Medições elétricas

O que é um circuito elétrico?

Qualquer circuito elétrico consiste em uma fonte e um receptor de energia elétrica, interconectados por fios. O que é um fio, é compreensível, mas como receptor e fonte pode ser qualquer combinação de vários dispositivos. O caso geral do circuito elétrico mais simples é mostrado na Figura 1.

A fonte de energia elétrica pode ser uma bateria convencional ou uma poderosa subestação de transformador. O receptor de energia mostrado na figura também é o mais diversificado - de uma lanterna para uma lanterna a um prédio de apartamentos. Os fios de conexão também corresponderão ao consumo de energia. Além disso, apenas fontes e receptores de baixa energia serão considerados não mais potentes que a lâmpada mencionada.

Para uma fonte de energia, o receptor é uma carga. É assim que costuma ser chamado. Ainda neste artigo, resistores, em alguns casos lâmpadas, serão usados ​​como carga.

Figura 1. O circuito elétrico mais simples

O circuito elétrico deve estar fechado.

No nível doméstico, a corrente elétrica é tudo o que está conectado à eletricidade. Há uma tomada na parede e uma corrente elétrica vive nela! Isso está realmente um pouco errado. E enquanto nada estiver conectado, não há corrente. Há tensão, mas não há corrente!

A corrente elétrica flui apenas em um circuito fechado. Se bateria galvânica, ou simplesmente uma bateria, fica sobre uma mesa e a voltagem não está conectada em nenhum lugar de seus terminais. Nesse estado, a tensão é chamada força eletromotriz (EMF) da fonte. Nas fórmulas e esquemas EMF é indicado pela letra E.

Lei de Ohm para toda a cadeia

Quando uma carga é conectada à bateria, a tensão cai um pouco, devido a uma queda de tensão na resistência interna da fonte, neste caso a bateria. Esta queda é levada em consideração na lei de Ohm para toda a cadeia (veja: Lei de Ohm em uma declaração popular) O circuito em si é mostrado na Figura 2.

I = E / (R + r)

A expressão entre parênteses é a resistência total do circuito, obtida como a soma da resistência de carga e a resistência interna da bateria, indicada por uma letra minúscula.

Figura 2

De outra maneira, essa expressão matemática é escrita da seguinte maneira: E = I * (R + r) = I * R + I * r

Normalmente, o produto da corrente pela resistência é chamado de queda de tensão no circuito. Nesse caso, o segundo termo da fórmula é a queda de tensão na resistência interna da bateria. É por esse valor que o EMF da bateria é reduzido.

À medida que a bateria descarrega, sua resistência interna aumenta e, no final, se torna tão grande que, quando a carga é conectada, todo o EMF é consumido para superar sua própria resistência. E a tensão nos terminais de saída se torna muito pequena, já é impossível transferir energia para um circuito externo. Nesses casos, eles dizem que a bateria acabou.

Para verificar o que foi dito, você pode montar o circuito mais simples mostrado na Figura 3.

Figura 3

Sim, na verdade, não há necessidade de coletar nada. Basta conectar um voltímetro à bateria e simplesmente aplicar resistência à carga com as mãos. Para testar as baterias Krona, recomenda-se um resistor de 100 Ohm como carga. O voltímetro cairá um pouco, dependendo da resistência interna da bateria. Se durante esse teste o voltímetro mostrar uma voltagem abaixo de 7 volts, o Krona deverá ser substituído.

O mesmo acontece na fiação do apartamento. Basta conectar um ferro, lareira ou outra carga poderosa, pois o brilho das lâmpadas no candelabro é ligeiramente reduzido. Isso indica claramente que houve uma queda de tensão nos fios.É a resistência dos fios, neste caso, é a resistência interna da fonte de eletricidade.

Como regra geral, eles não participam da cerimônia com células galvânicas do tipo "dedos - dedinhos": eles simplesmente pegam e verificam se há corrente de curto-circuito, transformando o multímetro no modo de medição de corrente. Se o elemento ainda estiver vivo, ele fornece uma corrente de várias centenas de miliamperes e um elemento novo pode fornecer até 3 ... 5 amperes.

Em nenhum caso, esse teste deve ser realizado com baterias que se parecem com células galvânicas. O dispositivo deles é completamente diferente e o preço é muito mais alto.

Um instrumento universal para medir circuitos elétricos é um multímetro. Leia como usá-lo em particular aqui: "Um multímetro para" manequins ": os princípios básicos da medição com um multímetro".

Veja também: Medição de tensão e Medição de corrente