5

6

7

8

Контрольная точка:
Не повышайте напряжение на блоке питания, пока ТА не проверит вашу цепь.

9

10

Осторожно:
Не превышайте 12 вольт.

11

12

13

Сопротивление различных материалов

1

2

I = ΔV / R

3

4

5

• а

  Лампочка

• б

  Голая серебристая нихромовая проволока

• с

  Узкая (1 / 16-1 / 8 дюйма) линия графита (от двух до трех дюймов в длину), которую вы рисуете карандашом на листе бумаги (вам нужно нанести изрядное количество графита, чтобы получить приличные измерения.) Определите, как изменяется сопротивление при уменьшении вдвое расстояния между выводами мультиметра. (Не старайтесь быть очень точным.) Определите, как изменяется сопротивление при увеличении толщины линии (вы можете думать об этом как о расширении линии в направлении, перпендикулярном длине линии на бумаге).

• д

  Ваше тело. Держите провода мультиметра пальцами, когда они высохнут. Повторите, смочив пальцы.

• e

  Лист бумаги: используйте шкалу максимального сопротивления.Смочите бумагу и измерьте сопротивление во влажной области.

• f

  Воздух: используйте шкалу максимального сопротивления. Держите провода на расстоянии примерно 1 мм друг от друга. Запишите, если сопротивление слишком велико или слишком мало для измерения.

• г

  Изолированный медный провод: запишите, слишком ли высокое или слишком низкое сопротивление для измерения.

• ч

  Резистор 150 Ом

Резисторы серии

1

2

3

4

5

ΔV = ΔV ₇₀₀ + ΔV ₁₅₀ или ΔV = ΔV ₇₀₀ = ΔV ₁₅₀

6

Контрольная точка:
Перед тем, как продолжить, попросите вашего ТА проверить правильность настройки: предохранитель может перегореть, если счетчик не подключен к нужным точкам в цепи.

7

8

9

10

11

Параллельные резисторы

1

2

3

4

ΔV = ΔV ₇₀₀ + ΔV ₁₅₀ или ΔV = ΔV ₇₀₀ = ΔV ₁₅₀

5

Контрольная точка:
Попросите инструктора лаборатории проверить правильность настройки: предохранитель может перегореть, если измеритель не подключен к нужным точкам в цепи.

6

7

8

9

I = I ₁₅₀ + I ₇₀₀ или I = I ₁₅₀ = I ₇₀₀

10

Контрольная точка:
Перед тем, как продолжить, попросите инструктора лаборатории проверить правильность настройки: предохранитель может перегореть, если измеритель не подключен к нужным точкам в цепи.

11

12

13

14

15

Авторские права © 2013-2014 Advanced Instructional Systems Inc. и Техасский университет A&M. Части из Университета штата Северная Каролина. | Кредиты

Основы измерения электроэнергии

Понимание выработки электроэнергии, потерь мощности и различных типов измеряемой мощности может быть пугающим.Ниже приведен обзор основных измерений электрической и механической мощности.

Любое обсуждение электричества неизбежно приводит к электрическому току, напряжению и сопротивлению. Эти концепции показаны ниже на рисунке 1. Электрический ток — это сам поток электричества, который измеряется в единицах, называемых амперами (A). Напряжение — это сила, которая заставляет электричество течь, и измеряется в единицах, называемых вольтами (В или U). Сопротивление выражает сложность, с которой течет электричество, и измеряется в единицах, называемых омами (Ом).

На рисунке ниже эти взаимосвязи показаны в виде электрических цепей. В электрической цепи электрический ток проходит через различные типы нагрузки, включая сопротивление, индуктивность и емкость, от положительной полярности источников питания, таких как батареи, а затем возвращается к отрицательной полярности источника питания. Нагрузка — это термин, обычно используемый для обозначения чего-то, что получает электричество от источника питания и действительно работает (обеспечивает свет, в случае лампочки).

Электрическая энергия может быть преобразована в другие виды энергии и использована.Например, его можно преобразовать в тепло в электронагревателе, в крутящий момент в двигателе или в свет люминесцентной или ртутной лампы. В таких примерах работа, которую электричество выполняет за определенный период (или затраченная электрическая энергия), называется электрической мощностью. Единица измерения электрической мощности — ватт (Вт). 1 ватт эквивалентен 1 джоуля работы, выполняемой за 1 секунду.

В электрических системах напряжение — это сила, необходимая для перемещения электронов. Ток — это скорость потока заряда в секунду через материал, к которому приложено определенное напряжение.Умножив напряжение на соответствующий ток, можно определить мощность.

Постоянный ток, или постоянный ток, относится к системам питания, в которых используется одна полярность напряжения и тока, однако амплитуда может изменяться (циклическая или случайная).

При расчете электрических цепей используется ряд формул, но именно закон Ома показывает наиболее фундаментальную взаимосвязь: соотношение между электрическим током, напряжением и сопротивлением.Закон Ома гласит, что электрический ток течет пропорционально напряжению. Ниже показана формула для выражения отношения между током (I) и напряжением (U).

Согласно этой формуле, ток (I) уменьшается при увеличении значения R и, наоборот, ток (I) увеличивается при уменьшении значения R. R здесь представляет собой сопротивление (или электрическое сопротивление). Другими словами, мы видим, что по мере увеличения или уменьшения сопротивления (R) ток течет с большей или меньшей легкостью.Эту формулу можно переписать, как показано ниже. Если известны два значения: ток, напряжение и сопротивление, вы можете получить оставшееся значение.

Мощность постоянного тока (DC) P (W) определяется умножением приложенного напряжения (U) на ток I (A), как показано выше. В приведенном ниже примере количество электроэнергии, определяемое предыдущим уравнением, извлекается из источника питания и потребляется сопротивлением R (в омах) каждую секунду. По закону Ома формулу можно переписать следующим образом:

Электрические цепи постоянного тока поддерживают постоянный ток и напряжение без циклических изменений ни в одном из них.Таким образом, получить мощность постоянного тока (P) с полученной формой волны, приведенной ниже, несложно.

Электропитание, обычно используемое в Японии, работает от 100 В переменного тока. Эти 100 В представляют собой напряжение, выраженное как среднеквадратичное значение (СКЗ).

100 В от настенных розеток воспринимаются как чистые синусоидальные волны, как показано на рисунке ниже. Мы можем видеть, что полярность меняется циклически, и что напряжения постоянно колеблются.Волны переменного напряжения имеют чистые синусоидальные волны, как график на рисунке 3, а также множество других волн, таких как искаженные волны, такие как обычные формы, такие как треугольная и прямоугольная волна. Чтобы определить размер этих волн переменного тока и напряжения, нам нужны значения, соответствующие одному стандарту. Поэтому используется среднеквадратичное значение (среднеквадратичное значение), которое было получено на основе постоянного тока и напряжения.

Среднеквадратичное значение чаще всего используется при выражении значений переменного тока и напряжения и измеряется в единицах Арм.В приведенном выше примере 100 В — это напряжение, выраженное как среднеквадратичное значение (СКЗ).

Простое среднее значение синусоиды равно нулю, поэтому требуется другое уравнение. Вот почему используется среднеквадратичное значение (среднеквадратичное значение), которое было установлено на основе постоянного тока и напряжения. Он основан на количестве работы, выполняемой определенным количеством постоянного тока и напряжения, и выражает — используя те же значения, что и постоянный ток и напряжение — величину переменного тока и напряжения, которые выполняют такой же объем работы.

Если теплотворная способность при подаче напряжения постоянного тока на резистор такая же, как теплотворная способность при подаче переменного тока другой формы волны, действующее значение этого напряжения переменного тока будет таким же, как и для напряжения постоянного тока.

Например, теплотворная способность при приложении постоянного напряжения 100 В к резистору 10 Ом такая же, как теплотворная способность при подаче переменного тока 100 В на тот же резистор. Концепция среднеквадратичного значения для электрического тока такая же.

Теплотворная способность — это объем выполненной работы, поэтому по следующей формуле мощность рассчитывается как теплотворная способность.

В качестве примера на следующей диаграмме показаны колебания мощности в зависимости от времени, когда на резистор 10 Ом подается постоянный ток 1 А и переменный ток 1 Ампер.

Поскольку при постоянном токе нет колебаний значения тока, значение мощности остается постоянным 10 Вт.Однако, поскольку значение тока постоянно колеблется с переменным током, значение мощности колеблется со временем. То, что эти два типа мощности (теплотворная способность) равны, равносильно утверждению, что средние значения Pdc и P1 — Pn равны. Это выражается нижеприведенной формулой.

Здесь резистор (R) постоянный, поэтому им можно пренебречь. Следующее выражает результирующую взаимосвязь между постоянным током и переменным током.

Делая интервал между I1 и In как можно меньшим в этой формуле, в конечном итоге Irms дает квадратный корень из площади части, заключенной в форме волны, деленной на время.Это выражается нижеприведенной формулой.

Важно знать, что постоянный ток 1 А выполняет ту же работу, что и переменный среднеквадратичный ток 1 Ампер. При постоянном и установившемся постоянном токе вы можете получить значение мощности, просто умножив ток на напряжение.

Однако переменный ток не так прост, как постоянный, из-за разницы фаз между током и напряжением. Ниже приведены три типа питания переменного тока.Обычно мощность и потребляемая мощность относятся к активной мощности.

Как и в случае постоянного тока, значение мощности (мгновенное значение мощности) в определенный момент времени для переменного тока может быть получено путем умножения напряжения и тока для этого момента времени.

При переменном токе, поскольку и ток, и напряжение периодически меняются, значения мощности также постоянно меняются. Это показано на следующей диаграмме.

В качестве энергии в секунду мощность может быть получена из среднего значения мгновенной энергии, то есть площади участка, заключенного в форме волны, по времени. Формула выглядит следующим образом:

Например, если к резистору приложен ток 1 А и напряжение 100 Ом, как показано ниже, мощность станет 100 Вт при вычислении по приведенной выше формуле.

При подаче тока и напряжения на резистор результирующие формы сигналов показаны на Рисунке 6 ниже.

