Хүчдэлийг вольтоор хэмждэг. Цахилгаан гүйдлийн үндсэн хэмжигдэхүүн ба хэмжигдэхүүн. Цахилгаан хүчдэлийн хэмжилт

Хүчдэл ба гүйдэл гэж юу вэ

Хүчдэл ба гүйдэл нь электрон хэлхээтэй ажиллахдаа үргэлж санаж байх ёстой тоон ойлголт юм. Тэд ихэвчлэн цаг хугацааны явцад өөр өөр байдаг, эс тэгвээс хэлхээний ажиллагаа нь сонирхолгүй байдаг.

Хүчдэл(тэмдэг: U, заримдаа E). Хоёр цэгийн хоорондох хүчдэл нь нэгж эерэг цэнэгийг бага потенциалтай цэгээс өндөр потенциалтай цэг рүү шилжүүлэхэд зарцуулсан энерги (эсвэл ажил) юм (өөрөөр хэлбэл эхний цэг нь хоёр дахь цэгтэй харьцуулахад илүү сөрөг хүчин чадалтай). Өөрөөр хэлбэл, нэгж цэнэг их потенциалаас бага руу “гулсах” үед ялгардаг энерги юм. Хүчдэл гэж бас нэрлэдэг боломжит зөрүү буюу цахилгаан хөдөлгөгч хүч(e.d.s). Хүчдэлийг хэмжих нэгж нь вольт юм. Ихэвчлэн хүчдэлийг вольт (V), киловольт (1 кВ = 10 -3 В), милливольт (1 мВ = 10 -3 В) эсвэл микровольтоор (1 мВ = 10 -6 В) хэмждэг. 1 вольтын потенциалын зөрүүтэй цэгүүдийн хооронд 1 кулоны цэнэгийг шилжүүлэхийн тулд 1 жоуль ажил хийх шаардлагатай. (Кулон нь цахилгаан цэнэгийн нэгж бөгөөд ойролцоогоор 6 * 10 18 электроны цэнэгтэй тэнцүү байна.) Нановольт (1 нВ = 10 -9 В) эсвэл мегавольтоор (1 МВ = 10 6 В) хэмжсэн хүчдэл нь ховор тохиолддог.

Одоогийн(тэмдэг: I). Гүйдэл гэдэг нь цахилгаан цэнэгийн нэг цэгт шилжих хурд юм. Гүйдлийн хэмжлийн нэгж нь ампер юм. Гүйдлийг ихэвчлэн ампер (A), миллиампер (1 мА = 10 -3 А), микроампер (1 мА = 10 -6 А), наноампер (1 нА = 10 -9 А), заримдаа пикоампер (1 pA = 10) -аар хэмждэг. -12 A). 1 кулон цэнэгийг 1 секундын хугацаанд хөдөлгөснөөр 1 ампер гүйдэл үүсдэг. Хэлхээний гүйдэл нь эерэг потенциалтай цэгээс сөрөг потенциалтай цэг рүү урсдаг боловч электрон эсрэг чиглэлд хөдөлдөг гэдгийг хүлээн зөвшөөрдөг.

Санаж байна уу: хүчдэлийг үргэлж хэмждэг хоорондхэлхээний хоёр цэг, гүйдэл үргэлж урсдаг дамжууланхэлхээнд эсвэл хэлхээний аль нэг элементээр дамжуулан цэг.

Та "резистор дахь хүчдэл" гэж хэлж болохгүй - энэ бол мунхаг юм. Гэсэн хэдий ч бид хэлхээний аль нэг цэгийн хүчдэлийн талаар ихэвчлэн ярьдаг. Энэ тохиолдолд тэдгээр нь үргэлж энэ цэг ба "газар" хоорондын хүчдэлийг хэлдэг, өөрөөр хэлбэл боломж нь хүн бүрт мэдэгддэг хэлхээний цэг юм. Хүчдэл хэмжих энэ аргад та удахгүй дасах болно.

Хүчдэл нь батерей (цахилгаан химийн урвал), генератор (соронзон хүчний харилцан үйлчлэл) зэрэг төхөөрөмжүүдийн цахилгаан цэнэгүүдэд нөлөөлөх замаар үүсдэг. нарны хавтан(фотоны энергийн фотоволтайк нөлөө) гэх мэт Бид хэлхээний цэгүүдийн хооронд хүчдэл өгөх замаар гүйдлийг олж авдаг.

Эндээс асуулт гарч ирж магадгүй юм: хүчдэл ба гүйдэл гэж юу вэ, тэд ямар харагддаг вэ? Энэ асуултад хариулахын тулд үүнийг ашиглах нь дээр электрон төхөөрөмжосциллограф шиг. Энэ нь хүчдэлийг (заримдаа гүйдэл) цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг функц болгон ажиглахад ашиглаж болно.

Бодит хэлхээнд бид элементүүдийг утас, металл дамжуулагч ашиглан бие биетэйгээ холбодог бөгөөд тэдгээр нь цэг бүр дээр ижил хүчдэлтэй байдаг (газартай харьцуулахад). Өндөр давтамж эсвэл бага эсэргүүцэлтэй бүсэд энэ мэдэгдэл нь бүхэлдээ үнэн биш юм. Одоо энэ таамаглалыг итгэл дээр авч үзье. Утаснуудыг янз бүрийн аргаар холбож болох тул бодит хэлхээ нь бүдүүвч диаграм шиг харагдах албагүй гэдгийг ойлгуулахын тулд бид үүнийг дурдлаа.

