Este indicată puterea curentului în conductor. Cum se măsoară curentul?

De la naștere și de-a lungul vieții, o persoană este înconjurată de dispozitive electrice. Acestea includ: aparatele de uz casnic, iluminatul caselor și străzilor noastre, comunicațiile mobile, chiar și mașinile moderne trec la electricitate. Toate aceste aparate consumă curent electric, unele îl iau din rețelele electrice, altele din baterii și acumulatori, altele din surse alternative de energie (mori de vânt, panouri solare etc.). Câți oameni știu care este unitatea de măsură și ce este curentul electric? În acest articol vom răspunde la aceste întrebări.

Să începem cu conceptele de bază. numită mișcare direcționată și ordonată a particulelor încărcate într-un conductor. Să luăm în considerare condițiile de existență a curentului:

• prezența electronilor liberi într-un conductor metalic;
• prezența unui câmp electric (un astfel de câmp este creat datorită unei surse de curent).

Acum să trecem la a considera un astfel de concept ca o unitate de măsură a puterii curentului. Această mărime scalară este notată cu litera latină I. Unitatea de măsură a curentului este determinată de raportul dintre sarcina q care trece prin secțiunea transversală a unui conductor metalic și perioada de timp t în care curentul electric a trecut prin conductor. În consecință, formula are următoarea formă: I = q/ t. curentul arată câtă sarcină va trece prin transversală pe unitatea de timp.

Totul este destul de elementar. Acum să ne uităm la ce unități de putere curente general acceptate există. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să priviți Sistemul Internațional de Unități (SI). De aici rezultă că unitatea de măsură pentru curent este Amperi. Această unitate și-a primit numele în onoarea fizicianului matematician francez André-Marie Ampère (1775-1836). El a introdus termeni precum electrodinamică, electrostatică, solenoizi, fem, galvanometru, electric și alții. Omul de știință A. M. Amper a prevăzut apariția unei astfel de științe precum „cibernetica”, a devenit descoperitorul interacțiunii mecanice a conductorilor cu curentul electric și a introdus regula pentru determinarea

Acum să încercăm să analizăm acest concept din punctul de vedere al fizicii elementare. Pentru a face acest lucru, este necesar să se evidențieze proprietățile trecerii curentului electric prin doi conductori paraleli. Dacă particulele încărcate se mișcă de-a lungul a două fire în aceeași direcție, atunci astfel de conductori vor începe să se atragă, iar dacă particulele se mișcă în direcții diferite, atunci conductorii vor tinde să se respingă unul pe altul. O unitate de curent de un amper este considerată forța datorită căreia două fire paralele de un metru lungime, separate de o distanță de un metru, încep să interacționeze cu o forță de 0,0000002N.

Pentru a rezuma, să spunem că cunoașterea unui astfel de concept precum puterea curentului va ajuta la determinarea cantității de energie consumată de aparatele electrice. Datorită acestui fapt, este ușor să calculați sarcina cablajului din casa dvs. și, în consecință, să vă protejați casa de incendiu sau deteriorări ale echipamentelor electrice, care apare adesea atunci când aparatele electrice de uz casnic sunt distribuite necorespunzător.

Conceptul de putere a curentului este baza ingineriei electrice moderne. Fără aceste cunoștințe de bază, este imposibil să faceți calcule pentru circuite, să efectuați operații electrice, să preveniți, să identificați și să eliminați deteriorarea circuitului.

Cum apare

Pentru a înțelege ce este puterea curentului, ar trebui să cunoașteți condiția pentru apariția acesteia - existența particulelor cu o încărcare gratuită. Se deplasează prin conductor (secțiunea transversală) dintr-un punct în altul. Fizica curentului constă în mișcarea ordonată a electronilor, asupra cărora este acționat un câmp electric de la o sursă de energie. Cu cât sunt transferate mai multe particule încărcate și cu cât se mișcă mai repede într-o direcție, cu atât mai multă sarcină va ajunge la destinație.

Pe lângă sursa de alimentare, elementele unui circuit închis sunt fire de legătură prin care trece electricitatea și consumatorii de energie (instalații, rezistențe).

Informații suplimentare.În conductoarele metalice, electronii acționează ca un transmițător de sarcină în conductorii gazoși, ionii acționează în conductorii lichidi, transferul particulelor încărcate se realizează folosind ambele tipuri de particule. Încălcarea ordinii de trecere indică o mișcare haotică a sarcinilor, în care circuitul va deveni dezactivat.

Definiție

Puterea curentului într-un conductor este cantitatea de electricitate deplasată printr-o secțiune transversală într-un interval de timp unitar. Pentru a crește această valoare, trebuie să scoateți lampa din circuit sau să măriți câmpul magnetic creat de baterie.

Unitatea de măsură a curentului electric conform sistemului SI (Systeme International) este amperul (A), numit după remarcabilul om de știință francez al secolului al XIX-lea, Andre-Marie Ampere.

Informații suplimentare. Amperiul este o măsură electrică destul de impresionantă. O valoare curentă de până la 0,1 A reprezintă un pericol de moarte pentru viața umană. Un bec de uz casnic care arde de 100 W transmite aproximativ 0,5 A de energie electrică Într-un încălzitor de cameră, această valoare ajunge la 10 A unui calculator portabil va avea nevoie de o miime de amper.