Считается, что ток и напряжение находятся «в фазе» по полярности и времени, когда формы тока и напряжения проходят через нуль. Ток и напряжение всегда совпадают по фазе, когда нагрузка состоит только из сопротивления.

Когда нагрузка имеет катушку в дополнение к сопротивлению, происходит фазовый сдвиг между сигналом напряжения и тока. Это отставание называется разностью фаз, как показано на рисунке 7.

Разность фаз обычно выражается как Φ (фи), а единица измерения — радианы, но часто указывается в градусах.В приведенном ниже примере точка A начинается из точки P и делает один оборот по окружности круга O. Расстояние между точкой A и прямой линией, проходящей через центр O и точку P (красная линия) как ось Y и ∠AOP (φ), поскольку ось X дает синусоидальную волну ниже.

На рис. 9 показаны кривые тока и напряжения, сдвинутые по фазе на 60 °. При рассмотрении положения на окружности напряжения (u) и тока (i) в соответствии с приведенным выше примером, ∠uoi постоянна в каждый момент времени.Угол этого ∠uoi указывает величину разности фаз между напряжением (u) и током (i).

Три типа нагрузки цепи переменного тока показаны на рисунке 10. Как показано ниже, разность фаз между током и напряжением зависит от типа нагрузки.

Для фаз ток может отставать от напряжения или опережать.Ток отстает на 90 °, когда нагрузка состоит только из индуктивности, и опережает на 90 °, когда только емкость. Когда существуют все три типа, разность фаз колеблется в соответствии с соотношением размеров каждого компонента. Затем давайте посмотрим на мощность, когда есть разность фаз между током и напряжением.

Когда существует разность фаз между током и напряжением, происходит мгновенное изменение энергии, как показано на рисунке 11.

Когда ток или напряжение равны 0, мгновенная мощность становится равной 0.Поскольку полярности тока и напряжения в промежутках между ними меняются, мгновенная мощность становится отрицательной. Мощность — это среднее значение мгновенной энергии, поэтому мощность становится меньше, чем когда ток и напряжение совпадают по фазе (пунктирная линия).

Цепи переменного тока, содержащие емкость, индуктивность или и то, и другое, содержат активную и реактивную мощность.Треугольник мощности, показанный на рисунке 12, помогает проиллюстрировать потребление энергии в индуктивной или емкостной цепи. Треугольник мощности представляет собой прямоугольный треугольник, показывающий соотношение четырех основных элементов, активной мощности, реактивной мощности, полной мощности и коэффициента мощности.

Активная мощность (P) — это истинная мощность, которую устройство потребляет и выполняет реальную работу в электрической цепи.Активная мощность рассчитывается ниже в ваттах (Вт).

Реактивная мощность (Q) — это мощность, которая не потребляется устройством и передается между источником питания и нагрузкой. Реактивная мощность, которую иногда называют мощностью без мощности, забирает мощность из цепи из-за фазового сдвига, создаваемого емкостными и / или индуктивными компонентами. Этот фазовый сдвиг уменьшает количество активной мощности для выполнения работы и усложняет расчет мощности.Реактивная мощность рассчитывается ниже и выражается в реактивных вольт-амперах (ВАр). В цепи постоянного тока нет реактивной мощности.

Полная мощность (S) — это гипотенуза треугольника мощности, состоящая из векторного сложения активной мощности (P) и реактивной мощности (Q). Расчет полной мощности представляет собой умножение действующего напряжения на среднеквадратичный ток с единицей измерения вольт-ампер (ВА).

При определении коэффициента мощности для синусоидальных волн коэффициент мощности равен косинусу угла между напряжением и током (Cos Φ).Это определяется как коэффициент мощности «смещения» и подходит только для синусоидальных волн. Для всех других форм сигналов (несинусоидальных волн) коэффициент мощности определяется как мощность в ваттах, деленная на полную мощность в амперах напряжения. Это называется «истинным» коэффициентом мощности и может использоваться для всех форм сигналов, как синусоидальных, так и несинусоидальных, с использованием квалификатора λ (лямбда).

Коэффициент мощности (λ) увеличивается или уменьшается в зависимости от величины разности фаз (φ). Рисунок 13 иллюстрирует это явление.

Для идеальных синусоидальных волн ток и напряжение совпадают по фазе, полная мощность и активная мощность становятся равными, а коэффициент мощности равен 1. Коэффициент мощности уменьшается по мере увеличения разности фаз; коэффициент мощности составляет 0,5 (активная мощность равна 1/2 полной мощности) при разности фаз 60 ° и 0 при разности фаз 90 °. Коэффициент мощности 0 означает, что ток течет к нагрузке, но она не работает.

Временной сдвиг между напряжением и током называется разностью фаз, а Φ — фазовым углом. Смещение по времени в основном вызвано нагрузкой, на которую подается питание. Как правило, разность фаз равна нулю, когда нагрузка является чисто резистивной. Ток отстает от напряжения, когда нагрузка индуктивна. Когда нагрузка емкостная, ток опережает напряжение.

Векторный дисплей используется для четкого отображения зависимости величины и фазы между напряжением и током.Положительный фазовый угол представлен углом против часовой стрелки по отношению к вертикальной оси.

Системы питания переменного тока

переменного тока может быть однофазным или многофазным. Однофазное электричество используется для питания обычных бытовых и офисных электроприборов, но для распределения электроэнергии и подачи электричества непосредственно на оборудование более высокой мощности почти повсеместно используются трехфазные системы переменного тока.

Существуют две распространенные схемы подключения для однофазных цепей. Наиболее распространена однофазная двухпроводная схема. Другой — однофазная трехпроводная схема, обычно встречающаяся в бытовых приборах.

Обеспечивает однофазное питание переменного тока по двум проводам. Самая простая система, она используется при подключении источников питания ко многим электрическим устройствам, например, бытовой электронике.При подключении ваттметра к однофазной двухпроводной системе необходимо учесть несколько моментов перед подключением.

При измерении однофазного устройства влияние паразитной емкости на точность измерения можно минимизировать, подключив токовый вход прибора к стороне, которая ближе всего к потенциалу земли источника питания.

Когда измеряемый ток относительно велик, подключите клемму измерения напряжения между клеммой измерения тока и нагрузкой. Когда измеренный ток относительно невелик, подключите клемму измерения тока между клеммой измерения напряжения и нагрузкой.

Обеспечивает однофазное питание переменного тока по трехпроводным проводам.Однофазная трехпроводная система является наиболее распространенной системой распределения электроэнергии. Электроэнергия, подаваемая в большинство домохозяйств, поставляется с использованием этой системы. В следующем примере требуются два ваттметра для измерения двух напряжений (U1, U2) и двух токов (I1, I2).

В отличие от однофазных систем, каждый проводящий провод в трехфазном источнике питания пропускает переменный ток той же частоты и амплитуды напряжения относительно общего эталона, но с разностью фаз в одну треть периода.Трехфазные системы имеют преимущества перед однофазными, что делает их пригодными для передачи энергии и в таких приложениях, как асинхронные двигатели.

• В сбалансированной системе сквозной ток и напряжение на каждой фазе имеют разность фаз 120 °.
• Напряжение линии — это напряжение, измеренное между любыми двумя линиями в трехфазной цепи.
• Фазное напряжение — это напряжение, измеренное на нагрузке в фазе
.
• Линейный ток — это ток через любую одну линию между трехфазным источником и нагрузкой.
• Фазный ток — это ток через любой компонент трехфазного источника или нагрузки.
• При соединении треугольником линейное напряжение совпадает с фазным напряжением. Для синусоидальных волн линейный ток в √3 раз больше фазного тока.
• При соединении звездой линейное напряжение в √3 раз больше фазного напряжения, а токи такие же.
• Трехфазные источники питания могут передавать в три раза больше мощности, используя всего в 1,5 раза больше проводов, чем однофазные источники питания (т.е.е., три вместо двух). Таким образом, соотношение емкости к материалу проводника увеличивается вдвое.
• Трехфазные системы также могут создавать вращающееся магнитное поле с заданным направлением и постоянной величиной, что упрощает конструкцию электродвигателей.

До сих пор мы обсуждали, что источник питания и нагрузка соединены двумя проводниками. Это известно как однофазная двухпроводная система. При питании от переменного тока существует однофазное и трехфазное питание, доступны следующие системы электропитания.Трехфазное питание может использоваться в трех- или четырехпроводной конфигурации в звездообразном или треугольном режиме.

Диаграммы на Рисунке 20 показывают источник и нагрузку в конфигурации треугольником или звездой (WYE).

При обсуждении измерения мощности с помощью ваттметров часто ссылаются на теорему Блонделя при определении правильного метода подключения ваттметров и количества, необходимого для наиболее точного измерения.Теорема утверждает, что мощность, подаваемая в систему из N проводников, равна алгебраической сумме мощности, измеренной N ваттметрами. Кроме того, если общая точка находится на одном из проводов, счетчик этого проводника может быть удален, и потребуется только N-1 счетчик.

Измерение относительно просто, если объектом измерения является трехфазная 4-проводная система. Как показано на схеме ниже, трехфазный 4-проводный включает в себя подключение ваттметров к каждой фазе на основе нейтрального проводника.Получите мощность для каждой фазы, измерив напряжение (фазное напряжение) и ток (фазный ток) для каждой фазы с помощью разных ваттметров. Суммирование даст значение мощности трехфазного переменного тока. Для измерения трехфазной 4-проводной мощности требуется три ваттметра.

Полная мощность, активная мощность и реактивная мощность для трехфазной мощности — это сумма каждой фазы.

Измерение в трехфазной трехпроводной системе немного сложнее, поскольку нейтральный проводник, который использовался в качестве основы для трехфазной четырехпроводной системы, отсутствует и фазное напряжение невозможно измерить.Измерение в трехфазной трехпроводной системе включает получение значения мощности трехфазного переменного тока с использованием метода, называемого методом 2-ваттметра.

Применяя теорему Блонделя и используя метод двух ваттметров, мы можем получить значения мощности трехфазного переменного тока. Схема подключения метода двух ваттметров и векторная карта показаны ниже.

