Paragrahvis 8 vaatasime katset lambi ja kahe spiraaliga (takistitega). Märkasime, et voolu muutmise all peame silmas juhti läbivate elektronide voolu muutumist. See fraas viitas täismetallist juhtmed. Vedelates metallides (näiteks elavhõbe), sulas või lahustunud aines (näiteks soolades, hapetes ja leelistes), samuti gaasides tekitavad voolu elektronid ja ioonid (vt § 8). Kõik nad on elektrilaengu kandjad.
Seetõttu on voolutugevuse järgi mugavam mõista mitte erinevate laetud osakeste (elektronide ja/või ioonide) arvu, mis teatud aja jooksul juhti läbivad, vaid juhi kaudu ülekantud kogulaeng ajaühikus. Valemi kujul näeb see välja järgmine:

Niisiis, voolutugevus - füüsikaline suurus, mis näitab juhti ajaühikus läbivat laengut.

Voolutugevuse mõõtmiseks kasutatakse seadet ampermeeter. See on ühendatud järjestikku vooluringi selle osaga, milles on vaja voolu mõõta. Voolu ühik - 1 amper(1 A). See paigaldatakse, mõõtes vooluga juhtide vastasmõju (tõmbe- või tõukejõudu). Selgituseks vaata selle teema alguses postitatud fooliumiribadega pilti.
1 amper loetakse voolu tugevuseks, mis läbides vaakumis kahte paralleelset lõpmatu pikkusega ja väikese läbimõõduga sirget juhti, mis asuvad üksteisest 1 m kaugusel, tekitab vastasmõju jõu, mis on võrdne 0,0000002 N 1 m pikkune juhi osa.
Saame tuttavaks voolujaotuse seadused erinevate juhtide ühendustega ahelates. Skeemidel "a", "b", "c" on lamp ja reostaat ühendatud järjestikku. Skeemidel "d", "e", "f" on lambid ühendatud paralleelselt. Võtame ampermeetri ja mõõdame punaste täppidega tähistatud kohtades voolu.
Esiteks lülitame sisse reostaadi ja lambi vahelise ampermeetri (vooluahel “a”), mõõdame voolutugevust ja tähistame selle sümboliga Iüldiselt. Seejärel asetame ampermeetri reostaadist vasakule (skeem "b"). Mõõdame voolutugevust, tähistades seda sümboliga I1 . Seejärel asetame ampermeetri lambist vasakule, tähistame voolutugevust I2 (skeem "c").


voolutugevus on kõigis juhtmete jadaühendusega ahela osades sama:

Mõõdame nüüd voolutugevust vooluahela erinevates osades kahe lambi paralleelühendusega. Diagrammil "d" mõõdab ampermeeter koguvoolu; diagrammidel "d" ja "f" - ülemist ja alumist laternat läbivate voolude tugevus.


Seda näitavad arvukad mõõtmised voolutugevus juhtmete paralleelühendusega vooluahela hargnemata osas (voolutugevus kokku) on võrdne selle vooluahela kõigi harude voolutugevuste summaga.

Sellest artiklist saate teada elektrivoolu, voolutugevuse ja pinge määratlused. Mõistame voolu põhiomadusi ja valemeid ning kuidas end elektrivoolu eest kaitsta.

Definitsioon

Füüsikaõpikus on definitsioon:

ELEKTER- see on laetud osakeste järjestatud (suunatud) liikumine elektrivälja mõjul. Osakesed võivad olla: elektronid, prootonid, ioonid, augud.

Akadeemilistes õpikutes määratlust kirjeldatakse järgmiselt:

ELEKTER on elektrilaengu muutumise kiirus ajas.

• Elektroni laeng on negatiivne.
• prootonid- positiivse laenguga osakesed;
• neutronid- neutraalse laenguga.

PRAEGU TUGEVUS on juhi ristlõiget läbivate laetud osakeste (elektronid, prootonid, ioonid, augud) arv.