În practica ingineriei electrice, măsurătorile cantităților mici pot fi exprimate în micro și miliamperi.

Puterea curentului este determinată de un dispozitiv de măsurare (amperi sau galvanometru), conectându-l secvenţial la secţiunea dorită a circuitului. Cantitățile mici sunt măsurate cu un micro- sau miliampermetru. Principalele metode de găsire a cantității de energie electrică folosind instrumente sunt:

• Magnetoelectric - cu o valoare constantă a curentului. Această metodă se caracterizează prin precizie sporită și consum redus de energie;
• Electromagnetic – pentru cantități staționare și în schimbare. Folosind această metodă, curentul din circuit este găsit ca urmare a conversiei câmpului magnetic în semnalul de ieșire al senzorului de modulație;
• Indirect - bazat pe măsurarea tensiunii la o rezistență cunoscută. Apoi, calculați valoarea dorită folosind legea lui Ohm, prezentată mai jos.

Conform definiției, puterea curentă (eu) poate fi găsit folosind formula:

I = q/t, unde:

• q – sarcina care trece prin conductor (C);
• t este durata timpului petrecut în mișcarea particulelor (s).

Formula pentru puterea curentului este următoarea: valoarea necesară I este raportul dintre sarcina trecută prin conductor și perioada de timp utilizată.

Notă! Puterea curentului este determinată nu numai prin sarcină, ci și prin formule de calcul bazate pe legea lui Ohm, care spune: puterea electricității este direct proporțională cu tensiunea conductorului și invers proporțională cu rezistența acestuia.

Formula legii lui Ohm vă va ajuta să găsiți puterea curentă, care arată ca raportul:

I = U/R, aici:

• U – tensiune (V);
• R – rezistență (Ohm).

Această relație stabilită de mărimi fizice este utilizată pentru diferite calcule:

• luând în considerare caracteristicile sursei de alimentare;
• pentru calcule în circuite de curent de orice direcție;
• pentru circuite multifazate.

Notă! Dacă conductoarele sunt conectate în serie, atunci electricitatea fiecăruia dintre ele este egală. O conexiune paralelă oferă un număr de amperi, care este suma valorilor curente ale fiecărui conductor.

Cum să găsiți puterea (rata de transfer sau conversie a energiei) folosind valoarea curentă? Pentru a face acest lucru, trebuie să utilizați formula:

P = U*I, unde valorile înmulțite au fost menționate mai sus.

feluri

Cu electricitate constantă și alternativă, puterea sa variază. Pentru un lanț cu mișcarea particulelor într-o direcție constantă, toți parametrii rămân neschimbați. O specie variabilă este capabilă să-și schimbe magnitudinea cu aceeași direcție sau cu schimbarea direcției. Cantitatea de energie electrică în acest caz este:

• instantanee, în funcție de amplitudinea și frecvența oscilațiilor asociate cu frecvența unghiulară;
• amplitudine - valoarea maximă a curentului instantaneu pentru o anumită perioadă;
• eficient - la conversia energiei, cantitatea de căldură de la ambele tipuri de curent este aceeași.

Rețelele electrice de uz casnic trec curent alternativ, care este transformat în curent continuu atunci când trece prin sursa de alimentare a unui aparat electric (calculator, televizor).

Amploarea curentului este un concept strâns legat de energia electrică, care este de mare importanță pentru viața de zi cu zi, economia națională și obiectele strategice. Mai mult, industria energiei electrice este baza economică a statului și vectorul determinant al dezvoltării în interiorul țării și la nivel internațional.

Video

Este foarte bine atunci când proprietarul unei case sau al unui apartament are instrumente de control și măsură în „arsenalul” său instrumental. În special, când vine vorba de echipamente electrice, de multe ori trebuie să apelezi la ajutor. Acest dispozitiv compact și relativ ieftin vă permite să testați aparatele de uz casnic și iluminatul, să identificați problemele din rețeaua electrică de acasă, să monitorizați nivelul de încărcare al bateriilor și al acumulatorilor și devine indispensabil pentru diferite lucrări electrice.

Dar, pe lângă faptul că aveți multimetrul în sine, aveți nevoie și de capacitatea de a lucra cu el. Aici devine mai dificil. Dacă, de exemplu, nu există de obicei probleme cu sunetul unui fir, determinarea prezenței și mărimii tensiunii, atunci mulți oameni au ambiguități în măsurarea puterii curentului. Și, de altfel, această operațiune, în comparație cu celelalte menționate, este cea mai complexă și, în anumite condiții, poate fi cea mai periculoasă.

Prin urmare, subiectul acestei publicații va fi întrebarea cum se măsoară puterea curentului cu un multimetru.

În primul rând, să ne amintim ce este - puterea curentului electric.

Acest indicator (I) este măsurat în și este una dintre principalele mărimi fizice care determină parametrii unui anumit circuit electric. Celelalte două sunt tensiunea (U, măsurată în volți) și rezistența de sarcină (R, măsurată în ohmi).

Așa cum este predat într-un curs de fizică școlar, curentul electric este mișcarea direcționată a particulelor încărcate de-a lungul unui conductor. Considerat cu mare simplificare, este cauzat de forța electromotoare care decurge din diferența de potențial (tensiune) la polii (borne, contacte) sursei de alimentare conectate. În centrul său, puterea curentului arată numărul acestor particule cele mai încărcate care trec printr-un anumit punct (element de circuit) pe unitatea de timp (secundă).