Вывод теоремы Блонделя приводится ниже.

Приведенный выше расчет показывает, что мы можем получить значения мощности трехфазного переменного тока из значений мощности в двух линиях и значений тока в двух фазах.Поскольку этот метод требует контроля только двух значений тока и двух напряжений вместо трех, установка и конфигурация проводки упрощаются. Он также может точно измерять мощность в сбалансированной или несбалансированной системе. Его гибкость и низкая стоимость установки делают его подходящим для производственных испытаний, при которых требуется измерить только мощность или несколько других параметров.

Другими словами, для измерения трехфазной мощности мощность может быть получена путем измерения мощности для каждой фазы и вычисления общей мощности.Для метода двух ваттметров уравнение показано ниже.

Существует еще один метод измерения при трехфазной трехпроводной системе: измерение трех напряжений и трех токов (3V3A). Как и метод двух ваттметров, этот метод измеряет ток фазы T и линейное напряжение между R и S. Ниже представлена ​​схема подключения.

Поскольку метод трех напряжений и трех токов (3V3A) измеряет ток фазы T, он позволяет увидеть баланс токов между фазами, что было невозможно при использовании метода двух ваттметров.Для инженерно-исследовательских и опытно-конструкторских работ трехфазный

с использованием трех ваттметров лучше всего, поскольку он предоставляет дополнительную информацию, которая может использоваться для балансировки нагрузки и определения истинного коэффициента мощности. В этом методе используются все три напряжения и все три тока. Измеряются все три напряжения (R — T, S — T, R — S).

Мы будем использовать трехфазную систему Y «звезда», чтобы проиллюстрировать концепцию трехфазного векторного дисплея.В звездообразной системе напряжения и токи каждой фазы смещены на 120 °. Нейтральная точка Y-системы находится в центре, где все напряжения и токи теоретически равны нулю.

При проведении измерений в звездообразной системе, где присутствует физический нейтральный провод; напряжения будут измеряться относительно этой нейтральной точки, это называется «фазным напряжением». При проведении измерений в звездной системе, где физический нейтральный провод отсутствует; напряжения будут измеряться относительно друг друга, это называется «линейное напряжение» или «соединение треугольником».Разводка треугольником образует равносторонний треугольник с интервалом между напряжениями 60 градусов, в отличие от проводки звездой, где напряжения изменяются на 120 градусов. Величина линейных напряжений в √3 раз выше фазных напряжений. Токи в звездной системе всегда измеряются последовательно относительно нейтральной точки, при этом угловые измерения относительно векторов напряжения обозначаются Φ. Рисунок 23 иллюстрирует взаимосвязь между измерениями напряжений при соединении треугольником и звездой с помощью векторной диаграммы.

Общий коэффициент мощности для 3-фазной цепи определяется суммированием общего ватта, разделенного на общее измерение в ВА.

Используя метод двух ваттметров, сумма общих ватт (W1 + W2) делится на измерения VA. Однако, если нагрузка несимметрична (фазные токи разные), это может привести к ошибке при вычислении коэффициента мощности, поскольку в расчете используются только два измерения ВА.Два VA усредняются, потому что предполагается, что они равны; однако, если это не так, будет получен ошибочный результат. Поэтому для несимметричных нагрузок лучше всего использовать метод трех ваттметров, так как он обеспечит правильный расчет коэффициента мощности как для сбалансированных, так и для несбалансированных нагрузок.

При использовании метода трех ваттметров в приведенном выше расчете коэффициента мощности используются все три измерения ВА.

Гармоники относятся ко всем синусоидальным волнам, частота которых является целым кратным основной волны (обычно это синусоидальный сигнал линии электропередачи с частотой 50 Гц или 60 Гц или от 0 до 2 кГц для вращающихся машин).Гармоники — это искажение формы нормального электрического тока, обычно передаваемого нелинейными нагрузками. В отличие от линейных нагрузок, где потребляемый ток пропорционален и следует форме волны входного напряжения, нелинейные нагрузки, такие как двигатели с регулируемой скоростью, потребляют ток короткими резкими импульсами. Когда основная волна и последующие гармонические составляющие объединяются, формы волны искажаются, и возникает интерференция.

необходимо контролировать, поскольку они могут вызвать аномальный шум, вибрацию, нагрев или неправильную работу устройств и сократить их срок службы.Внутренние и международные стандарты, такие как IEC61000-3, существуют для контроля гармоник. Поэтому инженерам необходимо обнаруживать гармоники и оценивать их влияние на компоненты, системы и подсистемы в приложении. Размер и разность фаз следует измерять не только для основной частоты, но и для каждой более высокочастотной составляющей. Высокоточные анализаторы мощности могут измерять гармоники до 500-го порядка.

Для вращающихся машин основные амплитуды являются единственными составляющими, которые эффективно способствуют вращению оси, все остальные гармонические составляющие приводят к потерям в виде тепла и вибрации.

Используя режим измерения гармоник, можно измерить размер и разность фаз для каждой основной частоты, а также гармоники для каждого градуса, включенного в ток, напряжение и мощность. Например, в случае основной частоты (основной составляющей) 50 Гц третья составляющая составляет 150 Гц, пятая составляющая 250 Гц и так далее, и возможно измерение до 500-й составляющей на частоте 2,5 кГц.

Для отображения результатов измерения гармоник анализатор мощности может отображать размер каждого градуса, как показано на рисунке 26 ниже, или отображать такие параметры, как размер, соотношение содержания и фаза в списке.

При измерении мощности необходимо учитывать множество факторов, включая входную мощность, КПД инвертора, КПД, гармоники и коэффициент мощности. Эти измерения включают сложные уравнения, поэтому большинство компаний используют анализаторы мощности для автоматического получения результатов.

Прецизионный высокочастотный анализатор мощности — важный инструмент для измерения как механической, так и электрической мощности.Его функции анализа и показания могут помочь улучшить работу и даже продлить срок службы двигателя. Выбор подходящего анализатора и его правильная реализация требуют знаний; однако при правильном использовании данные анализатора мощности предоставят точные и очень ценные данные.

Ампера и электрические стандарты

Два открытия в области физики конденсированного состояния, получившие Нобелевскую премию, эффект Джозефсона [32] Брайана Д. Джозефсона в 1962 году и QHE [33] Клауса фон Клитцинга в 1980 году обеспечили значительные улучшения в как поддерживаются и распространяются вольты и омы СИ.В этом разделе описывается раннее превращение этих двух эффектов в стандарты внутреннего напряжения и сопротивления, значения которых при надлежащих условиях эксплуатации зависят только от фундаментальных констант природы.

1.4.1 Эффект Джозефсона

В 1962 году Брайан Джозефсон, аспирант Тринити-колледжа в Кембридже, Англия, предсказал [32], что электроны могут туннелировать парами (куперовскими парами) между двумя сверхпроводниками, разделенными тонким изолирующим барьером. (слабое звено или переход Джозефсона).Приложенное постоянное напряжение В, через барьер будет генерировать переменный ток с частотой f = 2 эВ / h , где e — элементарный заряд, а h — постоянная Планка. И наоборот, приложенный переменный ток частотой f будет генерировать постоянное напряжение В _n (см.) При квантованных значениях.

, где n — целое число, а значение 2 e / h составляет приблизительно 483.6 МГц / мкВ. Джозефсон написал докторскую диссертацию. докторскую диссертацию по этой теории [34], получившую в 1973 г. долю Нобелевской премии по физике.

Структура джозефсоновского перехода облучается микроволнами с энергией hf , создавая постоянное напряжение В _n на переходе.

Андерсон и Роуэлл [35] представили первую экспериментальную проверку теории, наблюдая постоянный ток (сверхток) через туннельный барьер без приложенного постоянного напряжения. Затем Шапиро [36] получил ступени постоянного напряжения В, _n по формуле.(1) с помощью высокочастотных микроволн для генерации переменного тока частотой f через сверхпроводники (см. Пример). Кларк [37] показал в 1968 году, что значение 2 e / h , полученное из измерений эффекта Джозефсона, не зависит от материала с точностью до 1 части из 10 ⁸ , применяя одно и то же микроволновое излучение к парам разнородных джозефсоновских переходов и сравнение переходных напряжений. В 1968 году Паркер, Лангенберг, Дененштейн и Тейлор [38] сравнили с помощью потенциометра джозефсоновские напряжения переходов, состоящих из пяти различных сверхпроводящих материалов и различных комбинаций тонкопленочных туннельных переходов или точечных контактов с 1.018 В, насыщенные стандартные ячейки Weston [22], калиброванные NBS. Они получили значение 2 e / h с дробной неопределенностью в одно стандартное отклонение 3,6 × 10 ⁻⁶ . Finnegan et al. [39] уменьшили эту неопределенность до 1,2 × 10 ⁻⁷ в 1971 году.

Последовательность шагов постоянного напряжения, генерируемых решеткой джозефсоновских переходов.

На фундаментальных основаниях Блох [40] и Фултон [41] утверждали, что уравнение. (1) должно быть точным. Использование нуль-детекторов сверхпроводящего квантового интерференционного устройства (SQUID) в начале 1970-х годов позволило протестировать это на нескольких частях в 10 ⁹ [42, 43], и, таким образом, эффект Джозефсона имел очевидный потенциал для использования в качестве напряжения стандарт [44].К началу 1970-х сотрудники NIST создали потенциометрическую систему измерения в Гейтерсбурге, которая сравнивала постоянное напряжение джозефсоновского перехода от 2 мВ до 10 мВ со стандартными ячейками 1,018 В с точностью до 10 ⁻⁸ [45, 46]. Международные сравнения в 1971-72 годах между NMI, включая NBS, BIPM, Национальную физическую лабораторию (NPL) в Великобритании, Национальный исследовательский совет (NRC) в Канаде, Национальную измерительную лабораторию (NML) в Австралии и Physikalisch-Technische. Bundesanstalt (PTB) в Германии обнаружил, что измеренные значения 2 e / h согласуются друг с другом с точностью до 2 × 10 ⁻⁷ [47].

