Măsurători electrice

Ce este un circuit electric?

Orice circuit electric constă dintr-o sursă și un receptor de energie electrică, interconectate de fire. Ce este un fir, este de înțeles, dar ca receptor și sursă poate fi orice combinație de diferite dispozitive. Cazul general al celui mai simplu circuit electric este prezentat în figura 1.

Sursa de energie electrică poate fi o baterie convențională sau o substație transformatoare puternică. Receptorul de energie prezentat în figură este, de asemenea, cel mai divers - de la o lanternă pentru o lanternă la o clădire de apartamente. Cablurile de conectare vor corespunde și consumului de energie electrică. În plus, numai sursele și receptoarele cu consum redus de energie vor fi considerate nu mai puternice decât becul menționat.

Pentru o sursă de alimentare, receptorul este o sarcină. Asta se numește cel mai des. Mai departe în articol, rezistențele, în unele cazuri becuri, vor fi utilizate ca sarcină.

Figura 1. Cel mai simplu circuit electric

Circuitul electric trebuie închis.

La nivelul gospodăriei, curentul electric este tot ceea ce este conectat la electricitate. Pe perete există o priză și un curent electric trăiește în ea! Acest lucru este de fapt un pic greșit. Și în timp ce nimic nu este conectat, nu există curent. Există tensiune, dar nu este curent!

Curentul electric curge doar într-un circuit închis. dacă baterie galvanicăsau, pur și simplu, o baterie, se află pe o masă și tensiunea nu este conectată nicăieri pe terminalele sale. În această stare, tensiunea se numește forța electromotivă (EMF) a sursei. În formule și scheme EMF este indicat prin litera E.

Legea lui Ohm pentru întregul lanț

Când o sarcină este conectată la baterie, tensiunea scade oarecum, din cauza unei căderi de tensiune pe rezistența internă a sursei, în acest caz bateria. Această cădere este luată în considerare în legea lui Ohm pentru întregul lanț (a se vedea: Legea lui Ohm într-o declarație populară). Circuitul în sine este prezentat în figura 2.

I = E / (R + r)

Expresia dintre paranteze este rezistența totală a circuitului, obținută ca suma rezistenței la sarcină și a rezistenței interne a bateriei, indicată printr-o literă mică.

Figura 2

Într-un alt mod, această expresie matematică este scrisă astfel: E = I * (R + r) = I * R + I * r

De obicei, produsul curentului prin rezistență se numește căderea de tensiune în circuit. În acest caz, al doilea termen din formulă este căderea de tensiune în rezistența internă a bateriei. Prin această valoare este redus EMF-ul bateriei.

Pe măsură ce bateria se descarcă, rezistența sa internă crește și, până la urmă, devine atât de mare încât la încărcarea conectată, întregul EMF este consumat pentru a depăși propria rezistență. Iar tensiunea la bornele de ieșire devine foarte mică, este deja imposibil să transferați energie într-un circuit extern. În astfel de cazuri, ei spun că bateria s-a epuizat.

Pentru a verifica cele spuse, puteți asambla cel mai simplu circuit prezentat în figura 3.

Figura 3

Da, de fapt, nu este nevoie să colectați nimic. Trebuie doar să conectați un voltmetru la baterie, apoi aplicați pur și simplu rezistența la sarcină cu mâinile tale. Pentru a testa bateriile Krona, este recomandată o rezistență de 100 Ohm ca sarcină. Voltmetrul va scădea ușor, în funcție de rezistența internă a bateriei. Dacă în timpul unui astfel de test, voltmetrul prezintă o tensiune sub 7 volți, atunci Krona trebuie înlocuită.

Același lucru se întâmplă și în cablarea apartamentelor. Este suficient să conectați un fier, șemineu sau o altă sarcină puternică, deoarece luminozitatea lămpilor din candelabru este ușor redusă. Acest lucru indică clar că a existat o cădere de tensiune pe fire.Rezistența firelor în acest caz este rezistența internă a sursei de electricitate.

De regulă, ei nu stau la ceremonie cu celule galvanice de tip „degete - degete mici”: pur și simplu iau și verifică un curent de scurtcircuit, transformând multimetrul în modul de măsurare curent. Dacă elementul este încă viu, dă un curent de câteva sute de miliamperi, iar un element proaspăt poate da până la 3 ... 5 amperi.

În niciun caz, un astfel de test nu trebuie efectuat cu baterii care arată ca celule galvanice. Dispozitivul lor este complet diferit, iar prețul este mult mai mare.

Un instrument universal pentru măsurarea circuitelor electrice este un multimetru. Citiți cum să-l utilizați în mod privat aici: "Un multimetru pentru" manechine ": principiile de bază ale măsurării cu un multimetru".

Vezi și: Măsurarea tensiunii și Măsurarea curentului