Cantitatea de curent din circuit este afectată de alți doi parametri. Tensiunea este legată de proporționalitate directă - de exemplu, creșterea ei determină o creștere a curentului. Rezistența este inversă, adică pe măsură ce crește la aceeași tensiune, puterea curentului scade.

Și în stânga în ilustrație există o imagine grafică, ușor de citit, a legii lui Ohm care arată aceste relații. Din această „piramidă” formulele sunt ușor de compilat în scrierea lor obișnuită:

U =eu ×R

eu =U/R

R=U/eu

Deci, curentul se măsoară în amperi. Cu o oarecare simplificare, se poate explica că 1 amper este curentul care va apărea într-un conductor cu o rezistență de 1 ohm dacă i se aplică o tensiune egală cu un volt.

Pe lângă unitatea de bază, sunt folosite și derivate. Deci, destul de des ai de-a face cu miliamperi. Din termenul în sine este clar că 1 mA = 0,001 A.

Apropo, să menționăm imediat despre putere. Un curent de 1 amper cauzat de o tensiune de 1 volt va face 1 joule de lucru. Și dacă reducem aceasta la o unitate de timp (secunda), obținem o valoare a puterii egală cu 1 watt.

Aceasta este determinată de formula legii Joule-Lenz:

P=U×eu

Unde R– puterea exprimată în wați.

De ce s-au spus toate acestea? Da, pur și simplu pentru că majoritatea cazurilor de măsurare a intensității curentului, ca să spunem așa, la nivel de gospodărie, sunt într-un fel sau altul legate de determinarea altor parametri. De acord, puțini oameni s-ar gândi: „lasă-mă să verific puterea actuală chiar așa”, adică fără aplicare practică ulterioară. Mai mult, așa cum am menționat mai sus, lucrul cu un ampermetru este cel mai dificil și adesea nesigur.

De exemplu, în ce cazuri se măsoară cel mai des puterea curentului:

• Pentru a clarifica consumul real de energie al unui anumit aparat electrocasnic. După măsurarea valorilor curentului și tensiunii, este ușor să calculați puterea folosind formula.
• Aceeași măsurători și calcule ulterioare fac posibilă evaluarea dacă linia electrică furnizată este potrivită pentru astfel de sarcini.
• Se întâmplă că astfel de „reviziuni” fac posibilă identificarea defectelor încă ascunse, nedetectate ale dispozitivului - atunci când valoarea curentă (și, respectiv, puterea) diferă semnificativ de valoarea nominală menționată în pașaport într-o direcție sau alta.
• Măsurătorile curente vă permit să evaluați starea de încărcare a surselor de alimentare autonome - baterii reîncărcabile și baterii reîncărcabile. Verificarea lor pentru tensiune nu oferă niciodată o imagine obiectivă. Un voltmetru poate indica, să zicem, 1,5 volți necesari, dar după câteva minute bateria se va epuiza fără speranță. Adică, testul trebuie efectuat prin măsurarea puterii curentului.
• Această măsurătoare poate dezvălui scurgerile de curent acolo unde nu ar trebui să fie. Acest lucru este adesea practicat de șoferi dacă bănuiesc că bateria se descarcă prea activ atunci când mașina se „odihnește” în garaj sau într-o parcare. Verificarea efectuată vă permite să localizați zona de scurgere și să evitați, de altfel, probleme considerabile la care poate duce.

• Uneori, încărcătorul de baterie trebuie verificat pentru a vedea dacă furnizează curentul de încărcare necesar.

Există și alte cazuri în care este necesar să existe date obiective privind puterea curentă reală. Dar cazurile principale sunt încă enumerate.

Înțelegerea dispozitivului multimetru

Pentru a măsura puterea curentului, se folosesc dispozitive speciale, al căror nume vorbește de la sine - ampermetre. Ampermetrele găsite cel mai des la vânzare sunt instalate permanent, sub formă de panouri sau pentru șine DIN. Acestea sunt de obicei montate într-un tablou de distribuție și vă permit să monitorizați indicatorii de curent curent, de exemplu, pentru întregul sistem local de alimentare cu energie sau pe o linie dedicată.

Astfel de dispozitive sunt instalate, dacă este necesar, numai de specialiști electricieni. Măsurarea puterii curentului care curge folosindu-le este la fel de ușor ca decojirea perelor. Trebuie doar să te uiți la citirile curente cu sarcina pe linie.

Acest lucru, de fapt, le limitează funcționalitatea. Desigur, proprietarul apartamentului (casei) nu va avea posibilitatea de a scoate un astfel de dispozitiv din locul său de instalare permanent pentru a efectua măsurători în alt loc.

O altă opțiune, care vă permite deja să lucrați în locul potrivit, este așa-numitul ampermetru de laborator. Un dispozitiv de masă care are terminale, adică este posibil să se conecteze cablurile de testare cu sonde pentru a verifica puterea curentului într-o anumită secțiune a circuitului.

