Hello mindenkinek! Vlagyimir Vasziljev ismét kapcsolatba lép Önnel. Az újévi ünnepségek a végéhez közelednek, ami azt jelenti, hogy fel kell készülnünk a mindennapi munkára, és gratulálunk nektek, kedves barátaim! Heh, csak ne legyél ideges és depressziós, pozitívan kell gondolkodnod.

Szóval ezekben az újévi ünnepekben egyszer a blogom közönségére gondoltam: „Ki ő? Ki az a látogatója a blogomnak, aki minden nap eljön olvasni a bejegyzéseimet?” Lehet, hogy ez a hozzáértő szakember kíváncsiságból jött, hogy elolvassa, amit ide firkantottam? Vagy esetleg valami rádiómérnöki doktor jött be, hogy megnézze, hogyan kell forrasztani egy multivibrátor áramkört? 🙂

Tudja, mindez nem valószínű, mert egy tapasztalt szakember számára mindez már egy elmúlt szakasz, és valószínűleg már nem minden olyan érdekes, és nekik maguknak is van bajusza. Lehet, hogy csak tétlen kíváncsiságból érdeklődnek, ennek természetesen nagyon örülök és tárt karokkal várok mindenkit.

Így arra a következtetésre jutottam, hogy a blogom és a legtöbb rádióamatőr oldal fő kontingense a kezdők és amatőrök, akik hasznos információk után kutatják az internetet. Akkor mi a fenének van belőle olyan kevés? Hamarosan beteg lesz így ne hagyja ki!

Emlékszem magamra, amikor valami egyszerű diagramot kerestem az interneten a kezdéshez, de valami mindig nem illett, valami érthetetlennek tűnt. Hiányoztak az alapok, hogy megértsem az engem érdeklő témát, az egyszerűtől az összetettig.

Mellesleg, az első könyv, ami igazán segített, és aminek az olvasásától kezdett igazán megérteni, az P. Horowitz, W. Hill „The Art of Circuit Design” című könyve volt. Írtam róla, és onnan tudod letölteni a könyvet. Tehát, ha Ön kezdő, feltétlenül töltse le, és hagyja, hogy referenciakönyve legyen.

Mi a feszültség és az áramerősség?

Egyébként pontosan mi az elektromos áram és feszültség? Azt hiszem, senki sem tudja igazán, mert ahhoz, hogy megismerje, legalább látnia kell. Ki láthatja a vezetékeken átfolyó áramot?

Igen, senki, az emberiség még nem ért el olyan technológiákat, amelyekkel személyesen megfigyelheti az elektromos töltések mozgását. Mindaz, amit a tankönyvekben és tudományos munkákban látunk, az egyfajta absztrakció, amely számos megfigyelés eredményeként jött létre.

Nos, oké, sokat beszélhetünk erről... Szóval próbáljuk meg kitalálni, mi az elektromos áram és feszültség. Nem fogok definíciókat írni, a definíciók nem adják meg a lényeget. Ha érdekel, vegyél elő bármilyen fizika tankönyvet.

Mivel nem látjuk az elektromos áramot és a vezetőben végbemenő összes folyamatot, megpróbálunk egy analógiát létrehozni.

És hagyományosan a vezetőben folyó elektromos áramot a csövekben folyó vízhez hasonlítják. A mi analógiánkban a víz elektromos áram. A víz egy bizonyos sebességgel folyik át a csöveken, a sebesség az áramerősség, amperben mérve. Nos, a csövek önmagukban is vezetők.

Oké, elképzeltük az elektromos áramot, de mi a feszültség? Most segítsünk.

A csőben lévő víz erők (gravitáció, nyomás) hiányában nem fog lefolyni, mint bármely más, a padlóra öntött folyadék. Tehát ez az erő, pontosabban az energia vízvezeték-analógiánkban ugyanaz a feszültség lesz.

De mi történik a magasan a föld felett elhelyezkedő tározóból folyó vízzel? A víz viharos patakban rohan fel a tározóból a föld felszínére, gravitációs erők hatására. És minél magasabban helyezkedik el a tartály a talajtól, annál gyorsabban folyik ki a víz a tömlőből. Érted, miről beszélek?

Minél magasabb a tartály, annál nagyobb a vízre ható erő (olvasási feszültség). És minél nagyobb a víz áramlási sebessége (az áramerősség leolvasása). Most már világossá válik, és egy színes kép kezd kialakulni a fejemben.

A potenciál fogalma, a potenciálkülönbség

Az elektromos áram feszültség fogalmához szorosan kapcsolódik a „potenciál” vagy a „potenciálkülönbség” fogalma. Oké, térjünk vissza a vízvezeték analógiájához.

Tartályunk egy dombon található, amely lehetővé teszi a víz szabad lefolyását a csövön. Mivel a víztartály egy magasságban van, ennek a pontnak a potenciálja magasabb vagy pozitívabb lesz, mint a talajszinten. Látod mi történik?

Most két különböző potenciállal, vagy inkább eltérő potenciálértékkel rendelkező pontunk van.

Kiderült, hogy ahhoz, hogy az elektromos áram átfolyjon egy vezetéken, a potenciálok nem lehetnek egyenlők. Az áram egy magasabb potenciállal rendelkező pontból egy alacsonyabb potenciálú pontba fut.

Emlékezzen arra a kifejezésre, hogy az áram plusztól mínuszig tart. Tehát ez mind ugyanaz. A plusz pozitívabb potenciál, a mínusz pedig inkább negatív.

Apropó, szeretnél egy kérdést a kitöltéshez? Mi történik az árammal, ha a potenciálok időszakonként helyet cserélnek?

Ezután megfigyeljük, hogy az elektromos áram hogyan változtatja meg az irányát az ellenkezőjére minden egyes potenciálváltozáskor. Ez váltakozó áramnak bizonyul. De most nem foglalkozunk vele, hogy a folyamatok világos megértése kialakuljon a fejünkben.

Feszültségmérés

A feszültség mérésére voltmérőt használnak, bár most a multiméterek a legnépszerűbbek. A multiméter egy kombinált eszköz, amely sok mindent tartalmaz. Írtam róla, és elmondtam, hogyan kell használni.