Kõik füüsikalised ained, sealhulgas metallid, koosnevad aatomitest koosnevatest molekulidest, mis omakorda koosnevad tuumadest ja nende ümber pöörlevatest elektronidest. Keemiliste reaktsioonide käigus liiguvad elektronid ühelt aatomilt teisele, mistõttu ühe aine aatomitel puuduvad elektronid ja teise aine aatomitel on neid liig. See tähendab, et ainetel on vastupidised laengud. Kui need puutuvad kokku, kipuvad elektronid liikuma ühest ainest teise. See on see elektronide liikumine ELEKTER. Vool, mis voolab seni, kuni kahe aine laengud on võrdsed. Lahkunud elektron asendatakse teisega. Kuhu? Naaberaatomist selleni - naabrilt, nii äärmuseni, äärmuseni - vooluallika negatiivsest poolusest (näiteks aku). Juhi teisest otsast lähevad elektronid vooluallika positiivsele poolusele. Kui kõik negatiivse pooluse elektronid on kadunud, siis vool peatub (aku on tühi).

PINGE on elektrivälja tunnus ja esindab potentsiaalide erinevust kahe elektrivälja sees oleva punkti vahel.

Tundub, et see pole selge. Dirigent- kõige lihtsamal juhul on see metallist traat (sagedamini kasutatakse vaske ja alumiiniumi). Elektroni mass on 9,10938215(45)×10 -31 kg. Kui elektronil on mass, tähendab see, et see on materjal. Kuid juht on valmistatud metallist ja metall on tahke, kuidas siis mõned elektronid sellest läbi voolavad?

Prootonite arvuga võrdne elektronide arv aines tagab ainult selle neutraalsuse ja keemilise elemendi enda määrab Mendelejevi perioodilise seaduse alusel prootonite ja neutronite arv. Kui puhtteoreetiliselt lahutada mis tahes keemilise elemendi massist kõik selle elektronid, ei lähene see praktiliselt lähima keemilise elemendi massile. Elektroni ja tuuma masside vahe on liiga suur (ainult 1. prootoni mass on ligikaudu 1836 korda suurem kui elektroni mass). Elektronide arvu vähenemine või suurenemine peaks kaasa tooma ainult aatomi kogulaengu muutumise. Elektronide arv üksikus aatomis on alati muutuv. Nad kas lahkuvad sellest termilise liikumise tõttu või naasevad energia kaotanuna tagasi.

Kui elektronid liiguvad ühes suunas, tähendab see, et nad "lahkuvad" oma aatomist ja aatommass ei kao ja selle tulemusena muutub juhi keemiline koostis? Ei. Keemilise elemendi määrab mitte aatommass, vaid aatomi tuumas olevate PROTOONIDE arv, ja ei midagi muud. Sel juhul ei oma elektronide või neutronite olemasolu või puudumine aatomis tähtsust. Liidame – lahutame elektronid – saame iooni; liidame – lahutame neutronid – saame isotoobi. Sel juhul jääb keemiline element samaks.

Prootonitega on lugu teine: üks prooton on vesinik, kaks prootonit on heelium, kolm prootonit on liitium jne (vt perioodilisustabel). Seega, olenemata sellest, kui palju voolu te juhi läbite, selle keemiline koostis ei muutu.

Elektrolüüdid on teine ​​asi. Siin MUUTUB KEEMILINE KOOSTIS. Voolu mõjul eralduvad lahusest elektrolüüdielemendid. Kui kõik vabastatakse, siis vool peatub. Seda seetõttu, et elektrolüütide laengukandjad on ioonid.

Seal on keemilised elemendid ilma elektronideta:

1. Aatomi kosmiline vesinik.

2. Maa ja teiste atmosfääriga planeetide atmosfääri ülemistes kihtides olevad gaasid.

2. Kõik ained on plasma olekus.

3. Kiirendites, põrkurites.

Elektrivooluga kokkupuutel võivad kemikaalid (juhid) "laiali valguda". Näiteks kaitse. Liikuvad elektronid lükkavad aatomeid mööda nende teed lahku; tugeva voolu korral juhi kristallvõre hävib ja juht sulab.

Vaatleme elektriliste vaakumseadmete tööd.