Dar achiziționarea unui astfel de „dispozitiv” pentru un „arsenal” instrumental de acasă nu are sens. Pur și simplu pentru că totul se limitează la măsurarea puterii curentului. Și această măsurare, apropo, așa cum am menționat deja, este efectuată la nivel „de zi cu zi”, poate cel mai puțin des.

Prin urmare, astfel de dispozitive nu au câștigat popularitate. Și cea mai bună opțiune este un multitester (multimetru).

Aceste instrumente de măsurare multifuncționale sunt disponibile spre vânzare într-o varietate foarte mare. Prima diferență, imediat vizibilă, este că instrumentele pot fi de tip pointer, cu citiri luate de pe cântare. În ciuda faptului că sunt considerați „ieri”, unii maeștri le preferă. Dar pentru un începător, poate fi dificil să citească lecturile la început - este ușor să fii confundat cu scalele și pașii de la absolvire din cauza lipsei de experiență.

Prin urmare, multimetrele digitale care afișează citirile în termeni absoluti pe afișaj sunt încă cele mai populare. Capacitatea de a utiliza astfel de dispozitive este dobândită mult mai rapid. Costul multor modele este foarte accesibil, iar astfel de multitestere au devenit parte din setul de instrumente de acasă.

Dar chiar și printre ele există diferențe semnificative care trebuie cunoscute și luate în considerare la măsurarea parametrilor electrici.

Cele mai convenabile sunt probabil multimetrele, în care este suficient să setați doar modul de măsurare. Intervalul permis nu este indicat - dispozitivul se va ajusta automat la parametrii circuitului, va efectua măsurători și va da rezultatul dorit.

Un exemplu este prezentat în ilustrație:

Mânerul comutatorului de mod (articolul 1) are doar câteva poziții. Această tensiune este o combinație de V AC alternativ (semn ~) și DC constant (-), în intervalul de volți și milivolti. La fel și cu puterea curentului - A, de asemenea, fără împărțire în tipul de curent, dar cu gradare în amperi și miliamperi. În plus, există întotdeauna o opțiune pentru măsurarea rezistenței și continuității circuitului. Pot exista și alte funcții încorporate.

În partea de jos există prize pentru conectarea cablurilor de testare cu sonde. Sunt trei sau patru. Trebuie să aibă un cuib COM- Pentru « fir comun" (articolul 2), de obicei negru. Soclu poz. 3 – pentru firul roșu atunci când se efectuează marea majoritate a măsurătorilor. Sub priză există o inscripție care indică limitele de măsurare admise pentru tensiune și curent. Și în sfârșit, poz. cuib. 4 – alocat pentru măsurarea puterii curentului, calculat în amperi. Limita admisă este, de asemenea, indicată - nu mai mult de 10 A.

Citirile sunt afișate pe afișajul digital (poziția 5).

Astfel de dispozitive sunt convenabile, dar costul lor este de câteva ori mai mare decât prețul multimetrelor disponibile pe scară largă. Prin urmare, ele pot fi văzute mai des printre profesioniști.

O opțiune mai comună este multimetrele, atunci când se utilizează, nu este necesar doar să comutați modul și să rearanjați cablurile de măsurare, ci și să indicați intervalul de măsurare așteptat.

Când utilizați un astfel de multimetru, nu trebuie doar să specificați modul de funcționare, ci și să setați curentul alternativ sau continuu. Și deja în acest sector, setați comutatorul la intervalul de măsurare așteptat, exprimat în miliamperi mA(uneori și în microamperi, µA) sau în amperi A.

Situația este similară cu modurile de măsurare a tensiunii.

O altă nuanță - un exemplu este prezentat cu prize de conectare cu patru fire. Aici, două prize sunt alocate pentru măsurarea curentului pentru firul roșu. Unul - cu curenți de până la 200 mA, al doilea - până la 10 A. Toate celelalte măsurători (tensiune, rezistență, capacitate etc.) sunt efectuate printr-o priză separată.

Dar, de obicei, sub aceste prize terminale există o diagramă clară care vă permite să evitați greșelile. Trebuie doar să fii atent.

Și acum - o altă nuanță foarte importantă. Dispozitivele prezentate mai sus vă permit să măsurați puterea curentului, atât direct, cât și alternativ. Dar foarte des, utilizatorii obișnuiți achiziționează multimetre cu capacități „trunchiate”. Astfel de dispozitive sunt foarte populare datorită prețului lor super accesibil. Și unii potențiali proprietari nu acordă atenție acestui neajuns.

Astfel, cele mai comune la nivel de gospodărie sunt multitesterele precum DT830 sau DT832. Acestea vă permit să efectuați majoritatea măsurătorilor posibile. Dar, vă rugăm să rețineți, au funcțiile unui ampermetru pentru curent alternativ NU E DISPONIBIL NU E ASIGURAT NU E PREVAZUT .

Astfel, dacă este necesar să se verifice puterea curentului în circuitul unui aparat de uz casnic care funcționează dintr-o rețea de 220 V/50 Hz, atunci pur și simplu nu va funcționa. Va trebui să cauți un alt multimetru, mai avansat. Sau veniți cu „îmbunătățiri” suplimentare care vă vor permite să vă descurcați cu un astfel de tester. Acest lucru va fi discutat mai jos.

