На прошлых занятиях мы уже встречались с такой электрической величиной, как напряжение. Ведь в электроэнергетике очень важно, чтобы напряжение источника электроэнергии и напряжение потребителя электроэнергии были почти одинаковы. Ведь если к нашей батарее, напряжение которой 6 вольт, подключить имеющуюся в наборе "Юный электрик" лампочку на 48 вольт, то она светиться не будет. Говорят - "не хватает напряжения". Некоторые жители, особенно в сельской местности, сталкиваются с тем, что вечером лампы освещения светят тускло. Ведь они рассчитаны на напряжение 220 вольт, а в розетке может быть всего 160 вольт! А бывают аварии на электроподстанции, когда в розетку попадает напряжение до 380 вольт. Тогда перегорают лампочки, сгорают холодильники и телевизоры, другие электроприборы.
У нас в наборе имеются лампочки на 6,3 вольта и на 3,5 вольта. Какую из них можно подключить к нашей батарее 6 вольт? Ближе всего по значению будет лампочка на 6,3 вольта. Поэтому её и выберем, подключим к батарее.
Если вы не приобретали набор "Юный электрик", а используете свои детали, например китайский цифровой тестер, то проведите измерение напряжения на лампе. В зависимости от состояния батарей, напряжение должно быть близко к 6 вольтам.
В нашем наборе имеется самодельный стрелочный измерительный прибор. Им можно измерять напряжение до 15 вольт. Но на шкале прибора мы не видим цифры 15. Здесь 25 мелких делений и 5 цифр.
На стрелочных приборах зачастую необходимо производить перерасчёт шкалы. Если вся шкала равна 15 вольтам, а делений 25, то одно деление равно :
15 / 25 = 0,6 Вольт. Измеряем напряжение на лампочке и видим, что стрелка отклонилась на 10 делений. Следовательно прибор показывает:
10 * 0,6 = 6 Вольт.
Если батарейки "подсядут", то напряжение будет меньше. На фото стрелка прибора отклонилась на 8 делений. Следовательно:
8 * 0,6 = 4,8 Вольт
При этом надо помнить, что напряжение батареи необходимо измерять под нагрузкой - подключить к ней лампочку (чтобы понять насколько батарея "села").
Теперь посмотрим на лампочку. Там имеется не только надпись 6,3 В, а и надпись 0,3 А. Это значение тока. И источник электроэнергии должен быть рассчитан на тот ток, который потребляет потребитель электроэнергии. Ведь есть и мощные лампочки на 6 вольт, которые не будут светиться от нашей батареи. Им нужен больший ток, чем может выдать пальчиковая батарейка. Посмотрите на зарядное устройство для вашего телефона. Там указаны напряжение и ток. Если вы подключите его к телефону, который потребляет больший ток, то это устройство перегреется и сгорит.
Теперь произведём измерение тока, потребляемого лампочкой в нашей схеме. Единица измерения тока - Ампер. Амперметр включается в разрыв провода, ведущего к потребителю электроэнергии (к лампочке). На приборе, имеющемся в наборе, необходимо переключатель переключить в положение 0,25 А. Это будет обозначать, что вся шкала прибора равна 0,25 ампера. Здесь можно для удобства использовать такие понятия, как миллиампер и микроампер.
1 Ампер (А) = 1000 миллиампер (мА). То есть шкала прибора равна 0,25 А или 250 мА. Делений на шкале 25 и следовательно одно деление равно:
0,25 / 25 = 0,01 А (10 мА).
Производим измерение. У нас прибор показывает 23 деления. Значит 23×10 = 230 мА (0,23А).
Но как же так? На лампе написано 0,3 А, а у нас на приборе 0,23 А? Всё правильно. Лампа будет потреблять 0,3 А тогда, когда и напряжение батареи будет 6,3 В (и при этом ток на каждой лампе может немного отличаться – это называется допустимая погрешность при изготовлении лампы).. А если напряжение питания меньше, то и ток меньше. И соответственно лампа будет выделять меньшую мощность (светится более тускло).
Мы подошли к новому понятию - мощность. Как высчитать мощность лампы? Мощность равна напряжению умноженному на ток.
P– мощность (Ватт, Вт)
U– напряжение (Вольт, В)
I – ток (Ампер, А)
P = U × I = 6, 3 В × 0, 3 А = 1,89 Ватт. Мощность лампы 1,89 Ватт (Вт). А так как мы подключили лампу к меньшему напряжению, то мощность составила всего 6 в × 0,23 а = 1,38 Вт.
А какой ток потребляет лампа накаливания для люстры при напряжении 220 В? Посмотрите на такую лампу. Там написано значение напряжения 220 В и мощность (например 100 Вт). Мощность делим на напряжение и получаем ток. 100 Вт/ 220 В = 0,45 А (450 мА).
Предыдущая статья на эту тему "Дистанционный радиокружок. Урок 2"
Страница дистанционного радиокружка В Контакте
Мой сайт "Техническая академия"
