Električna mjerenja

Što je električni krug?

Bilo koji električni krug sastoji se od izvora i prijemnika električne energije, međusobno povezanih žicama. Što je žica, razumljivo je, ali kao prijemnik i izvor može biti bilo koja kombinacija raznih uređaja. Opći slučaj najjednostavnijeg električnog kruga prikazan je na slici 1.

Izvor električne energije može biti konvencionalna baterija ili snažna transformatorska podstanica. Prijemnik energije prikazan na slici je također najrazličitiji - od svjetiljke za svjetiljku do stambene zgrade. Spajanje žica također će odgovarati potrošnji energije. Nadalje, smatrat će se da samo izvori i prijemnici male snage neće biti moćniji od spomenute žarulje.

Za izvor energije prijemnik je opterećenje. To je ono što se najčešće naziva. Dalje u članku, otpornici, u nekim slučajevima žarulje, koristit će se kao opterećenje.

Slika 1. Najjednostavniji električni krug

Električni krug mora biti zatvoren.

Na razini kućanstva električna struja je sve što je povezano s električnom energijom. Na zidu se nalazi utičnica, a u njoj živi električna struja! Ovo je zapravo malo pogrešno. I dok ništa nije uključeno, nema struje. Postoji napon, ali nema struje!

Električna struja teče samo u zatvorenom krugu. ako galvanska baterijaili jednostavno baterija, leži na stolu i napon nije nigdje povezan na njegovim terminalima. U tom se stanju napon naziva elektromotorna sila (EMF) izvora. U formulama i shemama EMF je označen slovom E.

Ohmov zakon za cijeli lanac

Kad je na bateriju priključeno neko opterećenje, napon pomalo pada, zbog pada napona na unutarnjem otporu izvora, u ovom slučaju akumulatora. Ova je jesen uzeta u obzir u Ohmovom zakonu za cijeli lanac (vidi: Ohmov zakon u popularnoj izjavi). Sam krug prikazan je na slici 2.

I = E / (R + r)

Izraz u zagradama je ukupni otpor kruga, dobiven kao zbroj otpora opterećenja i unutarnjeg otpora baterije, naznačen malim slovom.

Slika 2

Na drugi način, ovaj se matematički izraz zapisuje na sljedeći način: E = I * (R + r) = I * R + I * r

Obično se proizvod struje otporom naziva pad napona u krugu. U ovom slučaju, drugi izraz u formuli je pad napona preko unutarnjeg otpora baterije. To je pomoću ove vrijednosti smanjuje se EMF baterije.

Kako se baterija prazni, njezin unutarnji otpor raste i, na kraju, postaje toliko velik da se, kada se opterećenje spoji, čitav EMF troši za prevladavanje vlastitog otpora. A napon na izlaznim terminalima postaje vrlo mali, već je nemoguće prenijeti energiju u vanjski krug. U takvim slučajevima kažu da im je istrošena baterija.

Da biste provjerili što je rečeno, možete sastaviti najjednostavniji krug prikazan na slici 3.

Slika 3

Da, zapravo, nema potrebe ništa prikupljati. Jednostavno priključite voltmetar na bateriju, a zatim jednostavno nanesite otpor opterećenja rukama. Za testiranje baterija Krona kao preporučeno opterećenje preporučuje se otpornik od 100 Ohm. Voltmetar će se malo spustiti, ovisno o unutarnjem otporu baterije. Ako tijekom takvog ispitivanja voltmetar pokazuje napon ispod 7 volti, tada se Krona mora zamijeniti.

Ista stvar se događa i u ožičenju stana. Dovoljno je spojiti željezo, kamin ili drugi moćan teret, jer je svjetlina svjetiljki u lusteru malo smanjena. To jasno ukazuje da je došlo do pada napona na žicama.Otpor žica u ovom slučaju je unutarnji otpor izvora električne energije.

U pravilu ne stoje na ceremoniji s galvanskim ćelijama tipa "prsti - mali prsti": jednostavno uzimaju i provjeravaju struju kratkog spoja, pretvarajući multimetar u trenutni način mjerenja. Ako je element još uvijek živ, on daje struju od nekoliko stotina miksera, a svježi element može dati do 3 ... 5 ampera.

Ni u kojem slučaju se takav test ne smije provoditi s baterijama koje nalikuju galvanskim ćelijama. Njihov je uređaj potpuno drugačiji, a cijena je puno veća.

Univerzalni instrument za mjerenje električnih krugova je multimetar. Pročitajte kako ga privatno koristiti ovdje: "Multimetar za" lutke ": osnovni principi mjerenja multimetrom".

Vidi također: Mjerenje napona i Mjerenje struje