Хэд хэдэн санаарай энгийн дүрэмгүйдэл ба хүчдэлийн талаар:

Нэг цэг рүү урсах гүйдлийн нийлбэр нь түүнээс гарч буй гүйдлийн нийлбэртэй тэнцүү байна (цэнэг хадгалах). Энэ дүрмийг заримдаа Кирхгофын гүйдлийн хууль гэж нэрлэдэг. Инженерүүд хэлхээний энэ цэгийг зангилаа гэж нэрлэх дуртай. Энэ дүрмийн үр дагавар нь: цуваа хэлхээнд (энэ нь хоёр төгсгөлтэй бөгөөд эдгээр төгсгөлүүд нь хоорондоо холбогдсон элементүүдийн бүлэг юм) бүх цэг дээрх гүйдэл ижил байна.

Элементүүдийг зэрэгцээ холбох үед (Зураг 1) элемент тус бүрийн хүчдэл ижил байна. Өөрөөр хэлбэл, А ба В цэгүүдийн хоорондох хүчдэлийн уналтын нийлбэр нь эдгээр цэгүүдийг холбосон хэлхээний аль ч салааны дагуу хэмжигдэх бөгөөд А ба В цэгүүдийн хоорондох хүчдэлтэй ижил бөгөөд тэнцүү байна. Заримдаа энэ дүрмийг дараах байдлаар томъёолдог. хэлхээний аль ч битүү гогцоонд хүчдэлийн уналтын нийлбэр тэг байна. Энэ бол Кирхгофын стрессийн тухай хууль юм.

Хэлхээнд зарцуулсан хүчийг (нэгж хугацаанд хийсэн ажил) дараах байдлаар тодорхойлно.

P=UI

Хүчдэл ба гүйдлийг хэрхэн тодорхойлсоныг санацгаая, тэгвэл хүч нь дараахтай тэнцүү болохыг олж мэдье: (ажил/цэнэг)*(цэнэг/цаг хугацааны нэгж). Хэрэв U хүчдэлийг вольтоор, гүйдлийг I ампераар хэмжвэл P хүчийг ваттаар илэрхийлнэ. 1 ваттын хүч нь 1 секундэд хийсэн 1 joule ажил юм (1 Вт = 1 Ж/с).

Эрчим хүчийг дулаан (ихэвчлэн) эсвэл заримдаа механик ажилд зарцуулдаг (мотор), цацрагийн энерги (чийдэн, дамжуулагч бус) эсвэл хадгалдаг (батерей, конденсатор) болгон хувиргадаг. Нарийн төвөгтэй системийг боловсруулахдаа гол асуудлуудын нэг нь түүний дулааны ачааллыг тодорхойлох явдал юм (жишээлбэл, компьютер, үүнд асуудлыг шийдсэний хэд хэдэн хуудас үр дүнгийн дайвар бүтээгдэхүүн нь олон киловатт болдог цахилгаан эрчим хүчдулаан хэлбэрээр орон зайд тараагдана).

Ирээдүйд үе үе өөрчлөгдөж буй гүйдэл ба хүчдэлийг судлахдаа бид P = UI энгийн илэрхийлэлийг ерөнхийд нь авч үзэх болно. Энэ хэлбэрээр эрчим хүчний агшин зуурын утгыг тодорхойлоход хүчинтэй байна. Дашрамд хэлэхэд, та одоогийн хүчийг одоогийн хүч гэж нэрлэх шаардлагагүй гэдгийг санаарай - энэ бол бичиг үсэггүй юм.

Туршилтын цахилгаан цэнэгийг цэгээс шилжүүлэх үед гүйцэтгэнэ Аяг Б, туршилтын хураамжийн утга хүртэл.

Энэ тохиолдолд туршилтын төлбөрийг шилжүүлсэн гэж үзнэ өөрчлөгддөггүйхээрийн эх үүсвэрийн төлбөрийг хуваарилах (туршилтын төлбөрийн тодорхойлолтоор). Боломжит цахилгаан талбайд энэ ажил нь цэнэгийн хөдөлж буй замаас хамаардаггүй. Энэ тохиолдолд хоёр цэгийн хоорондох цахилгаан хүчдэл нь тэдгээрийн хоорондох боломжит зөрүүтэй давхцдаг.

Альтернатив тодорхойлолт -

Үр дүнтэй талбайн (гуравдагч талын талбаруудыг оруулаад) цэгүүдийн хоорондох зайн проекцын интеграл. АТэгээд Бцэгээс эхлэн өгөгдсөн траекторийн дагуу Аяг Б. Электростатик талбарт энэ интегралын утга нь интегралын замаас хамаардаггүй бөгөөд боломжит зөрүүтэй давхцдаг.

SI хүчдэлийн нэгж нь вольт юм.

DC хүчдэл

Дундаж хүчдэл

Дундаж хүчдэлийн утгыг (тогтмол хүчдэлийн бүрэлдэхүүн хэсэг) бүх хэлбэлзлийн хугацаанд дараахь байдлаар тодорхойлно.

Цэвэр синус долгионы хувьд хүчдэлийн дундаж утга тэг байна.

RMS хүчдэл

Үндсэн дундаж квадрат утга (хуучирсан нэр: одоогийн, үр дүнтэй) нь практик тооцоололд хамгийн тохиромжтой, учир нь шугаман идэвхтэй ачаалал дээр энэ нь ижил ажил хийдэг (жишээлбэл, улайсдаг чийдэн нь ижил гэрэлтэй, халаалтын элемент нь ижил хэмжээгээр ялгаруулдаг. дулааны) тэнцүү тогтмол даралтаар:

Технологи болон өдөр тутмын амьдралд ашиглах үед Хувьсах гүйдлийн"Хүчдэл" гэсэн нэр томъёо нь яг энэ утгыг илэрхийлдэг бөгөөд түүний тодорхойлолт дээр үндэслэн бүх вольтметрийг тохируулдаг. Гэсэн хэдий ч дизайны хувьд ихэнх төхөөрөмжүүд нь үндсэн дундаж квадратыг биш харин дундаж залруулсан (доороос харна уу) хүчдэлийн утгыг хэмждэг тул синусоид бус дохионы хувьд тэдгээрийн уншилт нь жинхэнэ утгаас ялгаатай байж болно.