A voltmérő csak egy eszköz, amely két pont közötti potenciálkülönbséget méri. A feszültséget (potenciálkülönbséget) az áramkör bármely pontján általában az akkumulátor NULLÁHOZ, FÖLDHEZ, vagy TÖMEG- vagy MÍNUSZ-hoz viszonyítva mérik. Nem számít, a lényeg, hogy ez legyen a legalacsonyabb potenciállal rendelkező pont az egész áramkörben.

Tehát a két pont közötti egyenfeszültség méréséhez a következőket tesszük. A voltmérő fekete (negatív) szondája abba a pontba van szúrva, ahol feltehetően egy alacsonyabb potenciálú (NULLA) pontot tudunk megfigyelni. A piros szondát (pozitív) abba a pontba szúrjuk, amelynek potenciálja érdekes számunkra.

A mérés eredménye pedig a potenciálkülönbség számértéke, vagy más szóval a feszültség lesz.

Árammérés

Ellentétben a feszültséggel, amelyet két ponton mérnek, az áramot egy ponton mérik. Mivel az áramerősség (vagy egyszerűen csak áramerősség) a mi hasonlatunk szerint a víz áramlási sebessége, ezt a sebességet csak egy ponton kell mérni.

Vágnunk kell a vízcsövet, és be kell helyeznünk egy mérőt a résbe, amely litereket és perceket számol. Valami ilyesmi.

Hasonlóképpen, ha visszatérünk elektromos modellünk valós világába, ugyanazt kapjuk. Az elektromos áram mértékének méréséhez egy egyszerű eszközt - ampermérőt - kell csatlakoztatnunk az elektromos áramkör nyitott áramköréhez. A multiméter ampermérőt is tartalmaz. A címen is olvashat.

A multiméter szondákat árammérési módba kell kapcsolni. Ezután levágjuk a vezetőnket, és csatlakoztatjuk a vezetékdarabokat a multiméterhez, és íme - az aktuális érték megjelenik a multiméter képernyőjén.

Nos, kedves barátaim, azt hiszem, nem vesztegettük az időnket. Miután megismerkedtem vízvezeték-modelleinkkel, egy rejtvény kezdett formát ölteni a fejemben, és kezdett kialakulni a megértés.

Nos, próbáljuk meg ellenőrizni az Ohm-törvény segítségével.

• I - Amperben mért áram (A);
• U-feszültség voltban (V) mérve;
• R-ellenállás Ohmban mérve (Ohm)

Ohm azt mondta nekünk, hogy az elektromos áram egyenesen arányos a feszültséggel és fordítottan arányos az ellenállással.

Ma nem az ellenállásról beszéltem, de szerintem megérted. Az elektromos árammal szembeni ellenállás a vezető anyaga. Vízvezetékrendszerünkben a víz áramlásával szembeni ellenállást rozsdás csövek biztosítják, amelyek rozsdával és egyéb dolgokkal eldugultak. 🙂

Így az Ohm-törvény teljes pompájában működik, mind a vízvezeték-rendszer, mind az elektromos rendszer esetében. Lehet, hogy bele kéne mennem a vízszerelésbe, sok a hasonlóság. 🙂

Minél magasabbra van emelve a víztartály, annál gyorsabban fog átfolyni a víz a csöveken. De ha a csövek szennyezettek, a sebesség alacsonyabb lesz. Minél nagyobb az ellenállás a vízzel szemben, annál lassabban fog folyni. Ha dugulás van, akkor a víz teljesen felemelkedhet.

Nos, az áramért. Az áram nagysága közvetlenül függ a feszültségtől (potenciálkülönbség), és fordítottan függ az ellenállástól.

Minél nagyobb a feszültség, annál nagyobb az áramerősség, de minél nagyobb az ellenállás, annál kisebb az áramerősség. Lehet, hogy a feszültség nagyon magas, de az áramkör szakadása miatt előfordulhat, hogy nem folyik. A törés pedig ugyanaz, mintha fémvezető helyett levegőből készült vezetőt csatlakoztatnánk, és a levegőnek egyszerűen óriási ellenállása van. Itt megáll az áram.

Nos, kedves barátaim, itt az ideje, hogy befejezzük, úgy tűnik, mindent elmondtam, amit el akartam mondani ebben a cikkben. Ha kérdése van, tegye fel a megjegyzésekben. Lesz még, tervezek egy sorozat képzési anyagot írni, így ne hagyja ki…

Sok szerencsét, sikert kívánok és viszontlátásra!

N/a Vladimir Vasziljevvel.

P.S. Barátaim, feltétlenül iratkozzatok fel a frissítésekre! Ha feliratkozik, az új anyagokat közvetlenül az email címére kapja! És mellesleg minden jelentkező hasznos ajándékot kap!

Konstruktor ZNATOK 320-Znat „320 sémák” egy olyan eszköz, amely lehetővé teszi, hogy ismereteket szerezzen az elektronika és az elektrotechnika területén, valamint megértse a vezetőkben zajló folyamatokat.

A tervező egy sor teljes értékű rádió alkatrészek speciális olyan kialakítás, amely lehetővé teszi a telepítésüket forrasztópáka nélkül. A rádióalkatrészek egy speciális táblára vannak felszerelve - egy alapra, amely végül lehetővé teszi a teljesen működőképes rádiószerkezetek előállítását.

Ezzel a konstruktorral akár 320 különböző áramkört is összeállíthat, amelyek megépítéséhez részletes és színes kézikönyv található. Ha pedig ehhez a kreatív folyamathoz köti a képzeletét, számtalan különféle rádiótervet készíthet, és megtanulhatja a munkájuk elemzését. Szerintem ez a tapasztalat nagyon fontos, és sokak számára felbecsülhetetlen értékű lehet.

