Почему вольтметр подключают параллельно: Почему вольтметр включают в цепь параллельно потребителю? Что произойдет, если вольтметр включить в цепь последовательно?

Содержание

Ответы | Лаб. 4. Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока — Физика, 10 класс

1. Почему вольтметр включают в цепь параллельно потребителю? Что произойдет, если вольтметр включить в цепь последовательно?

Вольтметр включают параллельно участку цепи, на котором измеряют напряжение. Напряжение на измеренном участке и напряжение на вольтметре будет одним и тем же, т.к. вольтметр и напряжение на вольтметре подключены к общим точкам.

Т.к. вольтметр обладает большим сопротивлением, то при его последовательном подключении к электрической цепи увеличится внешнее сопротивление цепи, а, значит, сила тока в цепи значительно уменьшится.

2. Почему сопротивление амперметра должно быть значительно меньше сопротивления цепи, в которой измеряют ток? Что произойдет, если амперметр включить параллельно потребителю?

Поскольку включение амперметра в электрическую цепь не должно изменять силу тока в ней, то сопротивление амперметра должно быть как можно меньше.

Сопротивление амперметра гораздо меньше сопротивления потребителя, поэтому при таком неправильном подключении почти весь ток пойдёт через амперметр. В итоге «зашкалит» и может перегореть, если вовремя не отключить. Такое включение амперметра недопустимо.

3. Почему показания вольтметра при разомкнутом и замкнутом ключе различаются?

Потому что у источника питания появляется нагрузка в виде резистора. Вольтметр, подключённый к полюсам источника питания ЭДС источника ε. При подключении нагрузки (резистора) напряжение на источнике будет падать, т.к. источник не идеальный.

4. Как можно повысить точность измерения ЭДС источника тока?

Самый простой способ — взять вольтметр с меньшей приборной погрешностью, т.е. более высокого класса точности.

Также повысить точность можно путём совершенствования методики измерения и обработки результатов, таким образом можно уменьшить систематические погрешности.

5. При каком значении КПД будет получена максимальная полезная мощность от данного источника тока? Каким должно быть при этом сопротивление внешней цепи по отношению ко внутреннему сопротивлению источника тока?

Коэффициент полезного действия источника тока определяется как отношение полезной мощности к полной, и зависит от сопротивления нагрузки и внутреннего сопротивления источника тока.

Можно доказать, что КПД оказывается равным 50%.

пошаговая инструкция / Справочник :: Бингоскул

Напряжение на участке электрической цепи или отдельном её элементе вычисляется по закону Ома или определяется при помощи измерительного прибора. Рассмотрим, как подключается вольтметр в электрическую цепь. Коснёмся вопроса эксплуатации цифрового мультиметра для работы с переменным и постоянным напряжением.

Как подключается вольтметр в цепь

Чтобы измерить постоянное напряжение между двумя точками цепи, вольтметр подключается параллельно исследуемому источнику. Современные приборы обладают высоким внутренним напряжением, которое исключает влияние самого измерительного устройства на функционирование цепи. Правила включения вольтметра в цепь просты:
  • Предварительно отключается питание электросети: как кнопкой или переключателем, так и путём изъятия вилки из розетки.

  • Вольтметр подсоединяется параллельно интересующему участку.

  • Обязательно соблюдается полярность: клемма с «плюсом» на приборе соединяется с «+» в схеме.

  • Выбирается предполагаемый коэффициент умножения, соответствующий ожидаемой величине. Если последняя неизвестна, выставляется пиковое значение. При необходимости – уменьшается для получения требуемой точности.

  • Цена деления шкалы аналогового прибора определяет его точность, если условия не предполагают иного.

Как работать с мультиметром

При работе с тестером необходимо следовать рекомендациям, указанным в инструкции по эксплуатации.

Постоянное напряжение

Цепь предварительно разрывается.
  1. Красный щуп подключается к разъёму «V Ω ma».

  2. Чёрный – подсоединяется к гнезду «COM».

  3. Поворотным переключателем выбирается оценочный предел постоянного напряжения «DCV».

  4. Если значение неизвестно, устанавливается максимальное, затем последовательно уменьшается на одну позицию.