Эти результаты NMI предложили курс на принятие значения 2 e / h для использования в поддержании единиц напряжения. США были первой страной, сделавшей это, и значение 2 e / h , которое будет использоваться в NBS, было выбрано для предотвращения разрыва при преобразовании NBS из стандартных ячеек в эффект Джозефсона [48]. NBS начала поддерживать и распространять вольты США на основе эффекта Джозефсона в июле 1972 года, используя систему измерения 10 мВ с погрешностью 2 × 10 ^-8 [46].Вскоре после этого Консультативный комитет по электроэнергии CIPM рекомендовал значение K _{J − 72} = 483 594 ГГц / В, которое приняли все страны, кроме США, Франции и Советского Союза.

Во многих приложениях джозефсоновские переходы, несомненно, были лучшими эталонами, чем стандартные элементы, которые чувствительны к условиям окружающей среды, могут сдвигать значения при транспортировке и могут дрейфовать в несколько раз 10 ⁻⁸ в год. Типичный эталонный выходной сигнал от 5 мВ до 10 мВ ранних устройств Джозефсона, созданный из нескольких переходов, требовал как очень низкого баланса напряжений, так и масштабирования в 100 раз, что серьезно ограничивало точность измерения 1.Стандартные элементы 018 В.

Затем, в 1977 году, Левинсон [49] показал, что несмещенные джозефсоновские переходы спонтанно вырабатывают квантованные постоянные напряжения при облучении микроволнами, открывая путь к успешным решеткам джозефсоновских переходов. К. А. Гамильтон, Р. Л. Каутц, Ф. Л. Ллойд и другие из отдела электромагнитных технологий NBS в Боулдере начали разработку и совершенствование стандартов Джозефсона, основанных на последовательных массивах переходов, работающих при почти нулевом смещении постоянного напряжения [50, 51]. В другом месте Tsai et al.[52] в 1983 г. обнаружили, что константа пропорциональности между напряжением и частотой равна по крайней мере 2 × 10 ^–16 для двух разных типов джозефсоновских переходов.

К 1985 году в NBS [53] и PTB [54] работали стабильные 1-вольтовые решетки с переходом через ноль, с использованием около 1500 переходов и радиочастотных полей от 70 до 90 ГГц. Массивы с выходным напряжением на уровне 1 В вскоре стали использоваться в НМИ по всему миру [55, 27]. К 1989 году в NIST было произведено 19 000 переходов, матрица на 12 В [56].Широкое использование решеток джозефсоновских переходов в национальных лабораториях стандартов и более точные определения SI 2 e / h привели CCE к рекомендации [57] нового точного общепринятого значения для постоянной Джозефсона:

K _{J − 90} = 483 597,9 ГГц / В,

(2)

, что на 8 × 10 ⁻⁶ дробно больше обычного значения 1972 года. Новое значение было принято во всем мире 1 января 1990 года и стало новой основой для U.S. Legal Volt. Это определение K _{J − 90} является представлением текущего напряжения, основанным на идеальном стандарте напряжения Джозефсона. CCE предположил, что стандартное значение имеет относительную стандартную неопределенность 0,4 мкВ / В. По соглашению, эта погрешность не включается в погрешности представления вольта, поскольку любое отклонение от вольта СИ будет согласованным между различными лабораториями, использующими стандарт эффекта Джозефсона.

1.4.2 Квантовый эффект Холла

В классическом эффекте Холла ток частиц с зарядом q и скоростью v проходит через устройство, помещенное в магнитное поле с перпендикулярной составляющей плотности магнитного потока B .Сила Лоренца qvB отклоняет проводящие заряды к одной стороне устройства. В результате перераспределение заряда создает электрическое поле E на устройстве. В состоянии равновесия сила кулоновского отталкивания qE противостоит силе Лоренца. Электрическое поле генерирует напряжение Холла, пропорциональное B , перпендикулярно как магнитному потоку, так и протеканию тока.

QHE наблюдается только в том случае, если проводящие частицы (обычно электроны) ограничены двумерным слоем внутри устройства с помощью потенциала, который ограничивает их движение вне плоскости.В целочисленном QHE их можно рассматривать как независимые ферми-частицы и, таким образом, при низкой температуре они образуют двумерный электронный газ (2DEG). Этот 2DEG обозначен голубой областью полупроводникового устройства, показанной на вставке. И снова сила Лоренца, возникающая в результате приложенного магнитного поля, равна кулоновской силе, создавая напряжение Холла В _H на устройстве и продольное напряжение В _x вдоль устройства; однако здесь напряжение Холла больше не прямо пропорционально плотности магнитного потока B .

График, показывающий напряжение Холла В _H и продольное напряжение В _x для устройства квантованного сопротивления Холла с плотностью магнитного потока B и постоянным током I . Схема такого устройства, изображенная на вставке, показывает выравнивание плотности потока перпендикулярно плоскости устройства.

Колебания напряжения происходят в напряжении В _x , когда приложенный ток I поддерживается постоянным, а плотность магнитного потока B изменяется.Серия плато постоянного напряжения возникает в сигнале В, _H для тех областей B , где В _x является небольшим. Поперечное сопротивление со значением R _H определяется как отношение квантового напряжения Холла В _H на устройстве, деленное на ток I , проходящий через устройство, и, таким образом, имеет постоянную величину. значение вдоль плато. Например, для двух плато на рисунке измеренные значения QHR составляют около 6 453.2 Ом и 12 906,4 Ом в широком диапазоне плотностей магнитного потока.

Клаус фон Клитцинг обнаружил целочисленный квантовый эффект Холла [58] в ночь с 4 на 5 февраля 1980 года в лаборатории высокопольных магнитов Института Макса Планка в Гренобле, Франция. Он сразу понял, что это открытие имеет значение для метрологии сопротивления, из-за его предыдущего опыта в качестве летнего студента в PTB. Фон Клитцинг связался с Фолькмаром Косе в PTB, чтобы организовать калибровку его эталонных резисторов.Результаты с погрешностью в одно стандартное отклонение около 10 ⁻⁵ R _H были объявлены на международной конференции в июне 1980 г. и опубликованы [33] в августе. В 1985 году он получил Нобелевскую премию по физике. Ландвер, его наставник, написал отчет [59] о событиях, приведших к открытию.

Экспериментально обнаружено, что плато имеют значения сопротивления

, где i — целое число, а h / e ² — около 25 812.8 Ом. и = 2, 3 и 4 плато обозначены. Роберт Лафлин, один из лауреатов Нобелевской премии по физике 1998 г. за развитие понимания дробного КЭХ, дает элементарный вывод [60] уравнения. (3).

Это фундаментальное свойство возникает из-за того, что заряды, движущиеся в скрещенных магнитных и электрических полях, подчиняются уравнению движения: qv _x B _z = qE _y , где q — заряд, а v _x — скорость в направлении, перпендикулярном каждому полю. E _y можно записать как производную электрического потенциала V _y по направлению y , которое является направлением измерения напряжения Холла. Потом,

∫VminVmaxdVy = ∫VminVmaxvxBzdy.

(4)

Интеграл слева — это просто напряжение Холла, которое представляет собой сопротивление Холла, деленное на общий ток. С двумерной плотностью тока J = ev _x N _S , вставленной с правой стороны, интегрирование дает уравнение R _H = B / eN _S , где N _S — это плотность проводящих электронов внутри 2DEG.Это уравнение является классическим результатом, который предсказывает линейную зависимость между сопротивлением и плотностью магнитного потока B . В КЭХ вблизи центров плато все разрешенные состояния заполнены и существует энергетическая щель на следующий уровень. Уравнение (3) найдено по следующим причинам: (а) электроны в 2DEG совершают циклотронные орбиты вокруг линий магнитного потока и занимают состояния на уровне Ландау; (б) максимальное количество состояний на единицу площади n _s на заполненном уровне Ландау составляет n _s = eB / h ; и (c) N _S = i n _s .

Работники национальных метрологических лабораторий быстро начали изучать эффект. Погрешность измерения R _H необходимо было уменьшить на несколько порядков. К августу 1980 г. М. Э. Кейдж, Б. Ф. Филд и Р. Ф. Дзюба из NBS проводили эксперименты [61] с Р. Вагнером в Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне, округ Колумбия, сначала с использованием магнита Биттера, пока не был установлен сверхпроводящий магнит 13 Тл. Как и фон Клитцинг, они использовали кремниевые полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник (Si MOSFET), у которых есть досадный недостаток, заключающийся в том, что статическое электричество может пробить оксидный слой, делая устройство бесполезным.

В 1982 г. Д. Цуй и Х. Штормер (лауреаты Нобелевской премии 1998 г. и Лафлин за дробный квантовый эффект Холла) пригласили сотрудников NIST в Bell Labs в Мюррей-Хилл, штат Нью-Джерси. Их устройства с гетеропереходом GaAs / AlGaAs, сделанные А. Госсардом, были лучше, чем Si MOSFET, из-за меньшей эффективной массы электронов в 2DEG и более широких плато. Эти устройства и усовершенствования в системе измерения позволили провести первые прецизионные измерения R _H с погрешностью 2 × 10 ⁻⁷ R _H [62].

Кейдж, Филд и Дзюба начали мониторинг группы из пяти резисторов с проволочной обмоткой 1 Ом (среднее значение которых было законным в США) в NBS с точки зрения квантованного сопротивления Холла R _H с использованием сверхпроводящего тока 8 Т магнит, поставляемый Bell Labs. В 1983 году Цуй, Стормер и Госсард также предоставили NIST свои лучшие устройства на основе GaAs / AlGaAs с целочисленным эффектом. Методика потенциометрического измерения QHR [63] и методы масштабирования сопротивления были усовершенствованы, что позволило NBS контролировать U.S. Законный Ом с точностью до дробной величины 1,5 × 10 ⁻⁸ [29]. В течение 5 лет, предшествовавших 1988 г., измерения Кейджа, К. Т. Вандегрифта и Дзюбы показали, что законный ом США уменьшался на частичную величину, по крайней мере, на 5,3 × 10 ^-8 в год. Допустимые сопротивления резисторов в других странах также дрейфовали с аналогичной скоростью.