Íme néhány példa arra, hogy mit tehet ezzel a konstruktorral:

Repülő propeller;
Kézcsapással vagy levegőárammal felkapcsolt lámpa;
A Star Wars, a tűzoltóautó vagy a mentőautó szabályozható hangjai;
Zenei rajongó;
Elektromos könnyű pisztoly;
Morse-kód tanulása;
Hazugság vizsgáló;
Automata utcai lámpa;
Megafon;
Rádió állomás;
Elektronikus metronóm;
Rádióvevők, beleértve az FM tartományt;
Egy eszköz, amely a sötétség vagy a hajnal kezdetére emlékeztet;
Riasztás, hogy a baba nedves;
Biztonsági riasztó;
Zenés ajtózár;
Párhuzamos és soros lámpák;
Ellenállás áramkorlátozóként;
Kondenzátor töltése és kisütése;
Elektromos vezetőképesség-mérő;
Tranzisztor erősítő hatás;
Darlington körút.

P.S. Van itt egyfajta redneck-mérőnk - a kapzsi nem veszi észre a közösségi gombot, de a nagylelkű megosztja a barátaival. 🙂

Voltmérő egy mérőeszköz, amelyet mérésre terveztek feszültség egyen- vagy váltakozó áram az elektromos áramkörökben.

A voltmérő párhuzamosan csatlakozik a feszültségforrás kivezetéseihez távoli szondák segítségével. A mérési eredmények megjelenítésének módja szerint a voltmérőket tárcsás és digitális mérőórákra osztják.

A feszültség értékét -ben mérik Voltach, a műszereken a betű jelzi BAN BEN(oroszul) vagy latin betűvel V(nemzetközi megjelölés).

Az elektromos diagramokon a voltmérőt egy körrel körülvett latin V betű jelöli, amint az a fényképen látható.

A feszültség lehet állandó vagy váltakozó. Ha az áramforrás feszültsége váltakozó, akkor az érték elé a " jel kerül ~ "ha állandó, akkor a jel" – ".

Például egy háztartási hálózat 220 V-os váltakozó feszültségét röviden a következőképpen jelöljük: ~220 V vagy ~220 V. Az elemek és akkumulátorok megjelölésekor a „ – " gyakran kimarad, egyszerűen egy szám kerül kinyomtatásra. A jármű vagy az akkumulátor tápegységének feszültsége a következőképpen jelenik meg: 12 V vagy 12 Vés elemlámpákhoz vagy fényképezőgépekhez: 1,5 V vagy 1,5 V. A házat a pozitív kivezetés közelében "" + ".

A váltakozó feszültség polaritása idővel változik. Például a háztartási elektromos vezetékek feszültsége másodpercenként 50-szer változtatja a polaritást (a változás frekvenciáját Hertzben mérik, egy Hertz egyenlő egy másodpercenkénti feszültség polaritásváltozással).

Az egyenfeszültség polaritása nem változik az idő múlásával. Ezért az AC és DC feszültség méréséhez különböző mérőműszerekre van szükség.

Vannak olyan univerzális voltmérők, amelyekkel váltakozó és egyenfeszültség is mérhető üzemmódok váltása nélkül, ilyen például az E533 típusú voltmérő.

Hogyan mérjük a feszültséget a háztartási elektromos vezetékekben

Figyelem! 36 V feletti feszültség mérésekor elfogadhatatlan, hogy valaki megérintse a szabadon lévő vezetékeket, mert áramütést kaphat.

A GOST 13109-97 követelményei szerint az elektromos hálózatban az effektív feszültség értékét 220 V ±10%, vagyis ettől eltérő lehet 198 V és 242 V között. Ha a lakásban lévő izzók halványan égnek vagy gyakran kiégnek, vagy a háztartási készülékek instabilan kezdenek működni, akkor a cselekvéshez először meg kell mérni a feszültség értékét az elektromos vezetékekben.

A mérések megkezdésekor elő kell készíteni a készüléket: – ellenőrizni kell a vezetékek szigetelésének megbízhatóságát hegyekkel és szondákkal; – állítsa a mérési határértékek kapcsolóját legalább 250 V-os váltakozó feszültség mérésére;

– dugja be a vezetékek csatlakozóit a készülék aljzataiba, a mellettük lévő feliratoktól vezérelve;

– kapcsolja be a mérőkészüléket (ha szükséges).

Amint az a képen is látható, a váltakozó feszültség változtatásának határa a teszterben 300 V, a multiméterben pedig 700 V. Sok teszter modellben egyszerre több kapcsolót kell a kívánt állásba állítani. Az áram típusa (~ vagy –), a mérés típusa (V, A vagy Ohm), valamint illessze be a szondák végeit a szükséges aljzatokba.

A multiméterben a szonda fekete vége a COM-aljzatba (minden mérésnél közös), a piros vége pedig a V-be van dugva, ami közös az egyen- és váltakozó feszültség, áram, ellenállás és frekvencia megváltoztatására. A ma jelzésű aljzat kis, 10 A-es áramok mérésére szolgál, ha az áramerősség eléri a 10 A-t.

Figyelem! A feszültség mérése, miközben a dugó a 10 A-es aljzatba van dugva, károsítja a készüléket. A legjobb esetben a készülék belsejébe helyezett biztosíték kiég, a legrosszabb esetben új multimétert kell vásárolnia. Különösen gyakran követnek el hibákat az ellenállás mérésére szolgáló műszerek használatakor, és az üzemmódváltást elfelejtve a feszültséget mérik. Több tucat ilyen hibás készülékkel találkoztam már, amiben kiégett ellenállás van.

Az összes előkészítő munka befejezése után megkezdheti a mérést. Ha bekapcsolja a multimétert, és nem jelennek meg számok a jelzőn, ez azt jelenti, hogy az akkumulátor nincs behelyezve a készülékbe, vagy már kimerítette az erőforrásait. A multiméterek általában 9 V-os Krona akkumulátort használnak, amelynek eltarthatósága egy év. Ezért előfordulhat, hogy az akkumulátor nem működik még akkor is, ha a készüléket hosszabb ideig nem használta. A multiméter álló körülmények között történő használatakor a korona helyett ~220 V/–9 V adaptert célszerű használni.

Dugja be a szondák végeit az aljzatba, vagy érintse meg őket az elektromos vezetékekhez.

