Здрасти, почетаемые читатели веб-сайта sesaga.ru. Ток либо силу тока определяют количеством электронов, проходящих через точку либо элемент схемы в течение одной секунды. Так, к примеру, через нить накала пылающей лампы накаливания карманного фонаря раз в секунду проходит около 2 000 000 000 000 000 000 (два триллиона) электронов. Но на практике измеряется не количество электронов, а их движение, выраженное в амперах (А).
Ампер – это единица электрического тока, которую так окрестили в честь французского физика и математика А. Ампера изучавшего взаимодействие проводников с током. Экспериментально установлено, что при токе в 1А через точку либо элемент схемы проходит около 6 250 000 000 000 000 000 электронов.
Кроме ампера используют и поболее маленькие единицы силы тока: миллиампер (мA), равный 0,001 А, и микроампер (мкA), равный 0,000001 А либо 0,001 мА. Поэтому: 1 А = 1000 мА = 1 000 000 мкА.
1. Устройство для измерения силы тока.
Как и напряжение, ток бывает неизменный и переменный. Приборы, служащие для измерения тока, именуют амперметрами, миллиамперметрами и микроамперметрами. Так же, как и вольтметры, амперметры бывают стрелочными и цифровыми.
На электрических схемах приборы обозначаются кружком и буковкой снутри: А (амперметр), мА (миллиамперметр) и мкА (микроамперметр). Вблизи с условным обозначением амперметра указывается его буквенное обозначение «PА» и порядковый номер в схеме. К примеру. Если амперметров в схеме будет два, то около первого пишут «PА1», а около второго «PА2».
Для измерения тока амперметр врубается конкретно в цепь последовательно с нагрузкой, другими словами в разрыв цепи питания нагрузки. Таким макаром, на время измерения амперметр становится вроде бы еще одним элементом электрической цепи, через который протекает ток, но при всем этом в схему амперметр никаких изменений не заносит. На рисунке ниже изображена схема включения миллиамперметра в цепь питания лампы накаливания.
Также нужно держать в голове, что амперметры выпускаются на различные спектры (шкалы), и если при измерении применять устройство с наименьшим спектром по отношению к измеряемой величине, то устройство можно разрушить. К примеру. Спектр измерения миллиамперметра составляет 0…300 мА, означает, силу тока определяют исключительно в этих границах, так как при измерении тока выше 300 мА устройство выйдет из строя.
2. Измерение силы тока мультиметром.
Измерение силы тока мультиметром фактически ни чем же не отличается от измерения обычным амперметром либо миллиамперметром. Разница состоит только в том, что у обыденного устройства всего один спектр измерения, рассчитанный на определенную наивысшую величину тока, тогда как у мультиметра диапазонов несколько, и перед измерением приходится определять каким из спектр воспользоваться на этот момент.
Обыденные мультиметры, не проф, рассчитаны на измерение неизменного тока и имеют четыре поддиапазона, что на бытовом уровне полностью довольно. У каждого поддиапазона есть свой наибольший предел измерения, который обозначен цифровым значением: 2m, 20m, 200m, 10А. К примеру. На пределе «20m» можно определять неизменный ток в спектре 0…20 мА.
Для примера измерим ток, потребляемый обыденным светодиодом. Для этого соберем схему, состоящую из источника напряжения (пальчиковой батарейки) GB1 и светодиода VD1, а в разрыв цепи включим мультиметр РА1. Но перед включением мультиметра в схему подготовим его к проведению измерений.
Измерительные щупы вставляем в гнезда мультиметра, как показано на рисунке:
красный щуп именуют плюсовым, и вставляется он в гнездо, напротив которого изображены значки измеряемых характеристик: «VΩmA»;
черный щуп является минусовым либо общим и вставляется он в гнездо, напротив которого написано «СОМ». Относительно этого щупа выполняются все измерения.
В секторе измерения неизменного тока избираем предел «2m», спектр измерения которого составляет 0…2 мА. Подключаем щупы мультиметра согласно схеме и потом подаем питание. Светодиод зажегся, и его потребление тока составило 1,74 мА. Вот, в принципе, и весь процесс измерения.
Но этот вариант измерения подходит тогда, когда величина употребления тока известна. На практике же нередко появляется ситуация, когда нужно измерить ток на каком-либо участке цепи, величина которого неведома либо известна примерно. В таком случае измерение начинают с самого высокого предела.