Шулуутгагдсан хүчдэлийн дундаж утга

Шулуутгагдсан дундаж утга нь хүчдэлийн модулийн дундаж утга юм.

Синусоид хүчдэлийн хувьд тэгшитгэл нь үнэн юм:

Практикт ховор хэрэглэгддэг ихэнх хувьсах гүйдлийн вольтметрүүд (хэмжилтийн өмнө гүйдлийг засдаг вольтметрүүд) энэ утгыг бодитоор хэмждэг боловч тэдгээрийн хуваарийг rms утгуудаар хэмждэг.

Гурван фазын гүйдлийн хэлхээн дэх хүчдэл

Гурван фазын гүйдлийн хэлхээнд фазын болон шугаман хүчдэлийг ялгадаг. Фазын хүчдэлийг ачааллын үе шат бүр дээрх хүчдэлийн язгуур дундаж утга гэж ойлгодог ба шугаман хүчдэл нь тэжээлийн фазын утаснуудын хоорондох хүчдэл юм. Ачаалал нь гурвалжинд холбогдсон үед фазын хүчдэл нь шугаман хүчдэлтэй тэнцүү байх ба одоор (тэгш хэмтэй ачаалалтай эсвэл хатуу газардуулгатай саармаг) холболттой үед шугаман хүчдэл нь фазын хүчдэлээс хэд дахин их байдаг.

Практикт хүчдэл гурван фазын сүлжээбутархайгаар тэмдэглэсэн, хуваагч нь шугаман хүчдэл, тоологч нь одод холбогдсон үед фазын хүчдэл (эсвэл энэ нь ижил зүйл юм, газартай харьцуулахад шугам бүрийн потенциал). Тиймээс Орос улсад хамгийн түгээмэл сүлжээнүүд нь 220/380 В хүчдэлтэй; 127/220 В ба 380/660 В сүлжээг заримдаа ашигладаг.

Стандартууд

Практикт хүчдэлийн хэмжилтийг нэлээд олон удаа хийх шаардлагатай болдог. Хүчдэлийг радио инженерчлэл, цахилгаан хэрэгсэл, хэлхээ гэх мэтээр хэмждэг. Хувьсах гүйдлийн төрөл нь импульс эсвэл синусоид байж болно. Хүчдэлийн эх үүсвэр нь одоогийн генератор юм.

Импульсийн гүйдлийн хүчдэл нь далайц ба дундаж хүчдэлийн параметртэй байдаг. Ийм хүчдэлийн эх үүсвэр нь импульсийн генератор байж болно. Хүчдэлийг вольтоор хэмждэг ба "V" эсвэл "V" гэж тэмдэглэнэ. Хэрэв хүчдэл ээлжлэн байвал " тэмдэг" ~ ", тогтмол хүчдэлийн хувьд "-" тэмдэг тэмдэглэгдсэн байна. Өрхийн сүлжээн дэх хувьсах хүчдэлийг ~220 В гэж тэмдэглэсэн.

Эдгээр нь цахилгаан дохионы шинж чанарыг хэмжих, хянах зориулалттай багаж юм. Осциллографууд нь электрон цацрагийг хазайлгах зарчмаар ажилладаг бөгөөд энэ нь дэлгэц дээр хувьсах хэмжигдэхүүний утгын дүрсийг үүсгэдэг.

Хувьсах хүчдэлийн хэмжилт

дагуу зохицуулалтын баримт бичигӨрхийн сүлжээн дэх хүчдэл нь 10% -ийн хазайлтын нарийвчлалтай 220 вольттой тэнцүү байх ёстой, өөрөөр хэлбэл хүчдэл нь 198-242 вольтын хооронд хэлбэлзэж болно. Хэрэв танай гэрт гэрэлтүүлэг бүдгэрч, чийдэн байнга унтарсан эсвэл гэр ахуйн төхөөрөмжүүд тогтворгүй болсон бол эдгээр асуудлыг тодорхойлж, арилгахын тулд эхлээд сүлжээнд байгаа хүчдэлийг хэмжих хэрэгтэй.

Хэмжилт хийхээсээ өмнө одоо байгаа хэмжих хэрэгслийг ашиглахад бэлтгэх хэрэгтэй.

• Хяналтын утаснуудын тусгаарлагчийн бүрэн бүтэн байдлыг датчик ба үзүүрээр шалгана.
• Шилжүүлэгчийг 250 вольт ба түүнээс дээш дээд хязгаартай хувьсах гүйдлийн хүчдэлд тохируулна уу.
• Жишээлбэл, туршилтын утсыг хэмжих хэрэгслийн залгуурт оруулна. Алдаа гаргахгүйн тулд хайрцаг дээрх залгууруудын тэмдэглэгээг харах нь дээр.
• Төхөөрөмжийг асаана уу.