A multiméter azonnal megmutatja a feszültséget a hálózatban, de továbbra is le kell tudnia olvasni a mért értékeket egy tárcsás teszterben. Első pillantásra nehéznek tűnik, mivel sok mérleg létezik. De ha alaposan megnézzük, világossá válik, hogy melyik skálán kell leolvasni a készüléket. A szóban forgó TL-4 típusú készülék (ami több mint 40 éve hibátlanul szolgált!) 5 db mérleggel rendelkezik.

A felső skála akkor használható, ha a kapcsoló 1 (0,1, 1, 10, 100, 1000) többszörösében van. A közvetlenül alatta lévő skála a 3 (0,3, 3, 30, 300) többszöröse. 1 V és 3 V váltóáramú feszültségek mérésekor 2 további skála van megjelölve. Az ellenállás mérésére külön skála van. Minden teszter hasonló kalibrációval rendelkezik, de a többszörösség tetszőleges lehet.

Mivel a mérési határ ~300 V-ra lett beállítva, ez azt jelenti, hogy a második skálán kell leolvasni 3-as határértékkel, a leolvasott értékeket megszorozva 100-zal. Egy kis osztás értéke 0,1, ezért 2,3 + a nyíl középen van a sorok között, ami azt jelenti, hogy vegyük a leolvasási értéket 2,35×100=235 V.

Kiderült, hogy a mért feszültségérték 235 V, ami elfogadható határokon belül van. Ha a mérési folyamat során a legkisebb jelentőségű számjegyek értéke állandóan változik, és a teszter tűje folyamatosan ingadozik, az azt jelenti, hogy az elektromos vezetékek csatlakozásaiban rossz érintkezők vannak, és azt ellenőrizni kell.

Hogyan mérjük az akkumulátor feszültségét
akkumulátor vagy tápegység

Mivel az egyenáramú források feszültsége általában nem haladja meg a 24 V-ot, a kivezetések és a csupasz vezetékek érintése nem veszélyes az emberre, és nincs szükség különleges biztonsági óvintézkedésekre.

Az elem, akkumulátor alkalmasságának vagy a tápegység állapotának megítéléséhez meg kell mérni a feszültséget a kapcsaiknál. A kerek akkumulátorok kivezetései a hengeres test végén találhatók, a pozitív pólust egy „+” jel jelzi.

A DC feszültség mérése gyakorlatilag nem sokban különbözik a váltakozó feszültség mérésétől. Csak át kell kapcsolnia a készüléket a megfelelő mérési módba, és figyelnie kell a csatlakozás polaritását.

Az akkumulátor által generált feszültség mértéke általában fel van tüntetve a testén. De még ha a mérési eredmény is elegendő feszültséget mutatott, ez nem jelenti azt, hogy az akkumulátor jó, mivel az EMF-et (elektromotoros erőt) mérték, és nem az akkumulátor kapacitását, amelyen a termék élettartama. telepítése attól függ.

Az akkumulátor kapacitásának pontosabb becsléséhez meg kell mérnie a feszültséget úgy, hogy terhelést csatlakoztat a pólusaihoz. Az 1,5 V-os névleges feszültségű izzólámpa izzója kiválóan alkalmas 1,5 V-os akkumulátor terhelésére.

Ha a terhelés alatti feszültség kevesebb, mint 15%-kal csökken, akkor az elem vagy az akkumulátor teljesen alkalmas a használatra. Ha nincs mérőeszköz, akkor a villanykörte fényereje alapján ítélheti meg az akkumulátor további felhasználásra való alkalmasságát. De egy ilyen teszt nem tudja garantálni az eszköz akkumulátorának élettartamát. Csak azt jelzi, hogy az akkumulátor jelenleg még használható.

Az elektromos feszültség alapvető mértékegysége a volt. A nagyságtól függően a feszültség mérhető volt(BAN BEN), kilovolt(1 kV = 1000 V), millivolt(1 mV = 0,001 V), mikrovolt(1 µV = 0,001 mV = 0,000001 V). A gyakorlatban leggyakrabban voltokkal és millivoltokkal kell számolni.

A stressznek két fő típusa van: állandóÉs változó. Az elemek és akkumulátorok állandó feszültség forrásaként szolgálnak. A váltakozó feszültség forrása lehet például egy lakás vagy ház elektromos hálózatának feszültsége.

Feszültséghasználat mérésére voltmérő. Voltmérők vannak kapcsolók(analóg) és digitális.

Ma a mutató voltmérők rosszabbak, mint a digitálisak, mivel az utóbbiak kényelmesebbek. Ha tárcsás voltmérővel mérve a feszültségértékeket skálán kell számolni, akkor digitálisnál a mérési eredmény azonnal megjelenik a kijelzőn. És a méreteket tekintve a mutatóműszer rosszabb, mint a digitális.

De ez nem jelenti azt, hogy egyáltalán nem használnak mutatóeszközöket. Vannak olyan folyamatok, amelyek digitális műszerrel nem láthatók, ezért a kapcsolókat inkább ipari vállalkozások, laboratóriumok, javítóműhelyek stb.

Az elektromos kapcsolási rajzokon a voltmérőt egy kör jelöli nagy latin betűvel " V" belül. A voltmérő szimbóluma mellett annak betűjele látható: „ P.U." és a sorozatszámot az ábrán. Például. Ha két voltmérő van az áramkörben, akkor az első mellett azt írják, hogy " PU 1"és a másodikról" PU 2».

Egyenfeszültség mérésénél a diagram a voltmérő csatlakozásának polaritását jelzi, de ha váltakozó feszültséget mérünk, akkor a bekötés polaritása nincs feltüntetve.

között mérik a feszültséget két pontáramkörök: elektronikus áramkörökben között pozitívÉs mínusz pólusok, közötti elektromos áramkörökben fázisÉs nulla. Voltmérő csatlakoztatva párhuzamos a feszültségforrással vagy párhuzamos a láncszakasszal- ellenállás, lámpa vagy más terhelés, amelyen a feszültséget mérni kell:

Vegyük fontolóra egy voltmérő csatlakoztatását: a felső diagramban a feszültséget a lámpán mérik HL1és egyidejűleg az áramforráson GB1. Az alábbi diagramon a feszültséget a lámpán mérjük HL1és ellenállást R1.