Tuletan meelde, et elektrivoolu mõjul tavalises juhis jätab elektron oma kohalt lahkudes sinna “augu”, mis seejärel täidetakse mõne teise aatomi elektroniga, kuhu omakorda tekib ka auk. , mis seejärel täidetakse teise elektroniga. Kogu elektronide liikumise protsess toimub ühes suunas ja "aukude" liikumine toimub vastupidises suunas. See tähendab, et auk on ajutine nähtus, see täitub niikuinii. Täitmine on vajalik aatomi laengutasakaalu säilitamiseks.

Nüüd vaatame elektrilise vaakumseadme tööd. Näiteks võtame kõige lihtsama dioodi - kenotroni. Dioodis olevad elektronid kiirgavad elektrivoolu toimel katood anoodi suunas. Katood on kaetud spetsiaalsete metalloksiididega, mis hõlbustavad elektronide pääsemist katoodist vaakumisse (madal tööfunktsioon). Selles õhukeses kiles pole elektronide reservi. Elektronide vabanemise tagamiseks kuumutatakse katood tugevalt hõõgniidiga. Aja jooksul kuum kile aurustub, settib kolvi seintele ja katoodi kiirgusvõime väheneb. Ja selline elektrooniline vaakumseade visatakse lihtsalt minema. Ja kui seade on kallis, siis see taastatakse. Selle taastamiseks on kolb lahti joodetud, katood asendatakse uuega, misjärel kolb suletakse tagasi.

Juhi elektronid liiguvad "kandes" elektrivoolu ja katood täieneb katoodiga ühendatud juhi elektronidega. Katoodilt lahkuvad elektronid asendatakse vooluallika elektronidega.

Mõistet "elektrivoolu liikumiskiirus" ei eksisteeri. Valguse kiirusele lähedasel kiirusel (300 000 km/s) levib läbi juhi elektriväli, mille mõjul hakkavad kõik elektronid liikuma väikese kiirusega, mis on ligikaudu võrdne 0,007 mm/s, mitte unustades ka termoliikumises kaootiliselt tormata.

Nüüd mõistame voolu põhiomadusi

Kujutame ette pilti: Teil on tavaline pappkarp, milles on 12 pudelit kanget jooki. Ja sa üritad sinna veel ühe pudeli panna. Oletame, et teil õnnestus, kuid kast pidas vaevu vastu. Paned sinna teise ja järsku läheb kast katki ja pudelid kukuvad välja.

Pudelikarpi võib võrrelda juhi ristlõikega:

Mida laiem on kast (jämedam traat), seda rohkem pudeleid (CURRENT POWER) see mahutab (pakkuma).

Karpi (juhtmesse) saab paigutada ühest kuni 12 pudelini - see ei lagune laiali (juht ei põle), kuid see ei mahuta suuremat hulka pudeleid (suurem voolutugevus) (esindab takistust).
Kui asetame karbi peale veel ühe kasti, siis ühele pindalaühikule (juhi ristlõige) asetame mitte 12, vaid 24 pudelit, peale veel ühe - 36 pudelit. Ühte kasti (üks korrus) võib võtta elektrivoolu PINGE sarnase ühikuna.

Mida laiem on kast (vähem takistust), seda rohkem pudeleid (CURRENT) suudab see varustada.

Kastide kõrgust (pinget) suurendades saame suurendada pudelite koguarvu (POWER) ilma karpe (juhti) hävitamata.

Kasutades meie analoogiat, saime:

Pudelite koguarv on POWER

Pudelite arv ühes kastis (kihis) on PRAEGU VÕIMSUS

Kastide arv kõrgusel (korrustel) on PINGE

Karbi laius (mahutavus) on elektriahela sektsiooni VASTUPIDAVUS

Ülaltoodud analoogiate kaudu jõudsime " OMA SEADUS“, mida nimetatakse ka Ohmi seaduseks vooluringi lõigu jaoks. Esitame selle valemina:

Kus I - voolutugevus, U R - vastupanu.

Lihtsamalt öeldes kõlab see järgmiselt: Vool on otseselt võrdeline pingega ja pöördvõrdeline takistusega.