  5. Свободные концы щупов подключаются к схеме.

  6. Отображённое на дисплее напряжение фиксируется.

При наличии кнопки «HOLD» ею можно «заморозить» текущее значение на дисплее.

Переменное напряжение

Алгоритм работы аналогичный. Только поворотный переключатель переводится в положение ACV.

Добавочный резистор

Современные измерительные приборы поставляются с добавочным резистором, подключённым последовательно с обмоткой тестера либо вольтметра. Он снижает нагрузку на катушку, часть напряжения приходится на сопротивление. Это значение предварительно известно, к тому же пропорционально сопротивлению резистора. Если на старых лабораторных вольтметрах такого резистора нет, его подключают отдельно, после проводят вычисления. Цифровые измерительные устройства делают это автоматически – поворотом ручки устанавливается соответствующий множитель.

От сопротивления добавочного резистора зависит максимальное измеряемое значение напряжения. Для большинства бытовых тестеров пиковым является напряжение:

  • постоянное – 1000 В или 1 кВ;

  • переменное – 200 В.

Для изготовления резистора применяют материал с низким температурным сопротивлением, что исключает зависимость показаний прибора от термических показателей.

Самостоятельная работа по теме «Постоянный электрический ток».

1. Для возникновения тока в проводнике необходимо, чтобы …

Верный ответ : 1. на его свободные заряды в определенном направлении действовала сила.

Неверный ответ: 2. на его свободные заряды действовали силы.

Неверный ответ: 3. на его свободные заряды действовала постоянная сила.

 

2. На заряды в каждой точке проводника действует сила, если в нем …

Верный ответ : 1. имеется электрическое поле.

Неверный ответ: 2. имеются электрические диполи.

 

3. Собрана цепь из источника тока, амперметра и лампы. Изменится ли показание амперметра, если в цепь включить последовательно еще такую же лампу?

Верный ответ : 1. Уменьшится, так как сопротивление цепи возросло.

Неверный ответ: 2. Не изменится, так как при последовательном соединении сила тока

на всех участках цепи одинакова.

Неверный ответ: 3. Увеличится, так как сопротивление цепи уменьшилось.

Неверный ответ: 4. Уменьшится, так как сопротивление цепи уменьшилось.

 

4. В цепи из источника тока, амперметра и лампы параллельно лампе подключают еще одну, обладающую таким же сопротивлением. Изменится ли при этом показание амперметра?

Верный ответ : 1. Увеличится в два раза.

Неверный ответ: 2. Показание не изменится.

Неверный ответ: 3. Уменьшится в два раза.

 

5. Какие действия электрического тока наблюдаются при пропускании тока через металлический проводник?

Верный ответ : 1. Нагревание и магнитное действие, химического действия нет.

Неверный ответ: 2. Нагревание, химическое и магнитное действия.

Неверный ответ: 3. Химическое и магнитное действия, нагревания нет.

Неверный ответ: 4. Нагревание и химическое действие, магнитного действия нет.

Неверный ответ: 5. Только магнитное действие.

 

6. Два проводника одинаковой длины изготовлены из одного материала. Какое из приведенных ниже соотношений для электрических сопротивлений первого R1 и второго R2 проводников справедливо, если площадь поперечного сечения первого проводника в 4 раза больше второго?

Верный ответ : 1. R2 = 4R1,

Неверный ответ: 2. R1 = R2,

Неверный ответ: 3. R1 = 4R2,

Неверный ответ: 4. Задача не имеет однозначного решения.

Неверный ответ: 5. Среди приведенных ответов нет верного.

 

7. Чему равно общее сопротивление электрической цепи, если сопротивление каждого резистора равно 4 Ом?

Верный ответ : 1. 10 Ом,

Неверный ответ: 2. 16 Ом,

Неверный ответ: 3. 12 Ом,

Неверный ответ: 4. 8 Ом,

Неверный ответ: 5. 4 Ом,

Неверный ответ: 6. 1 Ом,

 

8. Какой буквой обозначается сила тока и в каких единицах измеряется?

Верный ответ : 1. I; ампер (А).

Неверный ответ: 2. I; вольт (В).

Неверный ответ: 3. U; ампер (А).