Относительные погрешности значений SI для h и e в то время составляли примерно 1 × 10 ⁻⁶ , поэтому h / e ² нельзя было определить без абсолютных электрических стандартов. связаны с величинами СИ.Поэтому в NIST наилучшее значение SI [28] R _H было получено с использованием вычисляемой конденсаторной цепи (описанной в разделе 2.3). Полученная реализация SI для R _H имела неопределенность 2,4 × 10 ^-8 . NPL в Соединенном Королевстве [64] и NML в Австралии [65] также получили значения SI R _H с относительной стандартной неопределенностью 6,7 × 10 ⁻⁸ и 6,2 × 10 ⁻⁸ , соответственно.

CCE рассмотрел эти и другие данные, рекомендуя принять новую константу для поддержания сопротивления [57].Точное условное значение постоянной фон Клитцинга в 1990 г.

R _{K − 90} = 25 812,807 Ом,

(5)

был принят всеми НМИ 1 января 1990 года и стал новой основой для Юридического Ома США. CCE предположил, что стандартное значение имеет относительную стандартную неопределенность 0,2 мкВ / В. Опять же, по соглашению, эта погрешность не включается в погрешности представления ома, поскольку любое смещение от SI-ома будет согласованным между различными лабораториями, использующими стандарт QHE.

CCE также выпустил набор технических руководств [66] для обеспечения надежных измерений R _H , поскольку было обнаружено, что значения могут зависеть от таких параметров, как температура устройства [67], приложенный ток. [68] и электрические контакты к 2DEG [69]. При соблюдении технических рекомендаций было продемонстрировано, что значение R _H не зависит от устройства до дробной величины не более 3,5 × 10 ⁻¹⁰ [70, 71].

Единица мощности — Как обсуждать

Единица мощности

Какие бывают единицы мощности?

• Вольт (В)
• Ампер (А)
• Ом (Ом)
• Ватт (Вт)
• Децибел милливатт (дБм)
• Децибел Вт (дБВт)
• фарад (н)
• Энрике (Х)
• симен (S)
• Кулон (C)

Какие единицы используются для измерения мощности?

Ватт (обозначение: Вт) — это единица измерения мощности.В Международной системе единиц (СИ) это определяется как единица, производная от 1 джоуля в секунду, и используется для количественной оценки скорости передачи энергии.

Что такое мощность и какая единица измерения мощности?

В физике мощность — это скорость работы или скорость передачи тепла или электричества. Единицы измерения мощности в системе СИ — ватты, но единицы измерения в граммах и сантиметрах очень точны. В британской системе единицами измерения мощности являются фут-фунты в секунду или лошадиные силы.

Что такое стандартная единица мощности?

Стандартная единица измерения мощности — ватты (сокращенно Вт), что равняется одному джоуля в секунду. Скорость работы равна потреблению энергии, поскольку сила a передает одну единицу энергии, когда она выполняет одну единицу работы.

Какие блоки питания подходят?

• Вольт (В) Вольт — это электрическая единица измерения напряжения.
• Ампер (А) Ампер — это электрическая единица электрического тока.
• Ом (Ом) Ом — единица измерения электрического сопротивления.
• Ватт (Вт) Ватт — это электрическая единица электрической энергии.
• Децибел милливатт (дБм) Децибел милливатт или дБм — это единица измерения электрической энергии, измеряемая по логарифмической шкале на основе 1 мВт.

В каких единицах измеряется мощность?

блоков питания. Мощность измеряется в энергии (джоулях), деленной на время. Единица измерения мощности в системе СИ — ватты (Вт) или джоули в секунду (Дж / с).Власть — это скаляр, у нее нет направления.

Какие единицы мощности в физике?

В физике мощность — это скорость работы или теплопередачи, количество энергии, переданной или преобразованной за единицу времени. Поскольку у него нет направления, это скаляр.

Что такое единицы мощности?

Измерение силы — это энергия, разделенная на время. В системе СИ единица мощности — ватты (Вт), что соответствует одному джоуля в секунду. Другими единицами измерения мощности являются эрги в секунду (эрг / с), лошадиные силы (л.с.), метрические лошадиные силы (л.с. (PS) или лошадиные силы (CV)) и фунт-футы в минуту.

По какой формуле рассчитывается мощность?

Мощность часто обозначается как (Вт) и измеряется в ваттах. Общая формула для мощности: W = V x I или W = I 2 x R или W = V 2 / R. Другие основные формулы для мощности: I = W / V или I = (W / R) 2.

Какая основная единица вязкости?

Следовательно, единицей вязкости является ньютон-секунда на квадратный метр, которая обычно выражается как паскаль-секунда в единицах СИ. Вязкость жидкостей быстро уменьшается с повышением температуры, а вязкость газов увеличивается с повышением температуры.

Как измеряется вязкость в единицах?

Формула для измерения вязкости довольно проста: вязкость = напряжение сдвига / скорость сдвига. Результат обычно выражается в сантипуазах (сП), что составляет 1 мПа · с (миллипаскали секунды). Напряжение сдвига — это сила на единицу площади, необходимая для смещения одного слоя жидкости относительно другого.

Что такое единица вязкости CGS?

Наиболее часто используемой единицей измерения динамической вязкости является единица CGS, сантипуаз (сП), что эквивалентно пуазу (P).

Что такое CPS для вязкости?

Вязкость смеси является мерой гидравлического сопротивления технологической жидкости. Вязкость обычно указывается в сантипуазах (сП), но также может быть указана в других стандартных отраслевых измерениях.

Какие различные единицы мощности называются

Пояснение: Ватты (Вт) — это единица измерения мощности в системе СИ. Он исходит из базовых единиц СИ. Скорость — это скорость, с которой движется объект.

Что такое все единицы СИ?

единица СИ.(Единицы) любая единица, принятая для международного использования в Международной системе единиц и используемая в настоящее время для всех научных и большинства технических целей. Существует семь основных единиц измерения: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кандела и моль, а также две другие единицы: радианы и стерадианы.

Что такое единица СИ для мощности, равной джоулям в секунду?

В системе СИ единицей мощности является ватт (Вт), что соответствует одному джоуля в секунду. Другими единицами измерения мощности являются эрг в секунду (эрг / с), мощность (л.с.), метрическая мощность (л.с. (PS) или лошадиные силы (CV)) и фунт-фут в минуту.

В каких единицах измеряется мощность?

Ватт (Вт) — производная единица мощности в системе СИ. Он исходит из базовых единиц СИ. Скорость — это скорость, с которой движется объект. #v = расстояние / время = d / t #.

Какие требуются различные единицы мощности

Некоторые из наиболее распространенных единиц мощности — эрг в секунду (эрг / с), фунт-фут в минуту, дБм, количество калорий в час или килокалорий в час, мощность в лошадиных силах (PS), BTU в час (БТЕ / час).Единицы преобразования энергии.

Какие единицы электричества?

Единицы электроэнергии используются для измерения количества энергии, потребляемой домом. Единицы энергии измеряются в киловатт-часах (кВтч). Таким образом, одна единица электроэнергии соответствует одному киловатт-часу (кВтч) потребляемой электроэнергии.

Как рассчитать мегаватт?

Мегаватт (МВт) — единица мощности. Опишите скорость, с которой цикл потребляет или производит энергию в данный момент.Один мегаватт равен одному миллиону ватт. Формула для расчета мегаватт-часов: мегаватт-часы (МВтч) = мегаватты (МВт) x часы (ч).

Как рассчитать мощность?

Расчет производительности. Формула для расчета мощности: W (джоули в секунду) = V (джоули на кулон) x A (кулоны в секунду), где W — ватты, V — вольты, а A — ток. На практике энергия — это энергия, генерируемая или потребляемая за секунду.

Что такое преобразование мощности?

Во всех областях электротехники преобразование энергии — это процесс преобразования электрической энергии из одной формы в другую.Преобразователь мощности — это электрическое или электромеханическое устройство для преобразования электрической энергии.

Стандартные единицы физики мощности

В Международной системе единиц (СИ) единицей мощности является ватт (Вт), что соответствует одному джоулю в секунду. Другими распространенными и традиционными измерениями являются лошадиные силы по сравнению с лошадиными силами, механическая мощность примерно эквивалентна ваттам.

Какая формула мощности в физике?

Уравнение мощности: P = Вт / т.P означает мощность (в ваттах), W означает выполненную работу (в джоулях) или потребленную энергию (в джоулях), t означает время (в секундах).

Какая формула силы?

Единица измерения электрической мощности — ватты. Он рассчитывается следующим образом: Мощность = Ток * Напряжение {\\ displaystyle {\ ext {Power}} = {\ ext {Current}} * {\ ext {Voltage}}} P = IE {\\ displaystyle P = IE} .

От чего зависит мощность от физики?

Мощность — это скалярная величина. Это зависит не только от общего объема проделанной работы, но и от того, сколько времени потребуется на ее выполнение.Чем меньше времени вы тратите на конкретную задачу, тем выше ваша производительность. Мощность — это скорость выполнения работы или передачи энергии за единицу времени.

Какова формула физики?

Возможно, наиболее известные физические уравнения относятся к энергии: E = mc 2. В этом уравнении E представляет энергию, m представляет массу, а c представляет скорость света в вакууме (около 186 000 миль / сек или 3×108. метров) .. / Second Это уравнение разработал ученый Альберт Эйнштейн.

Какие единицы измерения мощности используются:

Ватт (символ: Вт) — это единица измерения мощности. В Международной системе единиц (СИ) это определяется как единица, производная от 1 джоуля в секунду, и используется для количественной оценки скорости передачи энергии. В основных единицах СИ ватт обозначается как кг⋅м 2 с -3. Глиняные скамейки названы в честь Джеймса Ватта, шотландского изобретателя 18 века.

Что означают вольт, ампер, ом и ватт?

Все эти единицы измерения связаны между собой электрическими отношениями, известными как закон Ома и закон Ватта.Закон Ома говорит им, что сопротивление равняется вольтам, разделенным на амперы, в то время как закон Уоттса говорит им, что ватты равны вольтам x амперам. С помощью этих двух основных формул вы можете вычислить, чтобы найти 2 неизвестных значения, если вы знаете 2.