Lisaks jõudsime " WATTI SEADUS". Kujutame seda ka valemi kujul:

Kus I - voolutugevus, U - pinge (potentsiaalide erinevus), R - võimsus.

Lihtsamalt öeldes kõlab see järgmiselt: Võimsus võrdub voolu ja pinge korrutisega.

Elektrivoolu tugevus mõõdetakse seadmega, mida nimetatakse ampermeetriks. Nagu arvasite, mõõdetakse elektrivoolu suurust (ülekantud laengu suurust) amprites. Muudatavate ühikute tähistuste ulatuse suurendamiseks on olemas mitmekordsed eesliited, näiteks mikro - mikroamper (µA), miil - milliamper (mA). Muid konsoole igapäevases kasutuses ei kasutata. Näiteks: nad ütlevad ja kirjutavad "kümme tuhat amprit", kuid nad ei ütle ega kirjuta kunagi 10 kiloamprit. Sellised tähendused pole igapäevaelus reaalsed. Sama võib öelda nanoamprite kohta. Tavaliselt öeldakse ja kirjutatakse 1×10 -9 amprit.

Elektripinge(elektripotentsiaali) mõõdetakse seadmega, mida nimetatakse voltmeetriks, nagu te arvasite, pinget, st potentsiaalide erinevust, mis põhjustab voolu voolamist, mõõdetakse voltides (V). Nii nagu voolu puhul, on tähistuste ulatuse suurendamiseks mitu eesliitet: (mikro- mikrovolt (μV), miilid - millivolt (mV), kilo - kilovolt (kV), mega - megavolt (MV). Pinge nimetatakse ka EMF - elektromotoorjõud.

Elektritakistus mõõdetuna ohmmeetri-nimelise seadmega, nagu te arvasite, on takistuse ühik ohm (Ohm). Nii nagu voolu ja pinge puhul, on ka mitmekordsed eesliited: kilo - kiloohm (kOhm), mega - megaohm (MOhm). Muud tähendused ei ole igapäevaelus reaalsed.

Varem õppisite, et juhi takistus sõltub otseselt juhi läbimõõdust. Sellele võib lisada, et kui õhukesele juhile suunata suur elektrivool, siis see ei suuda seda läbi lasta, mistõttu see kuumeneb väga palju ja võib kokkuvõttes sulada. Kaitsmete töö põhineb sellel põhimõttel.

Mis tahes aine aatomid asuvad üksteisest teatud kaugusel. Metallides on aatomite vahelised kaugused nii väikesed, et elektronkestad praktiliselt puutuvad kokku. See võimaldab elektronidel vabalt liikuda tuumast tuuma, tekitades elektrivoolu, mistõttu on metallid, nagu ka mõned teised ained, elektri JUHTID. Teistel ainetel on vastupidi laia vahega aatomid, tuumaga tihedalt seotud elektronid, mis ei saa vabalt liikuda. Sellised ained ei ole juhid ja neid nimetatakse tavaliselt DIELEKTRIKS, millest tuntuim on kumm. See on vastus küsimusele, miks elektrijuhtmed on metallist.

Elektrivoolu olemasolu näitavad järgmised sellega kaasnevad toimingud või nähtused:

;1. Juht, mille kaudu vool läbib, võib kuumeneda;

2. Elektrivool võib muuta juhi keemilist koostist;

3. Vool avaldab jõudu naabervooludele ja magnetiseeritud kehadele.

Elektronide eraldamisel tuumadest vabaneb teatud hulk energiat, mis soojendab juhti. Voolu "küttevõimsust" nimetatakse tavaliselt võimsuse hajumiseks ja seda mõõdetakse vattides. Sama ühikut kasutatakse elektrienergiast muundatud mehaanilise energia mõõtmiseks.

Elektriohud ja muud elektri ohtlikud omadused ning ettevaatusabinõud

Elektrivool soojendab juhti, mille kaudu see voolab. Sellepärast:

1. Majapidamise elektrivõrgu ülekoormamisel isolatsioon järk-järgult söestub ja mureneb. Võimalik on lühis, mis on väga ohtlik.

