Подготовка к работе: электроизмерительный прибор для измерения силы тока (амперы) и техника безопасности
Для измерения силы тока (единица измерения – амперы) вам понадобится электроизмерительный прибор, например мультиметр. Первостепенное значение имеет техника безопасности: обесточьте источник питания и всю электрическую схему!
Выбор режима на мультиметре: постоянный ток или переменный ток, правильный диапазон измерений и роль шунта
Перед тем как проводить измерение тока, необходимо корректно настроить ваш мультиметр. Это критически важный этап, ошибка на котором может привести к поломке прибора. В первую очередь, определите тип тока в цепи.
- Постоянный ток (DC, обозначается как ⎓ или A-): Характерен для батареек, аккумуляторов, блоков питания для электроники.
- Переменный ток (AC, обозначается как ~ или A~): Присутствует в бытовой электросети (розетках).
Выбрав нужный режим (AC/DC), установите диапазон измерений. Если вы не знаете предполагаемую силу тока, всегда начинайте с максимального значения, которое поддерживает ваш электроизмерительный прибор. Например, с 10А или 20А. Если показания будут слишком малы, можно постепенно снижать диапазон для получения более точного результата. Никогда не выставляйте заведомо низкий диапазон измерений! Превышение измеряемым током установленного предела приведет к сгоранию внутреннего предохранителя или, в худшем случае, к выходу прибора из строя.
Для измерения больших токов в амперметрах используется специальный элемент — шунт. Это прецизионный резистор с очень низким сопротивлением, который подключается параллельно измерительному механизму. Основная часть тока проходит через шунт, и лишь малая, строго определённая его доля, через прибор; Таким образом, мультиметр измеряет падение напряжения на шунте и, зная его сопротивление, вычисляет общую силу тока в цепи. Именно благодаря шунту возможно измерять амперы, значительно превышающие возможности самого измерительного контура прибора.
Принцип подключения: последовательное соединение в разрыв цепи в отличие от параллельного соединения вольтметра
Ключевое правило измерения тока, прибор всегда включается в цепь последовательно. Это значит, что для правильного замера силы тока необходимо создать разрыв цепи и в этот разрыв поместить ваш мультиметр; Таким образом, электроизмерительный прибор становится полноценным звеном в электрической схеме, и весь ток, питающий нагрузку, протекает непосредственно через него. Это фундаментальное требование, которое отличает измерение амперов от измерения напряжения.
Данная схема подключения кардинально противоположна той, что используется для вольтметра. Вольтметр всегда подключается параллельно участку цепи, на котором измеряется напряжение. Его щупы просто касаются двух точек, не нарушая целостности контура. Попытка подключить амперметр по принципу вольтметра (параллельное соединение) неизбежно вызовет короткое замыкание. Это связано с тем, что амперметр имеет чрезвычайно низкое внутреннее сопротивление. Весь ток от источника питания устремится по пути наименьшего сопротивления — через прибор, минуя нагрузку, что приведет к аварийной ситуации. Запомните: амперметр — это последовательное соединение, вольтметр — параллельное.
Практическое измерение тока: пошаговая схема подключения амперметра в электрическую схему
Практическая схема подключения начинается с главного правила: полное обесточивание. Далее создайте физический разрыв цепи. Включите мультиметр в этот разрыв, обеспечив последовательное соединение. Теперь можно подать питание.
Правильное подключение щупов к клеммам: соблюдение полярности, проверка цепи (источник питания, нагрузка) и предотвращение короткого замыкания
Для начала вставьте щупы в правильные клеммы на мультиметре. Черный щуп — в гнездо «COM». Красный щуп, в гнездо для измерения амперов («A» или «mA»), соответствующее выбранному диапазону измерений. Для больших токов обычно используется отдельная клемма, например, «10A», связанная с мощным внутренним шунтом.
В цепях, где течет постоянный ток, крайне важно соблюдать полярность. Правильное подключение: красный щуп подключается к точке разрыва, идущей от «+» источника питания, а черный щуп — к проводу, ведущему к нагрузке. При ошибке прибор просто покажет отрицательное значение силы тока. Если в цепи переменный ток, полярность не важна.
Перед включением питания обязательна финальная проверка цепи. Удостоверьтесь, что ваша схема подключения — это именно последовательное соединение в разрыв цепи. Никогда не подключайте щупы параллельно источнику питания, как вольтметр! Такое параллельное соединение мгновенно вызовет короткое замыкание. Это ключевой аспект техники безопасности, который защитит ваш электроизмерительный прибор и всю электрическую схему от повреждения.
FAQ: Вопрос ответ
Что произойдет, если я подключу амперметр параллельно, как вольтметр?
Это грубейшая ошибка, нарушающая технику безопасности. Такое параллельное соединение с источником питания или нагрузкой приведет к немедленному короткому замыканию. Причина: электроизмерительный прибор в режиме измерения силы тока имеет крайне низкое сопротивление. Весь ток от источника питания устремится через него, минуя нагрузку. Последствия — от сгоревшего предохранителя в мультиметре до его поломки. Запомните: измерение тока требует только последовательного соединения в разрыв цепи, в отличие от вольтметра.
Почему мультиметр показывает «0», хотя нагрузка в цепи работает?
Если электрическая схема работает, а прибор показывает ноль ампер, проверьте несколько моментов. Во-первых, выбран ли правильный диапазон измерений? Если реальная сила тока мала, а выбран диапазон 10А, показания будут нулевыми. Во-вторых, правильное подключение щупов к клеммам. Красный щуп должен быть в гнезде «A» или «mA». В-третьих, мог перегореть внутренний предохранитель, особенно после случайного короткого замыкания. Проведите проверку цепи самого прибора, если его конструкция это позволяет.
Что означает отрицательное значение на экране при измерении постоянного тока?
Появление знака «минус» перед значением силы тока, когда течет постоянный ток, не является поломкой. Это лишь индикатор того, что была нарушена полярность подключения щупов. Вы подключили прибор «задом наперед». Для правильного подключения красный щуп (из клеммы «А») должен соединяться с проводом от плюса источника питания, а черный (из «COM») — с проводом, идущим к нагрузке. Для исправления просто поменяйте щупы местами. При измерении переменного тока, где направление зарядов постоянно меняется, полярность не важна.
Зачем в мультиметре отдельная клемма для больших токов (10А или 20А)?
Эта специальная клемма предназначена для измерения тока большой величины. Она напрямую подключена к мощному низкоомному шунту внутри прибора. Шунт позволяет основной массе тока протекать через себя, а измерительная схема подключения замеряет лишь его небольшую часть. Клеммы для малых токов (mA, µA) подключены через другие, более чувствительные шунты и защищены предохранителями. Попытка измерить ток в несколько ампер через эти гнезда приведет к их перегрузке и сгоранию предохранителя. Правильное подключение к соответствующей клемме — залог точности и целостности вашего прибора.
Источник: https://tovaropediya.ru/articles?id=13628
Хотите рассказать всем о своем товаре или об опыте его использования?
На Товаропедии® доступно размещение полезных публикации/статей о товарах.
А в карточке товара Вы можете оставить свой отзыв о нем. Все это абсолютно бесплатно.
Присоединяйтесь, ведь Товаропедия® – народный ресурс!