A feszültség mérése előtt határozza meg Kilátásés hozzávetőleges méret. Az a tény, hogy a voltmérők mérő részét csak egyfajta feszültségre tervezték, és ez eltérő mérési eredményeket eredményez. Az egyenfeszültség mérésére szolgáló voltmérő nem lát váltakozó feszültséget, de a váltakozó feszültség voltmérője éppen ellenkezőleg, mérheti az egyenfeszültséget, de leolvasása nem lesz pontos.

Ismerni kell a mért feszültség hozzávetőleges értékét is, hiszen a voltmérők szigorúan meghatározott feszültségtartományban működnek, és ha hibázik a tartomány vagy az érték megválasztása, a készülék megsérülhet. Például. A voltmérő mérési tartománya 0...100 Volt, ami azt jelenti, hogy feszültséget csak ezeken a határokon belül lehet mérni, hiszen ha 100 Volt feletti feszültséget mérünk, a készülék meghibásodik.

Azon eszközökön kívül, amelyek csak egy paramétert (feszültség, áram, ellenállás, kapacitás, frekvencia) mérnek, vannak olyan multifunkcionálisak is, amelyek mindezeket a paramétereket egy készülékben mérik. Az ilyen készüléket ún vizsgáló(leginkább mutatós mérőműszerek) ill digitális multiméter.

A tesztelőn nem fogunk kitérni, ez egy másik cikk témája, de térjünk át közvetlenül a digitális multiméterre. A multiméterek többnyire kétféle feszültséget képesek mérni a 0...1000 Volt tartományon belül. A mérés megkönnyítése érdekében mindkét feszültség két szektorra, a szektorokon belül pedig altartományokra van osztva: az állandó feszültségnek öt altartománya van, a váltakozó feszültségnek kettő.

Minden résztartománynak megvan a maga maximális mérési határa, amelyet egy digitális érték jelez: 200 m, 2V, 20V, 200V, 600V. Például. A „200 V” határon a feszültség mérése a 0...200 V tartományban történik.

Most maga a mérési folyamat.

1. DC feszültség mérés.

Először döntünk Kilátás mért feszültséget (DC vagy AC), és mozgassa a kapcsolót a kívánt szektorba. Vegyünk például egy AA elemet, amelynek állandó feszültsége 1,5 V. Az állandó feszültség szektort választjuk, és ebben a mérési határ „2V”, melynek mérési tartománya 0...2 Volt.

A mérővezetékeket az alábbi ábra szerint kell az aljzatokba helyezni:

piros a nívópálcát általában úgy hívják pozitív, és bedugjuk a foglalatba, amellyel szemben a mért paraméterek ikonjai láthatók: „VΩmA”;
fekete a nívópálcát hívják mínusz vagy Tábornokés a szemközti aljzatba illesztjük, amivel egy „COM” ikon található. Minden mérés ehhez a szondához képest történik.

A pozitív szondával megérintjük az akkumulátor pozitív pólusát, a negatívval a negatív pólust. Az 1,59 voltos mérési eredmény azonnal látható a multiméter kijelzőjén. Amint látja, minden nagyon egyszerű.

Most van még egy árnyalat. Ha az akkumulátoron lévő szondákat felcserélik, akkor egy mínusz jel jelenik meg előtte, jelezve, hogy a multiméter csatlakozásának polaritása fordított. A mínusz jel nagyon kényelmes lehet az elektronikus áramkörök beállítása során, amikor meg kell határoznia a pozitív vagy negatív buszokat a táblán.

Nos, most vegyük fontolóra azt a lehetőséget, amikor a feszültség értéke ismeretlen. Feszültségforrásként AA elemet fogunk használni.

Tegyük fel, hogy nem ismerjük az akkumulátor feszültségét, és hogy ne égessük le a készüléket, a mérést a maximum „600V” határtól kezdjük, ami a 0...600 voltos mérési tartománynak felel meg. A multiméter szondák segítségével megérintjük az akkumulátor pólusait, és a kijelzőn a mérési eredményt látjuk: 001 " Ezek a számok azt jelzik, hogy nincs feszültség, vagy túl kicsi az értéke, vagy túl nagy a mérési tartomány.

Menjünk lejjebb. A kapcsolót a 0...200 Volt tartománynak megfelelő „200V” állásba állítjuk, és a szondákkal megérintjük az akkumulátor pólusait. A jelző a következővel egyenlő értéket mutatott: 01,5 " Elvileg ezek az értékek már elegendőek ahhoz, hogy az AA elem feszültsége 1,5 Volt legyen.

Az elől lévő nulla azonban még lejjebb menést és a feszültség pontosabb mérését javasolja. Lemegyünk a „20V” határértékre, ami a 0...20 voltos tartománynak felel meg, és újra megmérjük. A jelző azt mutatta, 1,58 " Most már pontosan kijelenthetjük, hogy az AA elem feszültsége 1,58 Volt.

Ily módon a feszültségérték ismerete nélkül megtalálják azt, fokozatosan csökkenve a magas mérési határról az alacsonyra.

Vannak olyan helyzetek is, amikor a mérés során a kijelző bal sarkában a "" egység jelenik meg. 1 " Egy mértékegység jelzi, hogy a mért feszültség vagy áram meghaladja a kiválasztott mérési határértéket. Például. Ha 3 voltos feszültséget mér a „2V” határon, akkor egy mértékegység jelenik meg a kijelzőn, mivel ennek a határértéknek a mérési tartománya csak 0...2 Volt.

Marad még egy határ „200 m”, 0...200 mV mérési tartománnyal. Ez a határérték nagyon kis feszültségek (millivolt) mérésére szolgál, amelyek néha előfordulhatnak egyes rádióamatőr-konstrukciók beállításakor.

2. AC feszültség mérés.

A váltakozó feszültség mérésének folyamata nem különbözik az egyenfeszültség mérésétől. Az egyetlen különbség az, hogy váltakozó feszültség esetén a szondák polaritása nem szükséges.