2. Juhtmete ja kodumasinate kaudu voolav elektrivool puutub kokku takistusega, nii et see “valib” kõige väiksema takistusega tee.

3. Kui tekib lühis, suureneb vool järsult. See tekitab suure hulga soojust, mis võib metalli sulatada.

4. Lühis võib tekkida ka niiskuse tõttu. Kui lühise korral tekib tulekahju, siis elektriseadmete niiskusega kokkupuute korral kannatab kõigepealt inimene.

5. Elektrilöök on väga ohtlik ja võib lõppeda surmaga. Kui elektrivool läbib inimkeha, väheneb kudede takistus järsult. Kehas toimuvad kudede kuumutamise, rakkude hävitamise ja närvilõpmete surma protsessid.

Kuidas kaitsta end elektrilöögi eest

Elektrivoolu eest kaitsmiseks kasutage elektrilöögi eest kaitsvaid vahendeid: töötage kummikinnastes, kasutage kummimatti, tühjendusvardaid, seadmete maandusseadmeid, töökohti. Termo- ja voolukaitsega automaatlülitid on ka hea kaitsevahend elektrilöögi eest, mis võib päästa inimelu. Kui ma pole kindel, et elektrilöögi ohtu pole, siis lihtsamaid toiminguid elektrikilpides või seadmesõlmedes tehes töötan tavaliselt ühe käega ja panen teise käe taskusse. See välistab elektrilöögi võimaluse juhusliku kokkupuute korral kilbi korpuse või muude massiivsete maandatud objektidega.

Elektriseadmetel tekkiva tulekahju kustutamiseks kasutatakse ainult pulber- või süsihappegaaskustuteid. Pulberkustutid on paremad, kuid pärast seadmete katmist tulekustuti tolmuga ei ole alati võimalik neid seadmeid taastada.

Elektrotehnikas on üldtunnustatud seisukoht, et lihtahel on vooluahel, mis taandub ühe allika ja ühe samaväärse takistusega vooluringiks. Saate vooluringi kokku tõmmata, kasutades samaväärseid jada-, paralleel- ja segaühenduste teisendusi. Erandiks on ahelad, mis sisaldavad keerukamaid täht- ja kolmnurkühendusi. Alalisvooluahelate arvutamine toodetud Ohmi ja Kirchhoffi seaduste järgi.

Näide 1

Kaks takistit on ühendatud 50 V alalispingeallikaga, sisetakistusega r = 0,5 oomi. Takisti väärtused R1 = 20 ja R2= 32 oomi. Määrake voolutugevus vooluringis ja takistite pinge.

Kuna takistid on ühendatud järjestikku, võrdub samaväärne takistus nende summaga. Seda teades kasutame terve vooluahela Ohmi seadust, et leida vooluahelas voolutugevus.

Nüüd, teades vooluringi voolu, saate määrata iga takisti pingelanguse.

Lahenduse õigsuse kontrollimiseks on mitu võimalust. Näiteks kasutades Kirchhoffi seadust, mis ütleb, et vooluahela emf-i summa on võrdne selles olevate pingete summaga.

Kuid Kirchhoffi seadust kasutades on mugav kontrollida lihtsaid ahelaid, millel on üks vooluahel. Mugavam viis kontrollimiseks on võimsuse tasakaal.

Ahel peab säilitama võimsuse tasakaalu, see tähendab, et allikate poolt antav energia peab olema võrdne vastuvõtjate poolt vastuvõetud energiaga.

Lähtevõimsus on määratletud kui emf ja voolu korrutis ning vastuvõtja poolt vastuvõetud võimsus pingelanguse ja voolu korrutisena.

Võimsuse tasakaalu kontrollimise eeliseks on see, et Kirchhoffi seaduste põhjal ei pea looma keerulisi tülikaid võrrandeid, piisab vooluringi elektromagnetväljade, pingete ja voolude tundmisest.

Näide 2

Kaht paralleelselt ühendatud takistit sisaldava vooluahela koguvool R 1 = 70 oomi ja R 2 = 90 oomi, võrdub 500 mA. Määrake iga takisti voolutugevus.