Зураг дээр хэмжилтийн хязгаарыг шалгагч дээр 300 вольт, мультиметр дээр 700 вольтоор сонгосон болохыг харуулж байна. Зарим төхөөрөмжүүд нь хүчдэлийг хэмжихийн тулд хэд хэдэн өөр өөр унтраалгыг хүссэн байрлалд тохируулахыг шаарддаг: гүйдлийн төрөл, хэмжилтийн төрөл, мөн утсан үзүүрийг тодорхой залгуурт оруулна. Мультиметрийн хар үзүүрийн төгсгөлийг COM залгуурт (нийтлэг залгуур), улаан үзүүрийг "V" гэж тэмдэглэсэн залгуурт оруулна. Энэ залгуур нь ямар ч төрлийн хүчдэлийг хэмжихэд түгээмэл байдаг. "ma" гэж тэмдэглэгдсэн залгуурыг жижиг гүйдлийг хэмжихэд ашигладаг. "10 А" гэж тэмдэглэгдсэн залгуур нь 10 ампер хүрэх боломжтой их хэмжээний гүйдлийг хэмжихэд ашиглагддаг.

Хэрэв та "10 А" залгуурт залгасан утсаар хүчдэлийг хэмжвэл төхөөрөмж бүтэлгүйтэх эсвэл гал хамгаалагч асна. Тиймээс хэмжилт хийхдээ болгоомжтой байх хэрэгтэй. Ихэнх тохиолдолд эсэргүүцлийг анх хэмжсэн тохиолдолд алдаа гардаг бөгөөд дараа нь өөр горимд шилжихээ мартаж, хүчдэлийг хэмжиж эхэлдэг. Энэ тохиолдолд эсэргүүцлийг хэмжих үүрэгтэй резистор нь төхөөрөмжийн дотор шатдаг.

Төхөөрөмжийг бэлтгэсний дараа та хэмжилтийг эхлүүлж болно. Хэрэв мультиметрийг асаахад заагч дээр юу ч харагдахгүй бол энэ нь төхөөрөмжийн дотор байрлах батерейны хугацаа дууссан бөгөөд солих шаардлагатай гэсэн үг юм. Ихэнх тохиолдолд мультиметрүүд нь 9 вольтын хүчдэл үүсгэдэг "Крона" агуулдаг. Үйлчилгээний хугацаа нь үйлдвэрлэгчээс хамаарч нэг жил орчим байдаг. Хэрэв мультиметрийг удаан хугацаагаар ашиглаагүй бол титэм нь алдаатай хэвээр байж болно. Хэрэв зай сайн бол мультиметр нэгийг харуулах ёстой.

Утасны мэдрэгчийг залгуурт оруулах эсвэл нүцгэн утсаар шүргэх ёстой.

Мультиметрийн дэлгэц нь сүлжээний хүчдэлийг шууд тоон хэлбэрээр харуулах болно. Цонхны хэмжигч дээр зүү нь тодорхой өнцгөөр хазайх болно. Заагч шалгагч нь хэд хэдэн төгссөн масштабтай. Хэрэв та тэдгээрийг анхааралтай ажиглавал бүх зүйл тодорхой болно. Хэмжээ бүр нь тодорхой хэмжилтэд зориулагдсан: гүйдэл, хүчдэл эсвэл эсэргүүцэл.

Төхөөрөмж дээрх хэмжилтийн хязгаарыг 300 вольтоор тогтоосон тул та 3-ын хязгаартай хоёр дахь хуваарийг тоолох хэрэгтэй бөгөөд төхөөрөмжийн уншилтыг 100-аар үржүүлэх ёстой. Хуваарь нь 0.1-тэй тэнцүү хуваагдах утгатай байна. вольт, тиймээс бид зурагт үзүүлсэн үр дүнг авна, ойролцоогоор 235 вольт. Энэ үр дүн нь зөвшөөрөгдөх хэмжээнд байна. Хэмжилтийн явцад тоолуурын заалт байнга өөрчлөгддөг бол цахилгааны утаснуудын холболтонд муу холбоо үүсч, улмаар нум үүсэх, сүлжээний гэмтэл үүсдэг.

DC хүчдэлийн хэмжилт

Тогтмол хүчдэлийн эх үүсвэр нь батерей, бага хүчдэл эсвэл хүчдэл нь 24 вольтоос хэтрэхгүй батерей юм. Тиймээс зайны шонгуудад хүрэх нь аюултай биш бөгөөд аюулгүй байдлын тусгай арга хэмжээ авах шаардлагагүй юм.

Зай эсвэл бусад эх үүсвэрийн ажиллагааг үнэлэхийн тулд түүний туйл дээрх хүчдэлийг хэмжих шаардлагатай. АА батерейны хувьд цахилгааны шон нь хайрцагны төгсгөлд байрладаг. Эерэг туйлыг "+" гэж тэмдэглэв.

Тогтмол гүйдлийг хувьсах гүйдэлтэй ижил аргаар хэмждэг. Ганц ялгаа нь төхөөрөмжийг тохирох горимд тохируулах, терминалуудын туйлшралыг ажиглах явдал юм.

Зайны хүчдэлийг ихэвчлэн хайрцаг дээр тэмдэглэдэг. Гэхдээ хэмжилтийн үр дүн нь батерейны цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг хэмждэг тул батерейны эрүүл мэндийг хараахан харуулаагүй байна. Батерейг суурилуулах төхөөрөмжийн ажиллах хугацаа нь түүний хүчин чадлаас хамаарна.

Зайны ажиллагааг үнэн зөв үнэлэхийн тулд холбогдсон ачаалалтай хүчдэлийг хэмжих шаардлагатай. АА батерейны хувьд ердийн 1.5 вольтын гар чийдэнгийн чийдэнг ачаалал болгон ашиглахад тохиромжтой. Хэрэв гэрэл асаалттай үед хүчдэл бага зэрэг буурч, өөрөөр хэлбэл 15% -иас ихгүй байвал зай нь ажиллахад тохиромжтой. Хэрэв хүчдэл мэдэгдэхүйц буурвал ийм батерей нь зөвхөн ханын цагт ажиллах боломжтой бөгөөд энэ нь маш бага эрчим хүч зарцуулдаг.