Какие единицы используются для измерения мощности в энергии?

Тепловая энергия объекта измеряется в джоулях. Эта единица является результатом других основных единиц, таких как масса, время и длина. Устройство названо в честь Прескотта Джоуля. Калорийность также является мерой тепла.

Какая метрическая единица измерения энергии?

Джоуль (Дж). Это основная единица энергии в метрической системе или позже в более полной форме Международной системы единиц (СИ). В основном это измеряется в метрах, килограммах и секундах.

В каких единицах измеряются работа и энергия?

Стандартной единицей измерения энергии и работы в физике является джоуль, который обозначается символом J. В механике 1 джоуль — это энергия, передаваемая при приложении силы в 1 Ньютон к объекту и прохождении расстояния C .перемещается на 1 метр. Еще одна единица энергии, которую вы, возможно, нашли, — это калории.

В каких единицах выражается энергия?

Единица работы энергии или количество тепла, выделяемого при приложении силы в один Ньютон на расстоянии одного метра. Один джоуль эквивалентен одному ватту мощности, передаваемой или высвобождаемой за одну секунду. Имперские единицы используют британские тепловые единицы (БТЕ) ​​для выражения энергии.

Какие единицы используются для измерения мощности в электричестве?

Электрические единицы измерения.Стандартными единицами измерения напряжения, тока и сопротивления для электрических измерений являются вольты, амперы и омы.

Что такое электрические измерения?

Электрические измерения. Электрические измерения — это методы, устройства и расчеты, используемые для измерения электрических величин. Электрические измерения могут быть выполнены для измерения электрических параметров системы.

Что такое электрическая мера?

Электрическая единица — это единица измерения, используемая для описания свойства в электрической цепи.Примерами некоторых из наиболее распространенных типов электрических единиц являются кулон, который используется для измерения заряда, ампер, который используется для измерения электрического тока, и вольт, который используется для измерения напряжения.

Какие единицы измерения мощности используются в жизни?

Мощность — это работа, совершаемая за одну секунду, или переданная энергия, поэтому единицами измерения являются джоули в секунду, Дж / с. Он используется так часто, что получил собственное название ватт (Вт).

Что является важным фактором при измерении звука?

Еще одним важным и легко измеряемым фактором является объем или объем.Они измеряют громкость (также называемую звуковой мощностью или звуковым давлением) в единицах, называемых децибелами.

Как измеряется электрическая мощность за один час?

Ампер-час — единица электрического заряда. Это мера электрического тока за один час. Используемое сокращение — мАч. Эта единица измерения электрической энергии используется для измерения некоторых батарей, гальванического оборудования и рентгеновских лучей. Киловатт-час — это количество энергии, потребляемой в час. Один киловатт равен 1000 ватт.

Как измеряется сила звука?

Если вы используете логарифмическую шкалу децибел, если высота звука составляет 80 децибел, и вы добавляете еще 10 децибел, высота звука в десять раз громче и примерно в два раза громче для ваших ушей. Иногда используются разные версии децибел.

Какие единицы используются для измерения мощности в движении?

Ватт (Вт) — производная единица мощности в системе СИ. Он исходит из базовых единиц СИ. Скорость — это скорость, с которой движется объект.v = время в пути = d t.

Какая единица СИ используется для измерения мощности?

В системе СИ единицей мощности является ватт. Ватт (Вт) — производная единица мощности в системе СИ. Он исходит из базовых единиц СИ. Скорость — это скорость, с которой движется объект. v = время в пути = d t.

Что вы называете единицей электроэнергии?

Ампер-час — единица электрического заряда. Это мера электрического тока за один час. Используемое сокращение — мАч. Этот блок питания используется для измерения некоторых батарей, гальванических систем и рентгеновских лучей.

Как измеряется мощность двигателя?

Информацию о неметрических источниках питания можно найти здесь. Мощность: рабочая лошадка может поднять 550 фунтов на 1 фут за 1 секунду или 1 лошадиную силу в воздухе. Двигатели измеряются в лошадиных силах. Двигатель мощностью 10 лошадиных сил может сделать работу в десять лошадиных сил.

Какие единицы измерения мощности используются в науке?

Электроэнергия измеряется в ваттах и ​​киловаттах. Электричество измеряется в ваттах. Он назван в честь Джеймса Ватта, изобретателя паровой машины.Ватт — это единица измерения электрической энергии, эквивалентная одному амперу при давлении в один вольт. Ватт — это небольшая мощность.

Как единица мощности в системе СИ связана с работой?

Таким образом, мощность равна работе, разделенной на время (P = Вт / т). Согласно шотландскому изобретателю Джеймсу Ватту (1736-1819), единицей мощности в системе СИ является ватт (Вт). Усовершенствования Уоттса в паровом двигателе помогли разжечь промышленную революцию. По иронии судьбы, сам Ватт придумал термин «мощность», чтобы описать преимущества своего парового двигателя.

Какая единица измерения производства энергии в системе СИ?

Единица СИ: Единица измерения мощности в системе СИ — Вт. Это количество энергии, вырабатываемой при потреблении одного джоуля энергии за одну секунду. Единица W очень мала, часто используются более крупные единицы, такие как кВт и МВт. 1 кВт = 1000 Вт и 1 МВт = 1000 кВт. В настоящее время наиболее часто используемой единицей является СИ.

Что такое единица энергии и работы в физике?

Как вы измеряете энергию и работу? Стандартной единицей измерения энергии и работы в физике является джоуль, который обозначается символом J.В механике 1 джоуль — это энергия, передаваемая, когда к объекту прикладывается сила в 1 Ньютон и он проходит расстояние в C. перемещается на 1 метр.

Что такое мощность и что такое мощность в химии

Что делать с тем, насколько быстро выполняется работа. Формула потенции приведена ниже. Производительность = работа / время. P = Вт / т. Единство власти. Стандартной метрической единицей измерения является джоуль, а стандартной метрической единицей измерения времени являются секунды, поэтому стандартной метрической единицей измерения мощности является джоули в секунду, определяемые как ватты и называемые ваттами.Пример отработан.

Какая единица измерения мощности — джоуль в секунду в системе СИ?

По действующим стандартам, единица измерения мощности в системе СИ составляет не более одного ватта, обозначается символом W). Один джоуль в секунду также равен одному ватту. Интересно, что название было сохранено в честь Джеймса Ватта, который изобрел конденсатор для парового двигателя. Он также ввел термин «власть» — старейшая единица силы.

Какой пример единицы мощности в системе СИ?

В системе СИ единица мощности — ватты (Вт), что эквивалентно джоулям в секунду (Дж / с).Иногда мощность автомобилей и других машин выражается в лошадиных силах (л.с.), что примерно соответствует ваттам.

Какая единица измерения электрической мощности в метрической системе?

Это скорость, с которой выполняется задача или как быстро выполняется конкретная задача. Это единица, производная от метрической системы. Единица измерения электрической мощности — ватты. Один ватт — это один джоуль работы в секунду на объекте.

Что такое мощность и какая единица измерения мощности в науке

Вы можете определить мощность как скорость, с которой выполняется работа, это работа, которая выполняется в единицах времени.Единица измерения мощности в системе СИ — ватты (Вт), что эквивалентно джоулям в секунду (Дж / с). Иногда мощность автомобилей и других машин выражается в лошадиных силах (л.с.), что примерно соответствует ваттам. Какая средняя доходность?

Какой пример единицы мощности?

Вы можете определить мощность как скорость, с которой выполняется работа, это работа, которая выполняется в единицах времени. Единица измерения мощности в системе СИ — ватты (Вт), что эквивалентно джоулям в секунду (Дж / с). Иногда мощность автомобилей и других машин выражается в лошадиных силах (л.с.), что примерно соответствует ваттам.

Какая единица измерения мощности является стандартной метрической?

P = Вт / т. Стандартная метрическая единица измерения мощности — ватт. Как ясно из уравнения мощности, единица мощности равна единице работы, деленной на единицу времени. Следовательно, один ватт равен одному джоулю в секунду.

Как в расчетах измеряются единицы мощности?

1 Расчет мощности. Математически производительность — это результат работы, проделанной с течением времени. 2 блока питания. Мощность измеряется в энергии (джоулях), деленной на время.3 работы и ■■■■■■■■■. Когда вы проходите милю, ваше тело движется по инерции, которая измеряется после того, как работа сделана. 4 Средняя производительность. 5 Немедленно ■■■■■■■■■.

Что такое мощность и какова единица измерения мощности в электричестве

В физике электрическая мощность — это мера скорости, с которой электрическая энергия передается через электрическую цепь в единицу времени. Обозначается буквой P и измеряется в системе СИ. Единица мощности — один ватт или один джоуль в секунду.Электричество обычно поступает из таких источников, как электрические батареи, и вырабатывается электрическими генераторами.

Что такое СИ для единицы мощности?

В системе СИ единицей мощности является ватт (Вт), что соответствует одному джоуля в секунду. Другими единицами измерения мощности являются эрг в секунду (эрг / с), мощность (л.с.), метрическая мощность (л.с. (PS) или лошадиные силы (CV)) и фунт-фут в минуту.

Что такое мощность и какая единица измерения мощности в математике

Мощность — это величина, которая зависит от времени.Что делать с тем, насколько быстро работа сделана. Формула потенции приведена ниже. Стандартная метрическая единица работы — джоуль, а стандартная метрическая единица времени — секунда, поэтому стандартная метрическая единица измерения мощности — джоуль / секунда, определяемая как ватт и сокращенно обозначаемая как ватт.

Какое определение мощности в математике?

Хорошая производительность — это объем проделанной работы за время, необходимое для ее выполнения. На другом уроке они узнали, что работа — это движение объекта под действием силы.Они вычисляют работу, умножая силу на расстояние, которое проходит объект. В форме уравнения работа = сила x смещение.

Что такое мощность и в каких единицах измерения мощности

Мощность измеряется в энергии (джоулях), деленной на время. Единица измерения мощности в системе СИ — ватты (Вт) или джоули в секунду (Дж / с). Власть — это скаляр, у нее нет направления. Мощность часто используется для описания мощности машины.