Kaks järjestikku ühendatud takistit pole midagi muud kui voolujagur. Igat takistit läbiva voolu saame määrata jagaja valemi abil, samas ei pea me teadma ahela pinget, vajame ainult koguvoolu ja takistite takistust.

Voolud takistites

Sel juhul on mugav probleemi kontrollida Kirchhoffi esimese seaduse abil, mille kohaselt sõlmes koonduvate voolude summa on võrdne nulliga.

Kui te ei mäleta praegust jagaja valemit, saate probleemi lahendada muul viisil. Selleks peate leidma ahela pinge, mis on mõlema takisti jaoks ühine, kuna ühendus on paralleelne. Selle leidmiseks peate esmalt arvutama vooluahela takistuse

Ja siis pinge

Teades pingeid, leiame takistite kaudu voolavad voolud

Nagu näha, osutusid hoovused samadeks.

Näide 3

Skeemil näidatud elektriskeemis R 1 = 50 oomi, R 2 = 180 oomi, R 3 = 220 oomi. Leidke takisti poolt vabastatud võimsus R 1, vool läbi takisti R 2, takisti pinge R 3, kui on teada, et pinge ahela klemmidel on 100 V.

Takisti R 1 poolt hajutatud alalisvoolu arvutamiseks on vaja määrata vool I 1, mis on ühine kogu vooluringile. Teades klemmide pinget ja vooluahela samaväärset takistust, saate selle leida.

Samaväärne takistus ja vool vooluringis

Sellest ka R-le eraldatud võim 1

Paljud meist ei suuda isegi koolipõlvest aru saada, millised aspektid eristavad voolu pingest. Muidugi väitsid õpetajad pidevalt, et erinevus nende kahe mõiste vahel on lihtsalt tohutu. Kuid ainult mõnel täiskasvanul on võimalus kiidelda vastavate teadmistega ja kui te pole üks neist, siis on aeg pöörata tähelepanu meie tänasele ülevaatele.

Mis on vool ja pinge?

Selleks, et rääkida, mis on praegune tugevus ja millised nüansid võivad sellega kaasneda, peame vajalikuks juhtida teie tähelepanu sellele, mis see iseenesest on. Vool on protsess, mille käigus elektrivälja otsesel mõjul hakkab toimuma teatud laetud osakeste liikumine. Viimane võib olla terve nimekiri erinevatest elementidest; sellega seoses sõltub kõik konkreetsest olukorrast. Näiteks kui me räägime juhtidest, siis elektronid toimivad sel juhul ülalmainitud osakestena.


Võib-olla mõned teist seda ei teadnud, kuid voolu kasutatakse aktiivselt kaasaegses meditsiinis ja eriti selleks, et päästa inimene igasuguste haiguste, näiteks epilepsia, loendist. Vool on asendamatu ka igapäevaelus, sest selle abil süttivad teie kodus tuled ja mõned elektriseadmed töötavad. Voolutugevus omakorda eeldab teatud füüsikalist suurust. See on tähistatud sümboliga I.


Pinge puhul on kõik palju keerulisem, isegi kui võrrelda seda sellise mõistega nagu “voolutugevus”. On üksikuid positiivseid laenguid, mis peavad liikuma erinevatest punktidest. Lisaks on pinge energia, mille kaudu toimub ülalmainitud liikumine. Selle mõiste mõistmiseks tuuakse koolides sageli näide veevoolust, mis toimub kahe kalda vahel. Selles olukorras on vool ise vee vool, samas kui pinge suudab näidata nende kahe kalda taseme erinevust. Seetõttu jälgitakse voolu seni, kuni mõlemad kaldatasemed on võrdsed.

Mis vahe on voolul ja pingel?