Principii de bază ale măsurării curentului

Principala caracteristică a lucrului cu un multitester în modul ampermetru este că acesta trebuie inclus în circuitul deschis. Această conexiune se numește serial. De fapt, dispozitivul devine parte a acestui circuit, adică tot curentul trebuie să treacă prin el. Și după cum știți, puterea curentului în orice secțiune a unui circuit electric neramificat este constantă. Mai simplu spus, cât de mult „intră” este cât de mult ar trebui să „ieși”. Adică, locația conexiunii seriale a ampermetrului nu contează prea mult.

Pentru a fi mai clar, mai jos este o diagramă care arată diferența în conectarea unui multimetru în diferite moduri de funcționare.

• Deci, la măsurarea curentului, multimetrul este conectat la circuitul deschis, devenind una dintre verigile sale. Adică, va exista o problemă cu privire la modul în care se organizează practic această întrerupere a circuitului. Îl rezolvă în moduri diferite - acest lucru va fi arătat mai jos.
• La măsurarea tensiunii (în modul voltmetru), circuitul, dimpotrivă, nu este întrerupt, iar dispozitivul este conectat în paralel cu sarcina (secțiunea circuitului în care trebuie determinată tensiunea). Când se măsoară tensiunea unei surse de alimentare, sondele sunt conectate direct la bornele (contacte priza), adică multimetrul însuși devine o sarcină.
• În cele din urmă, dacă se măsoară rezistența, atunci sursa externă de alimentare nu apare deloc. Contactele dispozitivului sunt conectate direct la o anumită sarcină (secțiunea circuitului fiind apelată). Curentul necesar pentru măsurători provine de la sursa de alimentare autonomă a multitesterului.

Să revenim la subiectul articolului - măsurătorile curente.

Este foarte important să setați inițial corect domeniul de măsurare pe multimetru, pe lângă curentul continuu sau alternativ. Trebuie să spun că începătorii au adesea probleme cu asta. Puterea curentului este o cantitate extrem de înșelătoare. Și este la fel de ușor ca să decojiți perele să vă „ardeți” dispozitivul sau chiar să provocați probleme mari, prin setarea incorectă a limitei superioare de măsurare.

Prin urmare, o recomandare puternică este ca, dacă nu știți ce putere de curent este de așteptat în circuit, începeți întotdeauna măsurătorile cu valorile maxime. Adică, de exemplu, pe același DT 830, sonda roșie ar trebui instalată într-o priză de 10 amperi (prezentată în ilustrație cu o săgeată roșie). Și mânerul comutatorului modului de funcționare ar trebui să arate și 10 amperi (săgeată albastră). Dacă măsurătorile arată că limita este prea mare (citirile sunt mai mici de 0,2 A), atunci, pentru a obține valori mai precise, puteți muta mai întâi firul roșu în priza din mijloc, apoi butonul comutatorului în poziția 200 mA. Se întâmplă că acest lucru este prea mult și trebuie să folosiți un comutator pentru a-l reduce un alt nivel etc. Nu este în întregime convenabil, nu ne certăm, dar este sigur atât pentru utilizator, cât și pentru dispozitiv.

Apropo, despre siguranță. Măsurile de siguranță nu trebuie neglijate niciodată. Și mai ales dacă vorbim de tensiuni periculoase (iar tensiunea de rețea 220 V este extrem de periculoasă) și curenți mari.

Aici vorbim cu calm despre amperi, dar între timp, un curent de cel mult 0,001 amperi este considerat sigur pentru oameni. Iar un curent de doar 0,01 amperi care trece prin corpul uman duce cel mai adesea la consecințe ireversibile.

Ce este important de știut despre pericolele curentului electric

Electricitatea este cel mai mare ajutor al umanității. Dar dacă există o atitudine analfabetă, neglijentă sau sincer nesocotitoare față de menținerea siguranței, pedeapsa este imediată și fără milă. Ce trebuie să vă amintiți înainte de a începe orice lucrare electrică - citiți în publicația specială a portalului nostru.

Se recomandă efectuarea măsurătorilor de curent, mai ales dacă se lucrează în intervalul cel mai înalt, cât mai repede posibil. În caz contrar, multitesterul se poate arde pur și simplu.

Apropo, semnele de avertizare din apropierea prizei de conectare a cablului de testare vă pot informa și despre acest lucru.

Notă. Cuvântul „nefuzionat” în acest caz înseamnă că dispozitivul în acest mod nu este protejat de o siguranță. Adică, dacă se supraîncălzi, pur și simplu va eșua complet. Este indicat și timpul de măsurare permis - nu mai mult de 10 secunde și chiar și atunci nu mai mult de o dată la fiecare 15 minute ("fiecare 15 m"). Adică după fiecare astfel de măsurătoare va trebui să faci și o pauză considerabilă.

Pentru a fi corect, nu toate multimetrele sunt atât de „pretențioase”. Dar dacă există un astfel de avertisment, nu ar trebui să îl ignorați. Și, în orice caz, măsurați puterea curentului cât mai repede posibil.

Cum se măsoară curentul?

În această secțiune a articolului vom lua în considerare câteva dintre cele mai tipice cazuri.
Și, pentru început, să răspundem la o întrebare care, din anumite motive, este pusă foarte des și, în același timp, la o întrebare complet ignorantă.

Cum se măsoară curentul într-o priză?