Энэ ур чадвар нь өдөр бүр ашиггүй боловч мултиметрээр гаралтын хүчдэлийг хэрхэн шалгах, юу харуулах ёстойг урьдчилан олж мэдэх нь дээр. Хүчдэлээс гадна электрон шалгагч нь утаснуудын гүйдлийн хүч ба эсэргүүцлийг хэмжих чадвартай бөгөөд үүний тулд төхөөрөмж дээрх залгуурын холболтыг солих шаардлагатай. Тэдний зөв холболтыг сайтар хянаж байх ёстой - хэрэв хэмжилтийг буруу хийсэн бол богино холболт үүснэ.

Бага зэрэг онол - хэмжих хэрэгсэл хэрхэн холбогдсон тухай

Цахим мультиметр нь хэлхээний хэсэгт янз бүрийн аргаар холбогдсон хэд хэдэн өөр төхөөрөмжийг нэгтгэдэг. Үүнийг зөв ашиглахын тулд та хүчдэлийг хэрхэн хэмждэг, гүйдэл хэрхэн хэмжигддэгийг мэдэж, төхөөрөмжийг зөв холбох хэрэгтэй.

Утаснууд нь зүгээр л ажиллаж байгаа тэжээлийн эх үүсвэрт холбогдсон үед тэдгээрийн дээр цахилгаан хүчдэл гарч ирдэг бөгөөд үүнийг нэмэх ба хасах (фаз ба тэг) хооронд хэмжиж болно. Энэ нь хүчдэлийг сүлжээнд холбогдсон ачаалал (ажлын төхөөрөмж) болон түүнгүйгээр хэмжиж болно гэсэн үг юм.

Цахилгаан гүйдэл нь хэлхээг хаах үед л утаснуудад гарч ирдэг - зөвхөн дараа нь нэг туйлаас нөгөө туйл руу урсаж эхэлдэг. Энэ тохиолдолд холбогдох үед одоогийн хэмжилтийг хийдэг хэмжих хэрэгсэлдараалсан. Энэ нь гүйдэл нь төхөөрөмжөөр дамжин өнгөрөх ёстой гэсэн үг бөгөөд зөвхөн энэ тохиолдолд түүний утгыг хэмжих боломжтой болно.

Мэдээжийн хэрэг, хэмжих төхөөрөмж нь хэмжсэн гүйдэлд нөлөөлөхгүйн тулд мультиметрийн эсэргүүцэл аль болох бага байх ёстой. Үүний дагуу, хэрэв төхөөрөмж нь гүйдлийг хэмжихээр тохируулагдсан бөгөөд та түүгээр хүчдэлийг хэмжих гэж оролдвол богино холболт үүснэ. Үнэн бол энд бүх зүйл тодорхой биш байна - орчин үеийн цахим мультиметрээр гүйдэл ба хүчдэлийн хэмжилтийг терминалуудыг төхөөрөмжид ижил холбох замаар гүйцэтгэдэг.

Хэрэв та цахилгаан хэлхээний талаар ядаж сургуулийн өнгөц мэдлэгийг санаж байвал хүчдэл ба гүйдлийг хэмжих дүрмийг дараах байдлаар томъёолж болно: хэлхээний зэрэгцээ холбогдсон хэсгүүдэд хүчдэл ижил, дамжуулагч нь гүйдэл нь ижил байна. цувралаар холбогдсон.

Алдаа гарахаас зайлсхийхийн тулд хэмжилт хийхээсээ өмнө мультиметр болон түүний горим шилжүүлэгчийн контактуудын ойролцоо байрлах тэмдэглэгээг шалгахаа мартуузай.

Мультиметрийн масштабын тэмдэглэгээ

Төхөөрөмжийн янз бүрийн загварууд нь өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг боловч тэдгээрийн үндсэн боломжууд нь ялангуяа төсвийн загваруудын хувьд ойролцоогоор ижил байдаг.

Хамгийн энгийн төхөөрөмжүүдхэмжиж болно:

• ACV - хувьсах хүчдэл. Энэ хэлтэст шилжүүлэгчийг тохируулах нь мультиметрийг ихэвчлэн 750 ба 200 вольт хүртэл хүчдэлийн шалгагч болгон хувиргадаг;
• DCA - шууд гүйдлийн хүч. Энд та болгоомжтой байх хэрэгтэй - төсвийн олон төхөөрөмжүүдийн масштаб дээр 2000μ (микроампер) ба 200м (миллиампер) хэмжилтийн хязгаар байдаг бөгөөд залгуурыг хүчдэлийг хэмжихтэй ижил терминал дээр үлдээх ёстой бөгөөд хэрэв гүйдлийн хүчийг хэмжсэн бол 10 ампер хүртэл, дараа нь залгуурыг тохирох тэмдэглэгээтэй өөр терминал руу дахин байрлуулах шаардлагатай.
• 10А - тогтмол гүйдэл 200 миллиамперээс 10 ампер хүртэл. Ихэвчлэн энэ горимыг асаахад залгуурыг дахин тохируулах шаардлагатай гэж төхөөрөмж дээр бичсэн байдаг.
• hFe - транзисторын шалгалт.
• >l - диодын бүрэн бүтэн байдлыг шалгах боловч ихэнхдээ энэ функцийг утас шалгагч болгон ашигладаг.
• Ω - утас ба резисторын эсэргүүцлийг хэмжих. 200 Ом-оос 2000 килоом хүртэлх мэдрэмж.
• DCV - тогтмол хүчдэл. Мэдрэмжийг 200 милливольтоос 1000 вольт хүртэл тохируулж болно.