Julgeme väita, et peamine erinevus nende kahe mõiste vahel on nende otsene määratlus:

1. Sõnad "vool" ja "vool" tähistavad eelkõige teatud kogust elektrit, samas kui pinget peetakse tavaliselt potentsiaalse energia mõõduks. Lihtsamalt öeldes on need kaks mõistet üksteisest üsna sõltuvad, säilitades samal ajal teatud eripära. Nende vastupanuvõimet mõjutavad väga paljud erinevad tegurid. Kõige olulisem neist on materjal, millest konkreetne juht on valmistatud, välistingimused ja temperatuur.
2. On ka mõningane erinevus nende vastuvõtmisel. Seega, kui mõju elektrilaengutele tekitab pinge, saadakse vool vooluahela punktide vahel pinge rakendamisel. Muide, sellised seadmed võivad olla tavalised akud või täiustatud ja mugavamad generaatorid. Sel põhjusel võime öelda, et peamised erinevused nende kahe mõiste vahel tulenevad nende määratlusest, aga ka sellest, et need saadakse täiesti erinevate protsesside tulemusena.

Voolu ei tohiks segi ajada energiatarbimist. Need mõisted on täiesti erinevad ja nende peamist erinevust tuleks täpselt tajuda võimsus. Nii et juhul, kui pinge on selleks ette nähtud. potentsiaalse energia iseloomustamiseks, siis voolu puhul on see energia juba kineetiline. Meie tänapäevases reaalsuses vastab valdav enamus torudest elektrimaailma analoogidele. Me räägime koormusest, mis tekib elektripirni või sama teleri võrku ühendamisel. Selle käigus tekib elektritarbimine, mis lõpuks viib voolu ilmumiseni.

Muidugi, kui te ei ühenda ühtegi elektriseadet pistikupessa, jääb pinge muutumatuks, samas kui vool on null. Noh, kui voolu ei ole ette nähtud, siis kuidas saame üldse rääkida voolust ja selle tugevusest? Seetõttu on vool vaid teatud kogus elektrit, samas kui pinget peetakse teatud elektriallika potentsiaalse energia mõõduks.

Voolu mõõtmiseks kasutatakse mõõteseadet nn. Voolutugevust tuleb mõõta palju harvemini kui pinget või takistust, kuid sellest hoolimata, kui on vaja määrata elektriseadme voolutarve, siis teadmata, kui palju voolu see tarbib, ei saa võimsust määrata.

Vool, nagu ka pinge, võib olla konstantne või muutuv ning nende väärtuste mõõtmiseks on vaja erinevaid mõõteriistu. Vool on tähistatud tähega I, ja numbrile lisatakse täht, et teha selgeks, et see on praegune väärtus A. Näiteks I=5 A tähendab, et voolutugevus mõõdetavas vooluringis on 5 amprit.

Vahelduvvoolu mõõtmise mõõteriistadel on tähe A ees märk " ~ "ja need, mis on ette nähtud alalisvoolu mõõtmiseks, on paigutatud" – ". Näiteks, -A tähendab, et seade on ette nähtud alalisvoolu mõõtmiseks.

Mis on vool ja selle kulgemise seaduspärasused, saab populaarsel kujul lugeda veebilehe artiklist “Voolutugevuse seadus”. Enne mõõtmiste tegemist soovitan tungivalt seda lühikest artiklit lugeda. Fotol on ampermeeter, mis on mõeldud alalisvoolu mõõtmiseks kuni 3 amprit.

Ahel voolu mõõtmiseks ampermeetriga

Seaduse järgi voolab vool läbi juhtmete mis tahes punktis samas suurusjärgus suletud ahelas. Seetõttu peate voolu väärtuse mõõtmiseks ühendama seadme, katkestades vooluringi mis tahes sobivas kohas. Tuleb märkida, et voolu väärtuse mõõtmisel pole vahet, milline pinge elektriahelale rakendatakse. Vooluallikaks võib olla 1,5 V aku, 12 V autoaku või 220 V või 380 V majapidamistoiteallikas.

Mõõtmisdiagramm näitab ka seda, kuidas elektriskeemidel näidatakse ampermeetrit. See on suur A-täht, mida ümbritseb ring.

Voolu voolu mõõtmise alustamisel vooluringis tuleb, nagu ka kõigi teiste mõõtmiste puhul, seade ette valmistada, st seada lülitid voolu mõõtmise asendisse, võttes arvesse selle tüüpi, konstantset või vahelduvat. Kui eeldatav vooluväärtus pole teada, seatakse lüliti maksimaalse voolu mõõtmise asendisse.