Nu căutați nici un curent în priză - există doar tensiune la contacte, între fază și zero. Iar curentul va apărea numai atunci când o sarcină este conectată la priză - nu contează ce este, un bec incandescent sau un aparat de uz casnic. Desigur, conceput pentru a funcționa cu o tensiune de rețea de 220 de volți.

Ce se întâmplă dacă încă introduceți sondele multitester în priză în modul ampermetru? Da, totul se va întâmpla foarte simplu și rapid. Rezistența proprie a dispozitivului este scăzută, ceea ce înseamnă că un scurtcircuit este aproape garantat. Amintiți-vă legea lui Ohm - când rezistența tinde spre zero, curentul crește la valori enorme. Este bine dacă totul se limitează la declanșarea protecției și la arderea siguranței în multitester. Dacă este „nefuzionat”, așa cum am menționat mai sus, există o epuizare garantată și, adesea, singurul lucru care rămâne de făcut este să aruncați dispozitivul. Și acest lucru este chiar și în cel mai bun caz - uneori există „focuri de artificii”.

Amintește-ți „adevărul de aur” - Atâta timp cât nimic nu este conectat la priză, curentul din ea este cu siguranță zero. Și testarea asta experimental este mai costisitoare pentru tine!

Dar măsurarea puterii curentului în circuitul unui aparat de uz casnic conectat la o priză este un caz complet diferit.

Cum se măsoară curentul în circuitul unui aparat de uz casnic conectat

Nu se poate spune că o astfel de verificare este efectuată des, dar uneori ajută la înțelegerea organizării corecte a rețelei electrice de acasă. Adică, comparați corespondența puterii actuale a curentului cu firele conectate la priză și capacitățile altor echipamente electrice. Sau face posibilă verificarea consumului real de energie al unui aparat electrocasnic. Dacă diferă mult de pașaport într-o direcție sau alta, aceasta poate indica o defecțiune care nu a fost încă identificată.

Conturul arată astfel:

priză 1 – 220 volți.

2 – condiționat – aparat de uz casnic.

3 – cablu de alimentare dispozitiv.

4 – puncte de întrerupere a circuitului (conectarea sondelor testerului). În acest caz, ele sunt afișate pe firul de fază, deși acest lucru nu contează pentru verificarea puterii curentului alternativ - pot fi și la zero.

5 – multimetru setat la modul de măsurare a curentului de 10 A AC

6 – cabluri de testare multitester.

Este simplu - după asamblarea unui astfel de circuit, trebuie să conectați cablul de alimentare la priză și apoi să porniți aparatul de uz casnic în modul dorit cu comutatorul. Și după 3-5 secunde (unele dispozitive necesită timp pentru a ajunge la modul nominal), luați citirile curente în amperi.

Dar cum se poate realiza acest lucru, ca să spunem așa, tehnologic? Tăiați izolația și apoi tăiați unul dintre firele cablului de alimentare pentru a conecta un ampermetru la spațiu? Uneori fac și asta. Un exemplu este prezentat în ilustrație.

De acord, nu este o opțiune foarte atractivă. Integritatea împletiturii exterioare a firului este compromisă. Capetele vor trebui să fie îmbinate și izolate după măsurători. Pentru o verificare urgentă unică, ar putea fi bine, dar nimic mai mult.

Îngrădiți fire suplimentare între priză și ștecher pentru a „păna” un ampermetru între ele? De asemenea, este destul de incomod.

Pentru a face măsurătorile în siguranță și pentru a necesita un minim de timp și efort, puteți realiza un dispozitiv special. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de o platformă mică din placaj, două prize aeriene (externe) (cele mai ieftine) și o bucată de cablu de alimentare cu ștecher.

Schematic, acest „banc de testare” va arăta astfel:

Pe un mic fragment rigid (articolul 1), de exemplu, placaj, textolit etc., sunt atașate două prize, așa cum se arată în diagramă. Vom numerota complet arbitrar prizele nr. 1 și nr. 2, iar contactele lor se vor numi 1a și 1b, 2a și, respectiv, 2b.

La prize este conectat un cablu de alimentare (poz. 4) cu ștecher (poz. 3). Acest ștecher se va conecta la o priză obișnuită.

Cablul este tăiat, iar cele două fire ale sale sunt conectate la bornele acelorași contacte ale ambelor prize. Adică, în diagramă acestea sunt 1a și 2a. Iar a doua pereche, contactele 1b și 2b sunt conectate printr-un jumper format dintr-un fir cu un singur conductor.

Cum se fac măsurători cu un astfel de dispozitiv?

• Pentru început, o întorsătură a cablului de alimentare este conectată la o priză (la orice priză sau la cea testată, adică la cea la care este conectat permanent aparatul de uz casnic testat). După asamblare, întreaga noastră structură este complet închisă, izolată și nu există părți conductoare expuse.
• Este logic să verificați mai întâi tensiunea la priză. Dacă scopul final este de a determina puterea reală a dispozitivului, atunci este recomandabil să clarificăm acest parametru. Uneori, dacă rețeaua de acasă nu are stabilizator, acesta diferă semnificativ de cei 220 de volți declarati. Adică poate afecta rezultatul final.