Мультиметрийн холбогчдод хоёр утас ихэвчлэн холбогдсон байдаг - хар, улаан. Тэдгээрийн залгуурууд нь адилхан боловч өнгө нь зөвхөн хэрэглэгчийн тав тухыг хангах үүднээс өөр өөр байдаг.

Утасны эсэргүүцлийн хэмжилт

Энэ бол үйл ажиллагааны хамгийн энгийн горим юм - үндсэндээ та утсыг авах хэрэгтэй бөгөөд үүний тулд та эсэргүүцлийг хэмжиж, мультиметрийн төгсгөлд датчикаар хүрэх хэрэгтэй.

Эсэргүүцлийн хэмжилт нь мультиметрийн дотор байгаа тэжээлийн эх үүсвэрийн ачаар хийгддэг - төхөөрөмж нь хэлхээн дэх хүчдэл ба гүйдлийг хэмжиж, дараа нь Ом-ийн хуулийг ашиглан эсэргүүцлийг тооцдог.

Эсэргүүцлийг хэмжихэд хоёр нюанс байдаг.

1. Мультиметр нь хэмжиж буй утасны эсэргүүцлийн нийлбэрийг түүнд хүрч буй датчикуудын хамт харуулна. Хэрэв яг тодорхой утгууд шаардлагатай бол датчикийн утсыг эхлээд хэмжиж, дараа нь олж авсан үр дүнг нийт дүнгээс хасах хэрэгтэй.
2. Утасны ойролцоогоор эсэргүүцлийг урьдчилан тооцоолоход хэцүү байдаг тул төхөөрөмжийн мэдрэмжийг бууруулах замаар хэмжилт хийхийг зөвлөж байна.

Хүчдэл хэмжилт

Ихэвчлэн энэ тохиолдолд даалгавар бол гаралтын хүчдэлийг хэмжих эсвэл зүгээр л байгаа эсэхийг шалгах явдал юм. Эхний алхам бол шалгагчийг өөрөө бэлтгэх явдал юм - хар утсыг COM гэж тэмдэглэсэн терминал руу оруулсан - энэ нь сөрөг эсвэл "газар" юм. Улааныг "V" үсэг бүхий терминалд оруулдаг: энэ нь ихэвчлэн бусад тэмдэгтүүдийн хажууд бичигддэг бөгөөд ֪– VΩmA шиг харагддаг. Мультиметрийн горим сонгох дугуйны ойролцоо хязгаарын утгыг харуулав - 750 ба 200 вольт (ACV гэж тэмдэглэгдсэн хэсэгт). Гаралтын хүчдэлийг хэмжихдээ хүчдэл нь ойролцоогоор 220 вольт байх ёстой тул шилжүүлэгчийг 750 хуваалтад тохируулна.

Хэрэв энэ тохиолдолд хэмжилтийн хязгаарыг 200 вольтоор тохируулсан бол төхөөрөмжийг гэмтээх магадлалтай.

Төхөөрөмжийн дэлгэц дээр тэг гарч ирнэ - төхөөрөмж ашиглахад бэлэн байна. Одоо та датчикуудыг залгуурт оруулж, одоо ямар хүчдэл байгаа, ямар ч хүчдэл байгаа эсэхийг олж мэдэх хэрэгтэй. Хувьсах гүйдлийн сүлжээнд хүчдэлийг хэмжих шаардлагатай байдаг тул аль датчик фаз, аль нь тэг хүрэх нь ялгаагүй - дэлгэц дээрх үр дүн өөрчлөгдөхгүй - гаралтын хэсэгт хүчдэл байгаа бол 220 (+/-) вольт. байхгүй бол тэг. Хоёр дахь тохиолдолд та болгоомжтой байх хэрэгтэй - хэрэв залгуурт тэг байхгүй бол төхөөрөмж зүгээр л залгуур ажиллахгүй байгааг харуулах тул цахилгаан цочрол авахгүйн тулд нэмэлт шалгах нь гэмтэхгүй. хүчдэлийн мэдрэгч бүхий контактууд.

Тогтмол хүчдэлийг яг ижил аргаар хэмждэг - цорын ганц ялгаа нь хар утастай датчик нь хасах, улаан утас нь нэмэх хэсэгт хүрэх ёстой (хэрэв тэдгээр нь төхөөрөмжийн терминалуудтай зөв холбогдсон бол). Мэдээжийн хэрэг горим сонгох дугуйг DCV талбарт шилжүүлэх ёстой.

Хэмжилт хийхтэй адил сайхан шинж чанар энд байна Хувьсах гүйдлийн хүчдэл: үнэн хэрэгтээ хүчдэлийг тодорхойлохдоо та хасах ба нэмэхийг хар датчикаар холбож болно - хэрэв та туйлшралыг эргүүлбэл зөв үр дүн нь төхөөрөмжийн дэлгэц дээр гарч ирэх боловч хасах тэмдэгтэй.

Эдгээр нь ямар ч төхөөрөмж эсвэл залгуурт байгаа хүчдэлийг мультиметрээр хэмжихээс өмнө мэдэх шаардлагатай бүх шинж чанарууд юм.