Kuidas mõõta elektriseadme voolutarbimist

Elektriseadmete voolutarbimise mõõtmise mugavuse ja ohutuse huvides on vaja teha spetsiaalne kahe pistikupesaga pikendusjuhe. Välimuselt ei erine isetehtud pikendusjuhe tavalisest pikendusjuhtmest.

Kui aga katted pistikupesadelt eemaldada, pole raske märgata, et nende klemmid on ühendatud mitte paralleelselt, nagu kõigis pikendusjuhtmetes, vaid järjestikku.

Nagu fotol näha, antakse võrgupinge pistikupesade alumistele klemmidele ja ülemised klemmid on omavahel ühendatud kollase isolatsiooniga traadist hüppajaga.

Kõik on mõõtmiseks valmis. Sisestage elektriseadme pistik ükskõik millisesse pistikupesasse ja ampermeetri sondid teise pistikupessa. Enne mõõtmist on vaja seada seadme lülitid vastavalt voolu tüübile (AC või DC) ja maksimaalsele mõõtmispiirile.

Nagu ampermeetri näitudest näha, oli seadme voolutarve 0,25 A. Kui seadme skaala ei võimalda otselugemist, nagu minu puhul, siis on vaja tulemusi arvutada, mis on väga ebamugav. Kuna ampermeetri mõõtepiir on 0,5 A, tuleb jaotuse väärtuse väljaselgitamiseks jagada 0,5 A skaalal olevate jaotuste arvuga. Selle ampermeetri puhul tuleb välja 0,5/100=0,005 A. Nõel on 50 jaotuse võrra kõrvale kaldunud. Nüüd vajate 0,005 × 50 = 0,25 A.

Nagu näete, on näidikute voolunäitude võtmine ebamugav ja võite kergesti eksida. Palju mugavam on kasutada digitaalseid instrumente, näiteks multimeetrit M890G.

Fotol on vahelduvvoolu mõõtmise režiimis 10 A piirini sisse lülitatud universaalne multimeeter. Elektriseadme mõõdetud voolutugevus oli 220 V toitepingel 5,1 A. Seetõttu tarbib seade 1122 W võimsust.

Multimeetril on kaks sektorit voolu mõõtmiseks, mis on tähistatud tähtedega A- DC ja Ah~ muutuja mõõtmiseks. Seetõttu peate enne mõõtmiste alustamist määrama voolu tüübi, hindama selle suurust ja seadma lüliti osuti sobivasse asendisse.

Multimeetri pesa pealdisega KOM on ühine kõikidele mõõtmistüüpidele. Pistikupesad märgistatud mA Ja 10A on ette nähtud ainult sondi ühendamiseks voolu mõõtmisel. Mõõdetud voolutugevuse korral alla 200 mA sisestatakse sondi pistik mA pistikupessa ja kuni 10 A voolu korral 10 A pistikupessa.

Tähelepanu, kui mõõdate voolu, mis on mitu korda suurem kui 200 mA, kui sondi pistik on mA pistikupesas, võib multimeeter kahjustada saada.

Kui mõõdetud voolu väärtus ei ole teada, siis tuleks alustada mõõtmist, seades mõõtepiiriks 10 A. Kui vool on alla 200 mA, siis lülita seade sobivasse asendisse. Multimeetri mõõtmisrežiimide ümberlülitamist saab teha ainult mõõdetava vooluahela pingest vabastamisega..

Elektriseadme võimsuse arvutamine voolutarbimise põhjal

Praegust väärtust teades saate määrata iga elektrienergia tarbija energiatarbimise, olgu selleks siis auto pirn või korteri konditsioneer. Piisab, kui kasutada lihtsat füüsikaseadust, mille kehtestasid samaaegselt kaks füüsikut, üksteisest sõltumatult. Aastal 1841 James Joule ja 1842 Emil Lenz. See seadus sai nende järgi nime - Joule-Lenzi seadus.