Verificarea tensiunii este ușoară. Multimetrul comută în modul ~V (ACV) cu o gamă mai mare de 220 volți (de obicei 750 volți). Fișele de sârmă sunt instalate în prizele corespunzătoare ale dispozitivului (COM și ~V). Apoi sondele dispozitivului sunt introduse în contactele prizelor 1a și 2a, așa cum se arată în diagrama de mai jos.

• După aceasta, ștecherul cablului de alimentare al dispozitivului testat este introdus într-o priză (orice priză). Circuitul nu este închis - se rupe la a doua priză.
• Multitesterul comută în modul ampermetru AC (~A sau ACA) la intervalul maxim. Fișa cablului roșu de test este mutat în conectorul corespunzător.

• După aceasta, sondele multitester sunt introduse în prizele prizei libere rămase. Și acum nu mai rămâne decât să porniți aparatul de uz casnic testat și să luați citiri curente de la multitester.

Curentul electric este mișcarea direcționată a sarcinilor electrice. Mărimea curentului este determinată de cantitatea de electricitate care trece prin secțiunea transversală a conductorului pe unitatea de timp.

Nu putem încă caracteriza pe deplin curentul electric prin cantitatea de electricitate care trece prin conductor. Într-adevăr, o cantitate de electricitate egală cu un coulomb poate trece printr-un conductor într-o oră, iar aceeași cantitate de electricitate poate trece prin el într-o secundă.

Intensitatea curentului electric în al doilea caz va fi semnificativ mai mare decât în ​​primul, deoarece aceeași cantitate de electricitate trece într-o perioadă de timp mult mai scurtă. Pentru a caracteriza intensitatea unui curent electric, cantitatea de electricitate care trece printr-un conductor este de obicei menționată pe unitatea de timp (secundă). Cantitatea de electricitate care trece printr-un conductor într-o secundă se numește puterea curentului. Unitatea de măsură a curentului din sistem este amperul (A).

Puterea curentului este cantitatea de electricitate care trece prin secțiunea transversală a unui conductor într-o secundă.

Puterea actuală este indicată de litera engleză I.

Amperul este o unitate a curentului electric (una dintre ), notat cu A. 1 A este egal cu puterea unui curent constant, care, la trecerea prin doi conductori drepti paraleli de lungime infinită și arie de secțiune transversală circulară neglijabil, situate la o distanță de 1 m unul de celălalt în vid, ar provoca o forță de interacțiune egală cu 2 10 –7 N pe metru lungime pe o secțiune a unui conductor de 1 m lungime.

Puterea curentului într-un conductor este egală cu un amper dacă un coulomb de electricitate trece prin secțiunea sa transversală în fiecare secundă.

Amperi este puterea curentului electric la care trece o cantitate de electricitate egală cu un coulomb prin secțiunea transversală a conductorului în fiecare secundă: 1 amper = 1 coulomb/1 secundă.

Se folosesc adesea unități auxiliare: 1 miliamperi (mA) = 1/1000 amperi = 10 -3 amperi, 1 microamperi (mA) = 1/1000000 amperi = 10 -6 amperi.

Dacă se cunoaște cantitatea de electricitate care trece prin secțiunea transversală a conductorului într-o anumită perioadă de timp, atunci puterea curentului poate fi găsită folosind formula: I=q/t

Dacă un curent electric trece într-un circuit închis care nu are ramuri, atunci aceeași cantitate de electricitate trece prin orice secțiune transversală (oriunde în circuit) pe secundă, indiferent de grosimea conductorilor. Acest lucru se explică prin faptul că sarcinile nu se pot acumula nicăieri în conductor. Prin urmare, Puterea curentului este aceeași oriunde în circuitul electric.

În circuitele electrice complexe cu diferite ramuri, această regulă (curent constant în toate punctele unui circuit închis) rămâne valabilă, desigur, dar se aplică numai secțiunilor individuale ale circuitului general, care pot fi considerate simple.

Măsurarea curentului

Un dispozitiv numit ampermetru este folosit pentru a măsura curentul. Pentru a măsura curenți foarte mici, se folosesc miliampermetre și microampermetre, sau galvanometre. În fig. 1. prezintă o reprezentare grafică convențională a unui ampermetru și miliampermetru pe circuite electrice.

Orez. 1. Simboluri ale ampermetrului și miliampermetrului

Orez. 2. Ampermetru

Pentru a măsura curentul, trebuie să conectați un ampermetru la circuitul deschis (vezi Fig. 3). Curentul măsurat trece de la sursă prin ampermetru și receptor. Acul ampermetrului arată curentul din circuit. Unde exact să porniți ampermetrul, adică înaintea consumatorului (numărarea) sau după acesta, este complet indiferent, deoarece puterea curentului într-un circuit închis simplu (fără ramuri) va fi aceeași în toate punctele circuitului.

Orez. 3. Porniți ampermetrul

Uneori se crede în mod eronat că un ampermetru conectat înaintea consumatorului va prezenta o putere de curent mai mare decât unul conectat după consumator. În acest caz, se consideră că „o parte din curent” este cheltuită în consumator pentru a-l activa. Acest lucru este, desigur, fals și iată de ce.

Curentul electric dintr-un conductor metalic este un proces electromagnetic însoțit de mișcarea ordonată a electronilor de-a lungul conductorului. Cu toate acestea, energia este transferată nu de electroni, ci de câmpul electromagnetic din jurul conductorului.

