по повышению точности вольтметра

Увеличьте входное сопротивление вольтметра и откалибруйте его на известное стандартное напряжение. Уменьшите сопротивление шунта в амперметре и используйте вольтметр, как описано выше, чтобы измерить падение напряжения на резисторе, когда через него протекает ток. Откалибруйте измерение, чтобы представить текущий поток.

Вы также можете получить цифровой мультиметр. Цифровые счетчики с очень высокой точностью и разрешением 6 и более разрядов уже широко доступны. Счетчик, проверенный метрологической лабораторией, имеющей стандарты, также может быть хорошим.

Часто задаваемые вопросы

Как работает вольтметр?

Вольтметр представляет собой прибор с двумя клеммами, одна клемма которого связана с проводами, а другая — с выводами. Когда мы вставляем один наконечник электрода в одно из исследуемых мест, а другой — в другое, прибор обнаруживает разницу.

Заключение

Если у вас вместо вольтметра мультиметр, то его также необходимо подключить параллельно для измерения напряжения. Что еще более важно, если вы измеряете переменные токи, убедитесь, что у вас есть эксперт, который будет следить за экспериментом.

Как вольтметр включается в цепь?

Когда вам нужно проверить напряжение в цепи, вам подойдет вольтметр.

Вы также можете использовать мультиметр со встроенным вольтметром, но вы все равно настроите его на считывание напряжения, как это делает вольтметр. Однако как его подключить к цепи? Где или как вы должны подключить два зонда? В частности, должно ли оно быть подключено последовательно или параллельно. В этой статье рассказывается, как подключить вольтметр к цепи.

В общем, вольтметр всегда подключен параллельно цепь через компонент , нагрузка, или источник питания для проверки . Однако обязательно соблюдайте полярность.

Я также объясню, почему это должно быть параллельно, упомяну пару хороших практик и дам вам дополнительную информацию о вольтметрах.

Содержание

Вольтметр

Зачем вам подключать вольтметр к цепи?

Вольтметр — это измерительный прибор, который измеряет напряжение (или разность потенциалов) в двух измеряемых точках. Например, это может быть напряжение на компоненте, нагрузке или источнике питания, таком как батарея.

Вольтметр покажет показания в вольтах (В). Если это аналоговый тип, стрелка будет указывать на значение на шкале; если это цифровой тип, вы получите показания на его экране.

Более подробная информация о вольтметрах находится в конце статьи.

Подключение вольтметра

При подключении вольтметра к цепи подключайте его параллельно.

Два провода или щупа вольтметра должны быть подключены к тестируемому компоненту, нагрузке или источнику питания. Однако обязательно соблюдайте полярность.

Положительный (красный) провод должен быть подключен к положительному концу или стороне, а отрицательный (черный) — к отрицательному.

Видео | tdphysics

После подключения вольтметр проверит разность потенциалов между двумя точками и даст показания напряжения.

Примеры

Рассмотрим несколько примеров.

На приведенной выше принципиальной схеме пара лампочек и резисторы последовательно подключены к источнику питания. Вместе они составляют общую нагрузку в цепи.

Выше я показал три варианта подключения вольтметра (что делается параллельно):

• Установка вольтметра в положение V1 позволит проверить напряжение на источнике питания.
• Установка вольтметра в положение V2 позволит проверить общую нагрузку в цепи, которая должна быть примерно равна напряжению источника питания.
• Установка вольтметра в положение V3 позволит проверить напряжение на одной из лампочек и резисторе рядом с ней.

Почему параллельно?

Вы можете задаться вопросом, почему вольтметр подключен параллельно, а не последовательно.

При последовательном подключении вольтметра напряжение (или разность потенциалов) будет отображаться как 0 вольт, а выводы вольтметра закорачивают. Один и тот же ток будет протекать через вольтметр и проверяемый компонент, а это не то, что вам нужно.

При параллельном подключении вольтметра ток будет меняться, но величина тока, проходящего через сам прибор, будет небольшой (из-за его высокого внутреннего сопротивления). Таким образом, постоянное напряжение цепи позволит измерить его максимально точно.

Видео | Наставник по физике

Рекомендации

Установка диапазона вольтметра

Определите, будете ли вы измерять переменное или постоянное напряжение до того напряжения, которое вам нужно проверить. Затем установите вольтметр на более крупную шкалу, соответствующую измеряемому напряжению.

Например, если вы тестируете батарею постоянного тока 9 В и можете выбрать 0–5 В, 0–2,5 В, 0–10 В, 0–50 В и 0–100 В, вам следует установить диапазон 0–10 В. Это охватывает уровень напряжения от 0 до 9, что позволяет легко увидеть, куда указывает стрелка.

Это относится только к аналоговому вольтметру, поэтому вам не нужно беспокоиться о выборе подходящей шкалы, если у вас есть цифровой.

Отключение питания

Перед подключением вольтметра отключите или отключите источник питания от цепи, а затем снова подключите его. Это даст вам более точное чтение.

Подробнее о вольтметрах

Фактическое напряжение

Следует отметить, что фактическое напряжение на компоненте или нагрузке будет немного выше, чем показания вольтметра. [Gates, 2011]

Это связано с внутренним сопротивлением вольтметра. Поэтому, когда вы подключаете его параллельно тому, что измеряете, общее сопротивление будет меньше наименьшего. Обычно внутреннее сопротивление вольтметра достаточно велико (~10 МОм), чтобы этой погрешностью можно было пренебречь.

Но это может иметь значение, если вы пытаетесь измерить что-то очень точно, особенно в цепи с высоким сопротивлением. Если это имеет значение, учтите это или используйте высококачественный вольтметр с очень высоким внутренним сопротивлением.

Внутри вольтметра

Вольтметр содержит гальванометр, который представляет собой устройство, определяющее силу тока.

Он может работать только с определенной величиной тока, потому что обычно имеет низкую устойчивость. Поэтому большой резистор включен последовательно с гальванометром для контроля тока. Это увеличивает общее сопротивление прибора, чтобы принять ток в пределах своего предела.

В результате высокое внутреннее сопротивление позволяет вольтметру соответствовать заданным показаниям при близком параллельном соединении. Расхождение незначительное, но в остальном вольтметр точно измеряет то, для чего он предназначен, т. е. уровень напряжения.

Ссылки

Эрл Гейтс. Введение в электронику. Cengage Learning. 2011.

Видеоссылки

Tdphysics

Наставник физики