Az AC feszültség szektor két altartományra oszlik 200VÉs 600V.
A „200V” határon mérhető például a leléptető transzformátorok szekunder tekercseinek kimeneti feszültsége, vagy bármilyen más feszültség 0...200 Volt tartományban. A „600 V” határon 220 V, 380 V, 440 V vagy bármilyen más feszültség mérhető 0...600 V tartományban.

Példaként mérjük meg egy 220 V-os otthoni hálózat feszültségét.
A kapcsolót „600 V” állásba helyezzük, és helyezzük be a multiméter szondákat az aljzatba. A 229 voltos mérési eredmény azonnal megjelent a kijelzőn. Amint látja, minden nagyon egyszerű.

És egy pillanat.
A nagyfeszültség mérése előtt MINDIG ellenőrizze, hogy a voltmérő vagy multiméter szondáinak és vezetékeinek szigetelése jó állapotban van-e. és emellett ellenőrizze a kiválasztott mérési határt is. És csak az összes művelet után végezzen méréseket. Így megóvja magát és a készüléket a váratlan meglepetésektől.

És ha valami nem világos, nézze meg a videót, amely bemutatja, hogyan kell mérni a feszültséget és az áramerősséget multiméterrel.

Az elektrotechnikában az „áram”, „feszültség” és „ellenállás” kifejezéseket használják az elektromos áramkörökben lezajló folyamatok leírására. Mindegyiknek megvan a maga célja, sajátos jellemzőkkel.

Elektromosság

A szót a töltött részecskék (elektronok, lyukak, kationok és anionok) bizonyos anyagközegen keresztüli mozgásának jellemzésére használják. A töltéshordozók iránya és száma meghatározza az áram típusát és erősségét.

Az áram gyakorlati alkalmazását befolyásoló főbb jellemzői

A töltések áramlásának kötelező feltétele egy olyan áramkör vagy más szóval zárt áramkör megléte, amely megteremti a mozgás feltételeit. Ha a mozgó részecskék belsejében rés keletkezik, akkor az irányított mozgásuk azonnal leáll.

Ezen az elven működik minden elektromos munkában használt kapcsoló és védelem. Az érintkezők mozgatásával elválasztják a vezető részeket, és ezzel megszakítják az elektromos áram áramlását, kikapcsolva a készüléket.

Az energiaszektorban a legszélesebb körben alkalmazott módszer az elektromos áram létrehozása az elektronok mozgásával a fémekben, amelyek huzalok, gumiabroncsok vagy más vezetőképes alkatrészek formájában készülnek.

Ezen a módszeren kívül a belső áram létrehozását is használják:

1. gázok és folyékony elektrolitok elektronok vagy kationok és anionok mozgásából adódóan - pozitív és negatív töltésjelű ionok;

2. vákuumból, levegőből és gázokból álló környezet, amely ki van téve a termikus emisszió jelensége által okozott elektronmozgásnak;

3. félvezető anyagok az elektronok és lyukak mozgása miatt.

Elektromos áram akkor fordulhat elő, ha:

külső elektromos potenciálkülönbség alkalmazása töltött részecskékre;

fűtővezetők, amelyek jelenleg nem szupravezetők;

új anyagok kibocsátásával kapcsolatos kémiai reakciók előfordulása;

a vezetőre ható mágneses tér hatása.

Az elektromos áram hullámformája a következő lehet:

1. állandó egy időgráfon egyenes alakban;

2. változó szinuszos harmonikus, jól leírható alapvető trigonometrikus összefüggésekkel;

3. kanyarulat, nagyjából szinuszosra emlékeztető, de éles, markáns szögekkel, amely esetenként jól ki is simítható;

4. pulzáló, amikor az irány változatlan marad, és az amplitúdó periodikusan ingadozik nullától a maximális értékig egy jól meghatározott törvény szerint.

Az elektromos áram hasznos munkát végezhet az ember számára, ha:

fénysugárzássá alakul át;

hőelemek melegítését hozza létre;

mozgatható armatúrák vonzása vagy taszítása, vagy csapágyba szerelt hajtású forgórészek forgása miatt mechanikai munkát végez;

néhány más esetben elektromágneses sugárzást generál.

Amikor az elektromos áram áthalad a vezetékeken, károk léphetnek fel a következők miatt:

az áramvezető áramkörök és érintkezők túlzott felmelegedése;

kialakítás az elektromos gépek mágneses áramköreiben;

elektromosság sugárzása a környezetbe és néhány hasonló jelenség.

Az elektromos készülékek tervezői és a különféle áramkörök fejlesztői figyelembe veszik az elektromos áram felsorolt ​​lehetőségeit készülékeikben. Például a transzformátorokban, motorokban és generátorokban az örvényáramok káros hatásait csökkenti a mágneses fluxusok átengedésére használt magok fúziója. Ugyanakkor az örvényáramot sikeresen alkalmazzák az indukciós elven működő elektromos sütők és mikrohullámú sütők környezetének melegítésére.

A szinuszos hullámformájú váltakozó elektromos áram időegységenként - másodpercenként - különböző rezgési frekvenciákkal rendelkezhet. Az elektromos berendezések ipari frekvenciája a különböző országokban 50 vagy 60 hertzre van szabványosítva. Az elektrotechnika és rádiótechnika egyéb céljaira jeleket használnak:

alacsony frekvenciájú, alacsonyabb értékekkel;

nagyfrekvenciás, jelentősen meghaladja az ipari eszközök körét.

Általában elfogadott, hogy az elektromos áramot töltött részecskék mozgása hozza létre egy bizonyos makroszkopikus közegben, és ún. vezetési áram. Azonban egy másik típusú áram, az úgynevezett konvekció is előfordulhat, amikor makroszkopikus töltött testek, például esőcseppek mozognak.

Hogyan keletkezik elektromos áram a fémekben?

Az elektronok mozgása állandóan kifejtett erő hatására egy nyitott ernyős ejtőernyős leereszkedéséhez hasonlítható. Mindkét esetben egyenletesen gyorsított mozgás történik.

Az ejtőernyős a gravitációs erő által a talajhoz való vonzódás miatt mozog, amivel a légellenállás ereje áll szemben. Az elektronokra rájuk ható erő hat, mozgásukat pedig akadályozzák a folyamatos ütközések más részecskékkel - kristályrács ionjaival, ami miatt az alkalmazott erő hatásának egy része kialszik.