Что такое стандартная единица измерения

Система СИ, также известная как метрическая система, используется во всем мире.Система СИ состоит из семи основных единиц: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), кельвин (K), ампер (A), моль (моль) и кандела (CD.). ).

Какая основная единица измерения?

Метрическая система — это основная система единиц, используемая в науке. Каждая единица считается размерно независимой от других. Эти измерения представляют собой единицы измерения длины, массы, времени, силы тока, температуры, количества вещества и интенсивности света.

Какие разные единицы измерения используются?

Стандартизация единиц измерения.Единицы измерения обычно используют Международную систему единиц (СИ) в качестве основы для сравнения. Система определяет семь основных единиц измерения: килограмм, метр, кандела, секунда, ампер, кельвин и моль.

Что такое основная единица измерения?

В метрической системе каждый основной тип единицы измерения (длина, вес, вместимость) имеет базовую единицу измерения (метр, грамм, литр). Преобразование выполняется быстро путем умножения или деления на коэффициент 10. Десятичную точку очень легко переместить вправо (для маленьких префиксов) или влево (для больших префиксов).

Используемая стандартная единица мощности

Стандартная метрическая единица работы — джоуль, а стандартная метрическая единица времени — секунда, поэтому стандартной метрической единицей мощности является джоуль / секунду, определяемая как ватты и сокращенно обозначаемая как ватты.

Что такое стандартная единица мощности в химии

Единица измерения мощности Стандартная метрическая единица работы — джоули, а стандартная метрическая единица времени — секунды, поэтому стандартная метрическая единица мощности — джоули в секунду. как ватты и сокращенно обозначается как ватты.

Как в химии используются единицы давления?

В химии обычно давление выражается в атмосферах или торр: торр и миллиметры ртутного столба (мм рт. Ст., Определяемые как разница в высоте барометра ртутного столба в один миллиметр при 0 ° C) почти равны. Другая единица измерения давления, используемая в метеорологии, — бар: 1 бар = 105 Н / м 2 = Торр = атм.

Какая единица измерения мощности является стандартной метрической?

Стандартная метрическая единица измерения — джоули, а стандартная метрическая единица времени — секунды, поэтому стандартной метрической единицей измерения мощности являются джоули в секунду, определяемые как ватты и сокращенно обозначаемые как ватты.Q1. Одна 60-ваттная лампочка горит 24 часа в сутки, а другая 60-ваттная — всего 12 часов.

Сколько ответов на разгадку кроссворда?

Кроссворд нашел 20 решений для кроссвордов Power Unit. Решатель кроссвордов находит ответы на американские кроссворды, английские кроссворды, общие кроссворды и загадочные кроссворды. Введите время реакции или реакцию образца для получения наилучших результатов.

Когда в последний раз видели единицу силы в кроссворде?

Кроссворд из четырех букв в последний раз видели 21 ноября 2020 года.Они думают, что вероятный ответ на это предложение — WATT. Ниже вы найдете все возможные ответы на этот индекс, отсортированные по рангам.

Сколько джоулей в единице мощности?

Единица мощности равна 1 джоуль в секунду мощности, рассеиваемой при токе 1 А, проходящем через резистор сопротивлением 1 Ом.

Какая единица измерения мощности паровой машины?

Шотландский инженер и изобретатель, чьи усовершенствования паровой машины привели к его широкому использованию в промышленности (17361819) единица мощности, равная 1 джоуль в секунду, рассеиваемая мощность 1 ампера тока, протекающего через резистор сопротивлением 1 Ом Спасибо решатель кроссвордов для вашего визита.

Какая единица измерения используется для измерения электрической мощности?

Электричество — это показатель того, насколько быстро энергия потребляется в течение определенного периода времени. В системе СИ единицей измерения мощности является ватт, единицей измерения энергии является джоуль, а единицей измерения времени является секунда.

В какой единице обычно измеряется электрическая мощность?

Наиболее распространенной единицей измерения счетчика электроэнергии является киловатт-час, количество энергии, потребляемое киловаттной нагрузкой за один час, или 3 600 000 джоулей.Некоторые поставщики энергии вместо этого используют мегаджоули SI.

Как называется единица электрической мощности?

Электрическая энергия — это скорость, с которой электрическая энергия передается по цепи в единицу времени. В системе СИ единица мощности — один ватт, один джоуль в секунду.

Какая единица используется для выражения электрической мощности?

Один киловатт (кВт) равен тысяче (10 3) ватт. Эта единица измерения часто используется для выражения мощности двигателей и мощности электродвигателей, инструментов, машин и нагревательных устройств.Это также обычно используемая единица измерения выходной мощности электромагнитного излучения радио- и телевизионных станций.

Какая формула кинетической энергии?

Формула для расчета кинетической энергии (KE): KE = x mv 2. Где m обозначает массу, меру количества вещества в объекте, а v обозначает скорость объекта или скорость, с которой он движется. .

Какие уравнения для кинетической энергии?

Формула кинетической энергии определяет соотношение между массой объекта и его скоростью.Уравнение кинетической энергии: KE = * m * v², где: m — масса, v — скорость.

Как преобразовать кинетическую энергию в скорость?

Кинетическая энергия объекта определяется массой объекта, а также скоростью, с которой он движется. Уравнение для расчета кинетической энергии: кинетическая энергия = 1/2 мв 2, где m — масса объекта (в кг), а v — скорость объекта (в м / с).

Что такое кинетическая энергия и скорость?

Кинетическая энергия объекта — это энергия, которую он получает от своего движения.В ньютоновской (классической) механике, которая описывает макроскопические объекты, движущиеся со скоростью, составляющей небольшую часть скорости света, кинетическая энергия (E) массивного движущегося тела может быть вычислена как половина его массы (m), умноженная на квадрат его скорости. (v): E = ½mv2.

В каких единицах измеряется ток?

Единицей измерения тока является ампер, который описывает количество заряда, протекающего в секунду. По этой причине усилители также можно описать как кулоны в секунду.По сути, ток — это мера количества электронов, которые проходят через определенную точку каждую секунду.

Какая основная единица измерения электрического тока?

Ампер (А) — это основная единица СИ для измерения электрического тока. Его можно определить как количество электрического заряда или количество электронов, которые проходят через точку в цепи за одну секунду. Один ампер равен * 1018 электронам, проходящим одну точку в секунду или один кулон в секунду.

Что такое единица СИ для AMP?

Ампер (символ единицы СИ: символ измерения СИ: I), часто сокращенно обозначаемый как ампер, является единицей СИ для измерения электрического тока (символ величины: I, i) и является одной из семи единиц основной СИ.Он назван в честь Андре Мари Ампера (1775-1836), французского математика и физика, считающегося отцом электродинамики.

Единица энергии

Поскольку энергия определяется работой, единица энергии в системе СИ такая же, как и единица работы, джоуль (Дж), названная в честь Джеймса Прескотта Джоуля и его экспериментов с механическим эквивалентом тепла. Проще говоря, 1 джоуль соответствует 1 ньютон-метру в основных единицах СИ.

Какая основная единица энергии?

Базовая единица энергии — джоуль, но обычно ее называют ватт-часом или киловатт-часом.Энергия бывает разных форм и часто выражается в нескольких единицах. Входящая сила — это количество энергии в единицу времени. Мощность — это мощность потребляемой энергии.

Как называется единица энергии?

Поскольку энергия определяется работой, единица энергии в системе СИ такая же, как и единица работы Джоуль (Дж), названная в честь Джеймса Прескотта Джоуля и его экспериментов с механическим эквивалентом тепла.

Что представляет собой единица энергии?

Единицей энергии, используемой в атомной физике, физике элементарных частиц и физике высоких энергий, является электрон-вольт (эВ).Один эВ равен × 10-19 Дж. В спектроскопии единица измерения см -1 = эВ используется для представления энергии, поскольку энергия обратно пропорциональна длине волны уравнения. При обсуждении производства и потребления энергии часто используются единицы баррель нефтяного эквивалента и тонны нефтяного эквивалента.

Какие единицы используются для измерения энергии?

В физике и химии до сих пор обычной практикой является измерение энергии в атомном масштабе не в системе СИ, а в практических единицах, электрон-вольтах (эВ).Хартри (единица атомной энергии) часто используется в расчетах.

ампер, ватт и вольт: руководство по измерению мощности

Вероятно, вы читаете эту статью с электронного устройства. По определению, это означает, что вы используете электричество для его просмотра. Это может быть электричество от сети или просто аккумулятор, подключенный к вашему компьютеру или телефону. Если вы используете питание от сети, электричество поступает на ваше устройство переменным током, обычно называемым переменным током.Однако, если оно поступает от аккумуляторной батареи, ваше устройство получает питание в виде постоянного или постоянного тока. Хотя вы, вероятно, встречали эти термины в повседневном использовании энергии, большинство людей не понимают, что они означают.

Вы используете энергию для разных целей в повседневной жизни. Эти виды использования включают освещение, запуск промышленных машин, развлечения, обучение и т. Д. Периодически ваша энергетическая компания отправляет вам счета за потребленную электроэнергию.Вот когда пригодится лучшее понимание измерения энергии.

В этой статье мы рассмотрим различные единицы измерения выходной энергии и энергопотребления. Мы включим очень базовую разбивку значений единиц, используемых в этом процессе. Основные единицы измерения — амперы, ватты и вольт. Вы можете встретить эти термины на этикетках аккумуляторов, источников питания, схемах устройств, описаниях продуктов и в других местах. Ниже приводится базовое, но подробное объяснение этих различных измерений.

Вт

Возможно, вы слышали, что энергетическая компания указывает мощность в единицах, называемых ваттами. Итак, что такое ватт? Это обозначение, используемое для измерения энергии. Проще говоря, это устройство, которое расскажет вам о количестве энергии, которое устройство использует при работе от электричества. Большинство производителей электроприборов наносят эту цифру на упаковку прибора. Если его нет на упаковке, вы можете поискать его в инструкции по эксплуатации оборудования.