Одоогийн хэмжилт

Хэрэв та ферм дээр A~ тэмдэгтэй харьцангуй сайн мультиметр байгаа бол энэ нь төхөөрөмжийн хувьсах гүйдлийг хэмжих чадварыг илтгэнэ. Хэрэв та төсвийн хэмжих хэрэгслийг ашигладаг бол түүний масштаб дээр зөвхөн DCA (шууд гүйдэл) тэмдэг байх магадлалтай бөгөөд үүнийг ашиглахын тулд нэмэлт залруулга хийх шаардлагатай бөгөөд үүний тулд та үндсийг санах хэрэгтэй болно. цахилгаан хэлхээг бий болгох.

Хэрэв төхөөрөмж нь хувьсах гүйдлийг "хайрцагнаас гадуур" хэмжиж чаддаг бол ерөнхийдөө бүх зүйл хүчдэлийг хэмжихтэй ижил аргаар хийгддэг боловч мультиметр нь ачаалалтай, жишээлбэл улайсдаг чийдэнтэй цувралаар холбогдсон байдаг. Тэдгээр. залгуурын эхний холбогчоос утас нь мультиметрийн эхний датчик руу - хоёр дахь датчикаас утас нь чийдэнгийн суурь дээрх эхний контакт руу - суурийн хоёр дахь контактаас утас нь хоёр дахь холбогч руу явдаг. залгуур. Хэлхээ хаагдах үед мультиметрийн дэлгэц нь чийдэнгээр урсах гүйдлийг харуулна.

Гүйдлийг хэмжих талаар дэлгэрэнгүй мэдээллийг энэ видеонд тайлбарласан болно.

Хэмжих төхөөрөмжийг өөрөө гэмтээхгүйн тулд та ямар гүйдлийн хүчийг хэмжих ёстойг үргэлж төсөөлж байх хэрэгтэй.

Хувьсах гүйдлийг вольтметрээр хэмжих

Хэрэв та ээлжит гүйдлийн хүчийг хэмжих шаардлагатай бол зөвхөн ийм функцгүй төсвийн мультиметр байгаа бол шунт ашиглан хэмжилтийн аргыг ашиглан нөхцөл байдлаас гарах боломжтой. Үүний утга нь I = U / R гэсэн томъёогоор тусгагдсан бөгөөд I нь олох шаардлагатай одоогийн хүч, U нь дамжуулагчийн орон нутгийн хэсгийн хүчдэл, R нь энэ хэсгийн эсэргүүцэл юм. Томъёоноос харахад R нь нэгтэй тэнцүү бол хэлхээний хэсэг дэх гүйдлийн хүч нь хүчдэлтэй тэнцүү байх болно.

Хэмжихийн тулд та 1 ом эсэргүүцэлтэй дамжуулагчийг олох хэрэгтэй - энэ нь трансформаторын нэлээд урт утас эсвэл цахилгаан зуухны спираль хэсэг байж болно. Утасны эсэргүүцэл, өөрөөр хэлбэл. түүний уртыг шалгагч тохирох туршилтын горимд тохируулна.

Үр дүн нь дараах хэлхээ юм (улайсдаг чийдэн нь ачаалал болгон):

1. Сокетийн эхний холбогчоос утас нь шунтны эхэнд очдог бөгөөд мультиметрийн датчикуудын нэг нь энд холбогдсон байна.
2. Мультиметрийн хоёр дахь датчик нь шунтын төгсгөлд холбогдсон бөгөөд энэ үеэс утас нь чийдэнгийн суурийн эхний контакт руу шилждэг.
3. Дэнлүүний суурийн хоёр дахь контактаас утас нь залгуурын хоёр дахь холбогч руу ордог.

Мультиметрийг хувьсах хүчдэлийн хэмжилтийн горимд тохируулсан. Энэ нь шунттай зэрэгцээ холбогдсон тул бүх дүрмийг дагаж мөрддөг. Эрчим хүчийг асаах үед энэ нь шунтаар дамжин өнгөрөх гүйдэлтэй тэнцүү хүчдэлийг харуулах бөгөөд энэ нь эргээд ачаалалтай ижил байна.

Энэ хэмжилтийн аргыг видеонд тодорхой харуулав.

Үр дүнд нь

Бүр төсвийн бүх нийтийн хэмжих хэрэгсэл - мультиметр нь гэрийн хэрэглээнд хангалттай өргөн хүрээний хэмжилт хийх боломжийг олгодог. Гэхдээ төхөөрөмж худалдаж авахдаа та үүнийг ямар зорилгоор ашиглах талаар ерөнхий ойлголттой байх хэрэгтэй - бага зэрэг илүү төлөх нь дээр байж болох ч үр дүнд нь ямар ч ажлыг гүйцэтгэх чадвартай шалгагчтай байх хэрэгтэй. түүнд томилогдсон. Түүнчлэн, үүнийг ашиглахаасаа өмнө цахилгаан хэлхээг бий болгох, тэдгээрт цахилгаан хэмжих хэрэгслийг ашиглах үндсэн зарчмуудыг ерөнхийд нь санах ойг сэргээхэд гэмгүй.

Хичээл нь цахилгаан хүчдэлийн тухай ойлголт, түүний тэмдэглэгээ, хэмжилтийн нэгжид зориулагдсан болно. Хичээлийн хоёр дахь хэсэг нь хэлхээний хэсэг дэх хүчдэл хэмжих төхөөрөмж, тэдгээрийн шинж чанарыг харуулахад зориулагдсан болно.

Хэрэв бид аль ч гэрт байгаа сайн мэддэг бичээсийн утгын талаар стандарт жишээ өгвөл гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл"220 В", тэгвэл энэ нь хэлхээний хэсэг дээр 1 С-ийн цэнэгийг шилжүүлэхийн тулд 220 Ж ажил хийдэг гэсэн үг юм.