Exact același număr de electroni trece prin orice secțiune transversală a conductorilor într-un circuit electric simplu. Indiferent de numărul de electroni care provine de la un pol al sursei de energie electrică, același număr dintre ei va trece prin consumator și, desigur, va merge la celălalt pol al sursei, deoarece electronii, ca particule materiale, nu pot fi consumați în timpul miscarea lor.

Orez. 4. Măsurarea curentului cu un multimetru

În tehnologie există curenți foarte mari (mii de amperi) și foarte mici (milionimi de amperi). De exemplu, puterea curentului unui aragaz electric este de aproximativ 4 - 5 amperi, lămpile cu incandescență - de la 0,3 la 4 amperi (și mai mult). Curentul care trece prin fotocelule este de doar câțiva microamperi. În firele principale ale substațiilor care furnizează energie electrică rețelei de tramvai, curentul ajunge la mii de amperi.

Măsurarea curentului(abreviat ca măsurare curentă) este o abilitate utilă care va fi utilă de mai multe ori în viață. Este necesar să se cunoască magnitudinea curentului atunci când se determină consumul de energie. Pentru a măsura curentul, se folosește un dispozitiv numit ampermetru.

Există curent alternativ și curent continuu, prin urmare, pentru măsurarea acestora se folosesc diverse instrumente de măsură. Curentul este întotdeauna notat cu litera I, iar puterea sa este măsurată în Amperi și este notă cu litera A. De exemplu, I = 2 A arată că puterea curentului în circuitul testat este de 2 Amperi.

Să luăm în considerare în detaliu modul în care sunt marcate diferite instrumente de măsurare pentru măsurarea diferitelor tipuri de curenți.

• Pe un dispozitiv de măsurare pentru măsurarea curentului continuu, simbolul „-” este plasat înaintea literei A.
• Pe un dispozitiv de măsurare pentru măsurarea curentului alternativ, simbolul „~” este aplicat în același loc.

• ~Un dispozitiv pentru măsurarea curentului alternativ.
• -Un dispozitiv pentru măsurarea curentului continuu.

Iată o fotografie a unui ampermetru proiectat pentru Măsurători de curent continuu.

Conform legii, puterea curentului care curge într-un circuit închis în orice punct este egală cu aceeași valoare. Ca urmare, pentru a măsura curentul, trebuie să deconectați circuitul în orice locație convenabilă pentru conectarea dispozitivului de măsurare.

Trebuie amintit că cantitatea de tensiune prezentă în circuitul electric nu are niciun efect asupra măsurarea curentului. Sursa de curent poate fi fie o sursă de alimentare de uz casnic de 220 V, fie o baterie de 1,5 V etc.

Când plănuiți să măsurați curentul într-un circuit, acordați o atenție deosebită ce tip de curent circulă în circuit, direct sau alternativ. Luați dispozitivul de măsurare corespunzător și, dacă nu cunoașteți puterea de curent așteptată în circuit, setați comutatorul de măsurare a curentului în poziția maximă.

Să luăm în considerare în detaliu cum să măsuram puterea curentului cu un aparat electric.

Pentru siguranță măsurători ale consumului de curent aparate electrice vom face un prelungitor de casă cu două prize. După asamblare, vom obține un prelungitor foarte asemănător cu un prelungitor standard pentru reviste.

Dar dacă îl demontăm și comparăm un prelungitor de casă și unul cumpărat din magazin, vom vedea clar diferențe în structura internă. Terminalele din interiorul prizelor unui prelungitor de casă sunt conectate în serie, iar în magazin sunt conectate în paralel.

Fotografia arată clar că bornele superioare sunt conectate între ele cu un fir galben, iar tensiunea de rețea este furnizată la bornele inferioare ale prizelor.

Acum începem să măsurăm curentul pentru a face acest lucru, introducem ștecherul unui aparat electric într-una dintre prize și sondele ampermetrului în cealaltă priză. Înainte de a măsura curentul, nu uitați de informațiile citite despre cum să măsurați curentul corect și în siguranță.

Acum să vedem cum să interpretăm corect citirile unui ampermetru cu cadran. La măsurarea consumului de curent instrument, acul ampermetrului sa oprit la diviziunea 50, comutatorul a fost setat la limita maximă de măsurare de 3 Amperi. Scara ampermetrului meu are 100 de diviziuni. Aceasta înseamnă că este ușor să determinați curentul măsurat folosind formula (3/100) X 50 = 1,5 Amperi.

Formula pentru calcularea puterii unui dispozitiv pe baza consumului de curent.

Având date despre cantitatea de curent consumată de orice aparat electric (TV, frigider, fier de călcat, sudare etc.), puteți determina cu ușurință ce consum de energie are acest aparat electric. Există o lege fizică în lume căreia electricitatea se supune mereu. Descoperitorii acestui tipar au fost Emil Lenz și James Joule, iar în onoarea lor, se numește acum Legea Joule-Lenz.

• I - puterea curentului, măsurată în Amperi (A);
• U - tensiune, măsurată în Volți (V);
• P este puterea măsurată în wați (W).

Să facem unul dintre calculele curente.

Am masurat consumul de curent al frigiderului si este egal cu 7 Amperi. Tensiunea rețelei este de 220 V. Prin urmare, consumul de energie al frigiderului este de 220 V X 7 A = 1540 W.