Представим, что потребление тока светодиодом непонятно. Тогда переключатель переводим на предел «200m», который соответствует спектру 0…200 мА, и после чего щупы мультиметра включаем в цепь.
Потом подаем напряжение и смотрим на показания мультиметра. В этом случае показания тока составили «01,8», что значит 1,8 мА. Но нолик впереди показывает на то, что можно снизиться на предел «20m».
Отключаем питание. Переводим переключатель на предел «20m». Включаем питание и снова производим измерение. Показания составили 1,89 мА.
Нередко бывает ситуация, когда при измерении тока либо напряжения на индикаторе возникает единица. Единица гласит о том, что избран маленький предел измерения и он меньше величины измеряемого параметра. В данном случае нужно перейти на предел выше.
Также может появиться момент, когда измеряемый ток выше 200 мА и нужно перейти на предел измерения «10А». Но тут есть аспект, который нужно уяснить. Кроме того, что переключатель переводится на предел «10А», еще также нужно переставить плюсовой (красный) щуп в последнее левое гнездо, напротив которого стоит цифро-буквенное значение «10А», указывающее, что это гнездо создано для измерения огромных токов.
И еще совет. Возьмите за правило: когда закончите все измерения на пределе «10А» сразу переставляйте плюсовой (красный) щуп на свое штатное место. Этим Вы сбережете для себя нервишки, щупы и мультиметр.
Ну вот, в принципе и все, что желал сказать об измерении тока мультиметром. Главное осознавать, что при измерении напряжения вольтметр подключается параллельно нагрузке либо источнику напряжения, тогда как при измерении силы тока амперметр врубается конкретно в цепь и через него протекает ток, которым питаются элементы схемы.
Ну и в качестве закрепления прочитанного предлагаю поглядеть видеоклип, в каком на примере схем рассказывается об измерениях напряжения и силы тока мультиметром.
Сила тока. Измерение силы тока
После знакомства с 3-мя действиями тока, уместно задать для себя вопрос: от чего зависит эффективность каждого из действий, другими словами от чего зависят количество теплоты, выделяемой в нити накала электролампы, масса выделенной в опыте меди и подъёмная сила сделанного электромагнита? На уроке мы узнаем, что именуют силой тока в цепи и какова её единица измерения в системе СИ. Дадим серьезное определение единицы электрического заряда. Также познакомимся с устройством и принципом деяния устройства, служащего для измерения силы тока.
На этот момент вы не сможете поглядеть либо пораздавать видеоурок ученикам
Дабы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, для вас необходимо добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите неописуемые способности
1. Откройте доступ ко всем видеоурокам комплекта.
2. Раздавайте видеоуроки в личные кабинеты ученикам.
3. Смотрите статистику просмотра видеоуроков учениками.
Получить доступ
Конспект урока "Сила тока. Измерение силы тока"
На прошедшем уроке мы с вами гласили о действиях, которые способен оказывать электрический ток, протекая в разных средах. Познакомившись с 3-мя действиями тока, уместно задать для себя вопрос: от чего зависит эффективность каждого из действий, другими словами от чего зависит количество теплоты, выделяемой в нити накала электролампы, масса выделенной в опыте меди, подъёмная сила сделанного электромагнита?
Эффективность этих действий будет зависеть от нескольких обстоятельств. Электрический ток, как вы понимаете, — это направленное движение заряженных частиц. Потому чем больше электрический заряд, перенесённый частичками через поперечное сечение проводника за какое-то определённое время, тем лучше будет действие тока.
Тут можно провести аналогию: эффективность деяния воды на водяной мельнице либо гидроэлектростанции, конечно, определяется массой раз в секунду протекающей в таком устройстве воды. Потому важной чертой электрического тока является величина, именуемая силой тока.
Сила тока — это физическая величина, численно равная электрическому заряду, протекающему через поперечное сечение проводника за единицу времени. Обозначают силу тока буковкой I.
Пусть q — заряд, протекающий через сечение проводника за некоторый отрезок времени t. Тогда разумеется, что для нахождения раз в секунду протекающего заряда мы должны поделить весь заряд на значение промежутка времени, что и приводит нас к формуле силы тока:
Единицу силы тока не вводят через какие-либо формулы, а просто выбирают по договорённости, как это было уже изготовлено с единицами массы, времени и длины.