Mindkét esetben az ejtőernyős átlagsebessége és az elektronok mozgása elér egy állandó értéket.

Ez egy meglehetősen egyedi helyzetet teremt, ahol a sebesség:

egy elektron saját mozgását másodpercenként 0,1 milliméter nagyságrendű érték határozza meg;

az elektromos áram áramlása sokkal nagyobb értéknek felel meg - a fényhullámok terjedési sebessége: körülbelül 300 ezer kilométer másodpercenként.

Így jön létre azon a helyen, ahol feszültséget kapnak az elektronok, és ennek eredményeként fénysebességgel kezd mozogni egy vezetőképes közegben.

Amikor egy fém kristályrácsában elektronok mozognak, egy másik érdekes mintázat jön létre: az ütközés körülbelül minden tizedik szembejövő ionnal történik. Vagyis az ionokkal való ütközések mintegy 90%-át sikeresen elkerüli.

A klasszikus fizika alaptörvényei, amint azt a legtöbb ember általában megérti, segítenek megmagyarázni ezt a jelenséget, de a meglévő további törvények is, amelyeket a kvantummechanika elmélete ír le.

Ha röviden akarjuk kifejezni működésüket, elképzelhetjük, hogy a fémek belsejében az elektronok mozgását nehezítik a nehéz, „lengő” nagy ionok, amelyek további ellenállást biztosítanak.

Ez a hatás különösen fémek hevítésénél észrevehető, amikor a nehézionok „lengése” megnöveli és csökkenti a vezetők kristályrácsainak elektromos vezetőképességét.

Ezért a fémek hevítésekor elektromos ellenállásuk mindig növekszik, hűtéskor pedig vezetőképességük nő. Amikor egy fém hőmérséklete az abszolút nullához közeli kritikus értékekre csökken, sok esetben előfordul a szupravezetés jelensége.

Az elektromos áram, a nagyságától függően, különböző munkákra képes. A képességek számszerűsítéséhez az áramerősségnek nevezett értéket alkalmazzák. Mérete a nemzetközi mérési rendszerben 1 amper. Az „I” index az áramerősség jelzésére szolgál a szakirodalomban.

Elektromos feszültség

Ezt a kifejezést egy olyan fizikai mennyiség jellemzőjeként használják, amely azt a munkát fejezi ki, amely egy tesztegység elektromos töltésének egyik pontból a másikba történő átviteléhez szükséges anélkül, hogy megváltoztatná a fennmaradó töltések meglévő térforrásokon való elhelyezésének jellegét.

Mivel a kezdő- és a végpont eltérő energiapotenciálú, a töltés vagy feszültség mozgatására végzett munka egybeesik e potenciálok közötti különbség arányával.

Az átfolyó áramoktól függően különböző kifejezéseket és módszereket alkalmaznak a feszültség kiszámítására. Lehet, hogy:

1. állandó - elektrosztatikus és egyenáramú áramkörökben;

2. változó - váltakozó és szinuszos áramú áramkörökben.

A második esetben további jellemzőket és feszültségtípusokat használnak, mint például:

amplitúdó - a legnagyobb eltérés az abszcissza tengely nulla helyzetétől;

pillanatnyi mennyiség, amelyet egy adott időpontban fejeznek ki;

áram, effektív vagy más néven négyzetgyökérték, amelyet az egy félciklus alatt végzett aktív munka határozza meg;

átlagos egyenirányított, egy harmonikus periódus egyenirányított értéke modulo számított.

A feszültség számszerűsítésére bevezették az 1 voltos nemzetközi mértékegységet, amelynek szimbóluma „U” volt.

Az elektromos energia felsővezetékeken történő szállításakor a tartók kialakítása és méretei a használt feszültségtől függenek. A fázisvezetékek közötti értékét lineárisnak, az egyes vezetékekhez és a testhez viszonyítva pedig fázisnak nevezik.

Ez a szabály minden típusú felsővezetékre vonatkozik.

Hazánkban a háztartási elektromos hálózatokban a szabvány a háromfázisú feszültség 380/220 volt.

Elektromos ellenállás

A kifejezést egy anyag azon tulajdonságainak jellemzésére használják, amelyek gyengítik az elektromos áram áthaladását. Ebben az esetben különböző környezetek választhatók, az anyag hőmérséklete vagy méretei változhatnak.

Az egyenáramú áramkörökben az ellenállás aktív munkát végez, ezért nevezik aktívnak. Bármely szakasznál egyenesen arányos az alkalmazott feszültséggel és fordítottan arányos az átmenő árammal.

A váltakozó áramú áramkörökben a következő fogalmak kerülnek bevezetésre:

impedancia;

hullám ellenállás.

Az elektromos impedanciát más néven komplex vagy teljes ellenállásnak nevezzük az alkotórészeivel együtt:

aktív;

reaktív.

A reaktancia viszont lehet:

kapacitív;

induktív.

Leírjuk az impedancia komponensek közötti kapcsolatokat ellenállási háromszög.

Az elektrodinamikai számítások végzése során a tápvezeték hullámimpedanciáját a beeső hullám feszültségének és a hullámvonalon áthaladó áram mennyiségének aránya határozza meg.

Az ellenállás nemzetközi mértékegysége 1 ohm.

Áram, feszültség, ellenállás kapcsolata

A jellemzők közötti összefüggések kifejezésének klasszikus példája egy hidraulikus körrel való összehasonlítás, amelyben az életáramlás mozgási ereje (analóg - az áram nagysága) a dugattyúra kifejtett erő értékétől függ ( a keletkezett feszültség) és a szűkítésekkel (ellenállás) készített áramlási vezetékek jellege.

A villamos energia alapvető mennyiségeinek mérésére ampermérőket, voltmérőket és ohmmérőket használnak.

Az ampermérő méri az áramkörön átfolyó áramot. Mivel a teljes zárt szakaszon nem változik, az ampermérőt bárhol a feszültségforrás és a fogyasztó közé helyezik, létrehozva a töltések áthaladását a készülék mérőfején.