Например, лампочка с маркировкой 25 Вт потребляет 25 Вт из вашей линии электропередачи, когда вы ее включаете.Количество используемой энергии также измеряется с учетом других факторов, таких как время. Например, у нас могут быть ватт-часы и киловатт-часы. Ватт-час — это мера того, сколько электроэнергии потребляет электроприбор за заданное время. Обозначение таймфрейма обычно час.

Например, вы можете ожидать, что прибор с маркировкой 300 Вт будет потреблять примерно такое количество электроэнергии, если оставить его включенным на час. Точно так же киловатт-час (кВтч) — это знакомый вам символ.Это цифра, которую ваша энергетическая компания использует для выставления счетов. В вашем счете эта единица будет использоваться для указания общего количества энергии, потребляемой всеми вашими приборами. Киловатт представляет 1000 ватт. Следовательно, киловатт-час — это составная единица, равная 1000 ватт мощности, выдерживаемой в течение часа. Такие устройства, как посудомоечные машины, потребляют в среднем 500 кВтч в год. С другой стороны, мегаватт эквивалентен 1000 киловатт или миллиону ватт. Вы используете такую ​​мощность для питания крупных предприятий, таких как фабрики или города.

Ампер

Термин «сила тока» используется для определения силы электрического тока. Чтобы лучше понять, как все это работает, нужно также знать о напряжении. Мы обсудим напряжение как давление в колодце электричества, которое проходит в вашем доме. Следовательно, мы можем рассматривать ампер как единицу электрического тока, необходимую для работы прибора. С общей точки зрения, более крупные приборы потребляют большую силу тока.

Следовательно, как указано выше, ампер — это просто измерение тока, используемого конкретным устройством.Устройства с большей мощностью работают быстрее и лучше. Однако это будет стоить вам дороже с точки зрения электричества. Чтобы уменьшить свои счета за электричество, вам нужно будет пересмотреть свои приборы и выяснить, какие из них вы можете отказаться. Для достижения аналогичного результата вы также можете рассмотреть возможность использования приборов с более низким номинальным током.

При физическом поражении электрическим током сила тока является фактором, определяющим, насколько опасно событие. Поскольку вы точно не знаете, какой ток проходит через них, вам непременно следует стараться держаться подальше от открытых источников питания.В худшем случае — поражение электрическим током.

Вольт

Мы только что обсудили ампер как единицу измерения силы тока, необходимой конкретному устройству для работы. Чтобы ток мог добраться до нужного места, ему нужна транспортная единица. Следовательно, напряжение — это мера силы, необходимой для передачи тока в ампер против сопротивления используемого материала. Проще говоря, напряжение — это мера давления электричества.

Как показывает опыт, напряжение всегда должно быть постоянным.Слишком высокое напряжение приведет к перегрузке ваших устройств при подключении. Если вы видите, что свет в вашем доме тускнеет, это обычно связано с недостаточным напряжением, чтобы протолкнуть ток в лампочки.

В большинстве электроустановок есть автоматический выключатель. Они позволяют определенному количеству тока проникать в ваш дом для питания ваших бытовых устройств. Если сила тока превышает номинальную для автоматического выключателя, он отключает ток. Это жизненно важно для защиты ваших устройств и домашней проводки.

Как электричество попадает в ваш дом

Электроснабжение приходит к вам домой от электросети через два 120-вольтовых провода, которые обеспечивают общую мощность 240 вольт. Электроэнергия поступает в ваш дом через мачту и главные служебные кабели (или, в некоторых случаях, подземные кабели). По пути он проходит через счетчик электроэнергии, который записывает ваше общее использование. Как только он входит в ваш дом, начальная остановка подачи электроэнергии — это ваша сервисная панель.

Как определяется сила тока в вашем доме?

Размер блока питания в вашем доме определяет количество устройств, которые вы можете использовать одновременно.Блок питания на 200 ампер позволит вам использовать несколько устройств одновременно. Однако 60 ампер может быть недостаточно для одновременной работы электрического водонагревателя, плиты и фена. Чтобы измерить вашу электрическую сеть, исследуйте основные компоненты системы электроснабжения вашего дома — кабель, кабелепровод, счетчик, панель и главный автоматический выключатель — чтобы определить, какой из них имеет наименьшую силу тока. Самый низкий рейтинг — это общий рейтинг источника питания вашего дома.

Дополнительная информация об измерениях

Как вы уже прочитали, важно понимать, сколько энергии потребляют ваши устройства.Если у вас есть дом или коммерческая недвижимость в Фредерике, штат Мэриленд, вы можете связаться с Wenbrooke Services для получения дополнительной информации. Мы предлагаем отличные услуги электроснабжения, охлаждения и отопления на всей территории округа Грейтер-Фредерик. У нас есть опыт и подготовка, чтобы понять, как ватты, амперы и вольт работают вместе, чтобы дать вашему дому достаточно энергии.

В Wenbrooke Services мы также предлагаем услуги, связанные с заменой проводки, генераторами, планами технического обслуживания и аварийными поломками. Фактически, мы предоставляем полный спектр электрических и солнечных услуг.Вы даже можете связаться с нами, если вам нужны услуги по отоплению или охлаждению, такие как ремонт, техническое обслуживание или установка. Наши специалисты обладают высокой квалификацией, чтобы предоставить надежный совет и помощь. Чтобы узнать больше обо всех способах, которыми мы можем вам помочь, позвоните нам сегодня.

6.4 Электрические измерительные приборы — знакомство с электричеством, магнетизмом и схемами

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

• Опишите, как подключить вольтметр в цепь для измерения напряжения
• Опишите, как подключить амперметр в цепь для измерения тока
• Опишите использование омметра

Ома и метод Кирхгофа полезны для анализа и проектирования электрических цепей, предоставляя вам значения напряжения, проходящего тока и сопротивления компонентов, составляющих цепь.Для измерения этих параметров требуются инструменты, и эти инструменты описаны в этом разделе.

Вольтметры и амперметры постоянного тока

В то время как вольтметры измеряют напряжение, амперметры измеряют ток. Некоторые измерители в автомобильных приборных панелях, цифровых камерах, сотовых телефонах и тюнерах-усилителях на самом деле являются вольтметрами или амперметрами (рисунок 6.4.1). Внутренняя конструкция простейшего из этих счетчиков и то, как они подключены к системе, которую они контролируют, дает более полное представление о применениях последовательного и параллельного подключения.

(рисунок 6.4.1)

Измерение тока с помощью амперметра

Для измерения тока через устройство или компонент амперметр подключается последовательно с устройством или компонентом.Последовательное соединение используется потому, что последовательно соединенные объекты имеют одинаковый ток, проходящий через них. (См. Рисунок 6.4.2, где амперметр обозначен символом A.)

(рисунок 6.4.2)

Амперметры должны иметь очень низкое сопротивление, доли миллиома. Если сопротивлением нельзя пренебречь, установка амперметра в цепь изменит эквивалентное сопротивление цепи и изменит измеряемый ток. Поскольку ток в цепи проходит через измеритель, амперметры обычно содержат предохранитель для защиты измерителя от повреждения слишком высокими токами.

Измерение напряжения с помощью вольтметра

Вольтметр подключается параллельно к любому устройству, которое он измеряет.Параллельное соединение используется потому, что параллельные объекты испытывают одинаковую разность потенциалов. (См. Рисунок 6.4.3, где вольтметр обозначен символом V.)

(рисунок 6.4.3)

Поскольку вольтметры подключаются параллельно, вольтметр должен иметь очень большое сопротивление. Цифровые вольтметры преобразуют аналоговое напряжение в цифровое значение для отображения на цифровом индикаторе (рисунок 6.4.4). Недорогие вольтметры имеют сопротивление порядка, тогда как высокоточные вольтметры имеют сопротивление порядка. Значение сопротивления может варьироваться в зависимости от того, какая шкала используется на измерителе.

(рисунок 6.4.4)

Аналоговые и цифровые счетчики

В лаборатории физики вы можете встретить два типа измерителей: аналоговые и цифровые. Термин «аналоговый» относится к сигналам или информации, представленной непрерывно изменяющейся физической величиной, такой как напряжение или ток.Аналоговый измеритель использует гальванометр, который по сути представляет собой катушку провода с небольшим сопротивлением в магнитном поле с прикрепленной стрелкой, указывающей на шкалу. Ток течет через катушку, заставляя катушку вращаться. Чтобы использовать гальванометр в качестве амперметра, параллельно катушке помещают небольшое сопротивление. У вольтметра большое сопротивление ставится последовательно с катушкой. Цифровой измеритель использует компонент, называемый аналого-цифровым (аналого-цифровым) преобразователем, и выражает ток или напряжение как серию цифр и, которые используются для запуска цифрового дисплея.Большинство аналоговых счетчиков было заменено цифровыми.

ПРОВЕРЬТЕ ПОНИМАНИЕ 6.8

Цифровые счетчики способны обнаруживать меньшие токи, чем аналоговые счетчики, использующие гальванометры. Как это объясняет их способность измерять напряжение и ток более точно, чем аналоговые измерители?

Омметры

Омметр — это прибор, используемый для измерения сопротивления компонента или устройства. Работа омметра основана на законе Ома.Традиционные омметры содержат внутренний источник напряжения (например, аккумулятор), который подключается к проверяемому компоненту, создавая ток через компонент. Затем для измерения силы тока использовался гальванометр, а сопротивление вычислялось по закону Ома. Современные цифровые измерители используют источник постоянного тока для пропускания тока через компонент, и измеряется разность напряжений на компоненте. В любом случае сопротивление измеряется по закону Ома, где известно напряжение и измеряется ток, или известен ток и измеряется напряжение.

Интересующий компонент должен быть изолирован от цепи; в противном случае вы будете измерять эквивалентное сопротивление цепи. Омметр никогда не следует подключать к «активной» цепи, к которой подключен источник напряжения и через нее протекает ток. Это может повредить глюкометр.

Кандела Цитаты

Лицензионный контент CC, конкретная атрибуция

• Загрузите бесплатно по адресу http://cnx.org/contents/[email protected]. Получено из : http://cnx.org/contents/[email protected]. Лицензия : CC BY: Attribution