Тут вы сможете сказать, что схожая договорённость лишена логики: брать в качестве основной величины не единицу заряда, которая рассматривается существенно ранее, а единицу силы тока, другими словами величину, которая выходит путём логической операции с электрическим зарядом.
Вы полностью правы! Но все дело в том, что для всех главных единиц необходимо сделать образцы, другими словами устройства, дозволяющие собрать и сохранить без утрат сведения о избранной единице. Итак вот, для единицы силы тока можно с еще большей точностью избрать и сохранить идеал, чем для единицы электрического заряда, чем и разъясняется такая «нелогичность» в выборе основной единицы.
В 1948 г. на Генеральной конференции по мерам и весам приняли решение, что в базе определения единицы силы тока должно лежать явление взаимодействия 2-ух проводников с током. Это явление можно пронаблюдать на опыте. Если по двум параллельным проводникам пропустить ток, то, зависимо от направления тока, проводники или притянутся, или оттолкнутся.
При всем этом сила притяжения либо отталкивания между проводниками прямо пропорциональна силе тока в них, другими словами чем больше сила тока, тем посильнее ведут взаимодействие проводники.
Но дабы ввести четкий идеал, нужно соблюдать очень жёсткие условия опыта. Проводники должны быть тонкими и нескончаемо длинноватыми, при всем этом они должны находиться в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга.
Потому, за единицу силы тока принимают такую силу тока, при которой нескончаемо длинноватые параллельные проводники, находящиеся на расстоянии 1-го метра друг от друга в вакууме, на каждом метре собственной длины ведут взаимодействие с силой 2 ∙ 10 −7 Н.
Эту единицу силы тока именуют ампером. Названа она так в честь французского физика А. Ампера, и является основной единицей силы тока в СИ.
1 А — это очень огромное значение силы тока. Потому в науке, технике и на практике нередко применяют кратные и дольные единицы силы тока:
Познакомившись с единицей силы тока, мы можем дать и серьезное определение единицы электрического заряда (количества электричества). Зная формулу для расчёта силы тока, можно записать: q = It. Беря во внимание, что единицей силы тока является ампер, а единицей времени — секунда, получим, что 1 Кл — это заряд, протекающий за 1 с через поперечное сечение проводника с током силой 1 А.
Ещё одна очень принципиальная особенность силы тока заключается в следующем: сила тока во всех участках проводника, по которому протекает электрический ток, одинакова. Всё дело в том, что, когда в проводнике протекает ток, заряд нигде ни в одной его части не накапливается. Так, если сначала проводника, к примеру, железной проволочки, сила тока равна 1 А, то и в любом поперечном сечении проводника, и в конце его она тоже непременно 1 А.
Устройство, при помощи которого определяют силу тока в цепи, именуют амперметром.
Амперметр и по собственному принципу деяния, и по устройству похож на гальванометр. Его работа базирована на магнитном действии тока.
Чем больше сила тока, проходящего по катушке, тем посильнее она ведет взаимодействие с магнитом, тем больше угол поворота стрелки устройства. Так как при помощи амперметра определяют силу тока, то он устроен так, дабы включение его в цепь фактически не оказывало влияние на силу тока в цепи.
Дабы отличить амперметр от гальванометра, на его шкале ставят буковку «А». На схемах амперметр изображают кружком с буковкой «А» в центре:
Будьте внимательны при работе с амперметрами, так как любой из них рассчитан на некоторую наивысшую силу тока. По другому устройство может просто сгореть.
Амперметр врубается в цепь последовательно с тем устройством, силу тока в каком необходимо измерить. Другими словами, дабы держать под контролем значение силы тока, протекающего в интересующей нас части цепи, мы должны непременно выполнить разрыв цепи и включить в разрыв амперметр, дабы весь заряд, протекающий в этой части цепи, проходил через устройство.
Направьте внимание и на то, что у каждой клеммы устройства стоит свой символ: либо «плюс», либо «минус». Это означает, что клемму со знаком «плюс» нужно непременно соединить с проводом, идущим от положительного полюса источника тока, а клемму со знаком «минус» — с отрицательным.
Если цепь состоит из нескольких последовательно соединённых проводников либо устройств (это такое соединение, при котором начало 1-го проводника соединяется с концом другого), то амперметр будет демонстрировать во всех точках цепи одно и то же значение силы тока.
Пример решения задачи.
Задачка. По графику зависимости перенесённого заряда от времени найдите силу тока в проводнике. Какое количество электронов проходит через сечение проводника за 5 с?