Voltmérő méri a feszültséget az áramforráshoz csatlakoztatott fogyasztó kapcsain.

Ohmmérővel történő ellenállásmérés csak feszültségmentesített fogyasztónál végezhető. Ennek az az oka, hogy az ohmmérő kalibrált feszültséget állít elő, és méri a mérőfejen áthaladó áramerősséget, amelyet a feszültség és a kapott áramérték elosztásával Ohmmá alakítanak át.

Bármilyen kis teljesítményű külső feszültség csatlakoztatása mérés közben további áramokat hoz létre, és torzítja az eredményt. Figyelembe véve, hogy az ohmmérő belső áramkörei kis teljesítményűek, ha az ellenállást hibásan mérik idegen feszültség alkalmazásakor, akkor a készülék gyakran meghibásodik, mivel a belső áramköre kiég.

Az áramerősség, feszültség, ellenállás alapvető jellemzőinek és a köztük lévő kapcsolatok ismerete lehetővé teszi a villanyszerelők munkájának eredményes elvégzését, az elektromos rendszerek megbízható üzemeltetését, az elkövetett hibák pedig nagyon gyakran baleseteket, sérüléseket okoznak.

A leckét az elektromos feszültség fogalmának, megnevezésének és mértékegységeinek szenteljük. A lecke második része elsősorban az áramkör egy szakaszán lévő feszültségmérő eszközök és jellemzőik bemutatására szolgál.

Ha egy szabványos példát adunk a jól ismert „220 V” feliratú háztartási készülékeken, akkor ez azt jelenti, hogy az áramkör egy szakaszán 220 J munkát végeznek az 1 C-os töltés mozgatására.

A feszültség kiszámításának képlete:

Elektromos térmunka töltésátvitelen, J;

Töltés, Cl.

Ezért a feszültség mértékegysége a következőképpen ábrázolható:

A feszültség- és áramszámítási képletek között összefüggés van, amire figyelni kell: és. Mindkét képlet tartalmazza az elektromos töltés értékét, ami hasznos lehet egyes problémák megoldásában.

A feszültség mérésére egy ún voltmérő(2. ábra).

Rizs. 2. Voltmérő ()

Alkalmazásuk jellemzői szerint különféle voltmérők léteznek, de működési elve az áram elektromágneses hatásán alapul. Minden voltmérőt latin betűvel jelölnek, amelyet a műszer tárcsájára helyeznek, és a készülék sematikus ábrázolására használják.

Az iskolai környezetben például voltmérőket használnak, amint a 3. ábra mutatja. Ezeket az elektromos áramkörök feszültségének mérésére használják laboratóriumi munka során.

()	()	()

Rizs. 3. Voltmérők

A demonstrációs voltmérő fő elemei a test, a skála, a mutató és a kivezetések. A terminálok általában plusz vagy mínusz jelöléssel vannak ellátva, és az egyértelműség kedvéért különböző színekkel vannak kiemelve: piros - plusz, fekete (kék) - mínusz. Ez annak biztosítása érdekében történt, hogy az eszköz kivezetései nyilvánvalóan helyesen csatlakozzanak a forráshoz csatlakoztatott megfelelő vezetékekhez. Ellentétben az ampermérővel, amely sorosan kapcsolódik a nyitott áramkörhöz, a voltmérő párhuzamosan csatlakozik az áramkörhöz.

Természetesen minden elektromos mérőeszköznek minimális befolyással kell lennie a vizsgált áramkörre, ezért a voltmérő olyan tervezési jellemzőkkel rendelkezik, hogy minimális áram folyik rajta. Ezt a hatást a speciális anyagok kiválasztása biztosítja, amelyek hozzájárulnak a készüléken keresztüli minimális töltésáramláshoz.

Voltmérő sematikus ábrázolása (4. ábra):

Rizs. 4.

Rajzoljunk például egy elektromos áramkört (5. ábra), amelybe voltmérő van csatlakoztatva.

Rizs. 5.

Az áramkör szinte minimális elemkészletet tartalmaz: áramforrást, izzólámpát, kapcsolót, sorba kapcsolt ampermérőt és az izzóval párhuzamosan kapcsolt voltmérőt.

Megjegyzés. Jobb, ha elkezd összeszerelni egy elektromos áramkört minden elemmel, kivéve a voltmérőt, és a végén csatlakoztassa.

Sok különböző típusú voltmérő létezik, különböző skálákkal. Ezért ebben az esetben nagyon fontos az eszköz árának kiszámítása. Nagyon elterjedtek a mikrovoltmérők, millivoltmérők, egyszerűen csak voltmérők, stb., a nevükből kiderül, milyen frekvenciával történik a mérés.

Ezenkívül a voltmérőket egyenáramú és váltóáramú eszközökre osztják. Bár a városi hálózatban van váltóáram, a fizika tanulmányozásának ebben a szakaszában egyenárammal van dolgunk, amelyet minden galvanikus elem szolgáltat, ezért érdeklődni fogunk a megfelelő voltmérők iránt. Az a tény, hogy a készüléket váltakozó áramú áramkörökhöz szánják, a számlapon általában hullámos vonalként ábrázolják (6. ábra).

Rizs. 6. AC voltmérő ()

Megjegyzés. Ha feszültségértékekről beszélünk, akkor például az 1 V-os feszültség kicsi érték. Az ipar sokkal nagyobb feszültségeket használ, több száz voltban, kilovoltban, sőt megavoltban is. A mindennapi életben 220 V vagy annál kisebb feszültséget használnak.

A következő leckében megtudjuk, mi a vezető elektromos ellenállása.

Bibliográfia

1. Gendenshtein L. E., Kaidalov A. B., Kozhevnikov V. B. Fizika 8 / Szerk. Orlova V. A., Roizena I. I. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Túzok, 2010.
3. Fadeeva A. A., Zasov A. V., Kiselev D. F. Fizika 8. - M.: Oktatás.

További pajánlott hivatkozások az internetes forrásokhoz

1. Klassz fizika ().
2. Youtube().
3. Youtube().

Házi feladat