Хүчдэлийг тооцоолох томъёо:

Цэнэг дамжуулах цахилгаан талбайн ажил, J;

Цэнэглэх, Кл.

Тиймээс хүчдэлийн нэгжийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

Хүчдэл ба гүйдлийг тооцоолох томъёоны хооронд хамаарал байдаг бөгөөд үүнд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй: ба. Хоёр томьёо нь цахилгаан цэнэгийн утгыг агуулдаг бөгөөд энэ нь зарим асуудлыг шийдвэрлэхэд тустай байж болох юм.

Хүчдэлийг хэмжихийн тулд төхөөрөмж дууддаг вольтметр(Зураг 2).

Цагаан будаа. 2. Вольтметр ()

Хэрэглээний онцлогоос хамааран янз бүрийн вольтметрүүд байдаг боловч тэдгээрийн ажиллах зарчим нь гүйдлийн цахилгаан соронзон нөлөөнд суурилдаг. Бүх вольтметрийг латин үсгээр тэмдэглэсэн бөгөөд энэ нь багажны залгахад хэрэглэгддэг бөгөөд төхөөрөмжийн схемийн дүрслэлд ашиглагддаг.

Сургуулийн орчинд жишээлбэл, вольтметрийг 3-р зурагт үзүүлэв.Тэдгээрийг лабораторийн ажлын үед цахилгаан хэлхээн дэх хүчдэлийг хэмжихэд ашигладаг.

()	()	()

Цагаан будаа. 3. Вольтметр

Үзүүлэх вольтметрийн гол элементүүд нь их бие, масштаб, заагч, терминалууд юм. Терминалууд нь ихэвчлэн нэмэх эсвэл хасах тэмдгээр тэмдэглэгдсэн байдаг бөгөөд тодорхой болгох үүднээс тодруулсан байдаг. өөр өөр өнгө: улаан - нэмэх, хар (цэнхэр) - хасах. Төхөөрөмжийн терминалууд нь эх үүсвэрт холбогдсон холбогдох утаснуудтай зөв холбогдсон байхын тулд үүнийг хийсэн. Нээлттэй хэлхээнд цувралаар холбогдсон амперметрээс ялгаатай нь вольтметр нь хэлхээнд зэрэгцээ холбогдсон байна.

Мэдээжийн хэрэг аливаа цахилгаан хэмжих хэрэгсэл нь судалж буй хэлхээнд хамгийн бага нөлөө үзүүлэх ёстой тул вольтметр ийм байдаг. дизайны онцлог, түүгээр хамгийн бага гүйдэл урсдаг. Энэхүү үр нөлөө нь төхөөрөмжөөр дамжих хамгийн бага цэнэгийн урсгалд хувь нэмэр оруулах тусгай материалыг сонгох замаар хангагдана.

Вольтметрийн бүдүүвч дүрслэл (Зураг 4):

Цагаан будаа. 4.

Жишээ нь дүрсэлье цахилгаан диаграмм(Зураг 5), үүнд вольтметр холбогдсон байна.

Цагаан будаа. 5.

Хэлхээ нь бараг хамгийн бага багц элементүүдийг агуулдаг: гүйдлийн эх үүсвэр, улайсдаг чийдэн, унтраалга, цувралаар холбогдсон амперметр, гэрлийн чийдэнтэй зэрэгцээ холбогдсон вольтметр.

Сэтгэгдэл. Угсарч эхлэх нь дээр цахилгаан хэлхээвольтметрээс бусад бүх элементүүдээс, төгсгөлд нь холбоно.

Олон бий янз бүрийн төрөлөөр өөр масштабтай вольтметрүүд. Тиймээс энэ тохиолдолд төхөөрөмжийн үнийг тооцоолох асуудал маш их хамааралтай юм. Микровольтметр, милливольтметр, зүгээр л вольтметр гэх мэт нь маш түгээмэл байдаг.

Үүнээс гадна вольтметрүүд нь шууд гүйдэл ба ээлжит гүйдлийн төхөөрөмжид хуваагддаг. Хэдийгээр хотын сүлжээнд хувьсах гүйдэл байгаа ч физикийн хичээлийн энэ үе шатанд бид суралцаж байна DC, энэ нь бүх гальваник элементүүдээр хангагдсан тул бид тохирох вольтметрийг сонирхох болно. Төхөөрөмж нь хувьсах гүйдлийн хэлхээнд зориулагдсан байдаг нь голдуу утсан дээр долгионы шугам хэлбэрээр дүрслэгдсэн байдаг (Зураг 6).

Цагаан будаа. 6. Хувьсах гүйдлийн вольтметр ()

Сэтгэгдэл. Хэрэв бид хүчдэлийн утгын талаар ярих юм бол жишээлбэл, 1 В хүчдэл нь бага утга юм. Аж үйлдвэр нь олон зуун вольт, киловольт, тэр ч байтугай мегавольтоор хэмжигддэг хамаагүй өндөр хүчдэлийг ашигладаг. Өдөр тутмын амьдралд 220 В ба түүнээс бага хүчдэлийг ашигладаг.

Дараагийн хичээл дээр бид энэ нь юу болохыг олж мэдэх болно цахилгаан эсэргүүцэлдамжуулагч.

Ном зүй

1. Гэндэнштейн Л.Е., Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. Физик 8 / Ред. Орлова V. A., Roizena I. I. - М.: Мнемосине.
2. Перышкин A.V. Физик 8. - М.: Bustard, 2010.
3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физик 8. - М.: Боловсрол.

Нэмэлт хИнтернэт эх сурвалжид санал болгож буй холбоосууд

1. Сайхан физик ().
2. YouTube().
3. YouTube().

Гэрийн даалгавар