Неверный ответ: 4. U; вольт (В).

Неверный ответ: 5. R; ом (Ом).

 

9. Какой буквой обозначается разность потенциалов (напряжение) и в каких единицах измеряется?

Верный ответ : 1. U; вольт (В).

Неверный ответ: 2.

I; вольт (В).

Неверный ответ: 3. U; ампер (А).

Неверный ответ: 4. I; ампер (А).

Неверный ответ: 5. R; ом (Ом).

 

10. Какой буквой обозначается сопротивление проводника и в каких единицах измеряется эта величина?

Верный ответ : 1. R; ом (Ом).

Неверный ответ: 2. I; вольт (В).

Неверный ответ: 3. U; ампер (А).

Неверный ответ: 4. U; вольт (В).

Неверный ответ: 5. R; вольт (В).

 

11. Каким прибором можно измерить разность потенциалов в электрической цепи и как этот прибор включается в электрическую цепь?

Верный ответ : 1. Вольтметр, параллельно.

Неверный ответ: 2. Амперметр, последовательно.

Неверный ответ: 3. Амперметр, параллельно.

Неверный ответ: 4. Вольтметр, последовательно.

 

12. Каким прибором можно измерить силу тока участка электрической цепи и как этот прибор включается в электрическую цепь?

Верный ответ : 1. Амперметр, последовательно.

Неверный ответ: 2. Амперметр, параллельно.

Неверный ответ: 3. Вольтметр, последовательно.

Неверный ответ: 4. Вольтметр, параллельно.

 

13. При увеличении температуры металлического проводника его сопротивление электрическому току …

Верный ответ : 1. увеличивается.

Неверный ответ: 2. уменьшается.

Неверный ответ: 3. не изменяется.

 

14. Под действием каких сил движутся электрические заряды во внешней электрической цепи?

Верный ответ : 1. Под действием сил электрического поля.

Неверный ответ: 2. Под действием сторонних сил.

Неверный ответ: 3. Под действием магнитных сил.

 

15. Под действием каких сил движутся электрические заряды внутри источника тока?

Верный ответ : 1. Под действием неэлектрических сил.

Неверный ответ: 2. Под действием электрических сил.

 

16. Как практически определить ЭДС источника тока?

Верный ответ : 1. При помощи вольтметра, присоединенного к полюсам источника тока

при разомкнутой внешней цепи.

Неверный ответ: 2. При помощи вольтметра, присоединенного параллельно резистору во

внешней цепи.

Неверный ответ: 3. При помощи вольтметра и амперметра, присоединенными к резистору

во внешней цепи.

Как выбрать цифровой вольтметр. Лучшие вольтметры для USB-портов

Необходимость применения вольтметра возникает у большинства домовладельцев, автолюбителей, не говоря уже о радиолюбителях. Определить наличие напряжения в домашней сети при отсутствии света в доме, измерить вольтаж аккумуляторной батареи в случае её разряда, настроить собранную радиолюбителем конструкцию — во всех этих ситуациях без его использования не обойтись.

Все вольтметры можно разделить по: принципу действия, назначению, способу применения и конструкции.

По принципу действия устройства делятся на группы :

  • Вольтметры электромеханические.
  • Электронные вольтметры.

Рассмотрим конкретно каждую группу.

Электромеханические и электронные вольтметры

Эти измерительные приборы являются устройствами прямого преобразования. Измеряемая величина в них преобразуется напрямую в показания на шкале устройства отсчёта. Она предназначена для визуальной оценки измеряемого напряжения.

Шкала выглядит как последовательность отметок с числами и составляет неподвижную часть прибора. Расстояние между двумя соседними отметками — цена деления шкалы. Шкалы могут быть линейными и нелинейными, односторонними (отметка «0» расположена у начала) и двусторонними (отметка «0» расположена в середине). На шкале обычно наносится число, обозначающее класс точности прибора.

Подвижная часть устройства состоит из рамки, находящейся между полюсов постоянного магнита. По обмотке рамки протекает ток. С подвижной рамкой связана стрелка, по величине угла отклонения которой можно по шкале оценить значение измеряемого параметра. Этот угол напрямую зависит от тока, протекающего через обмотку рамки, а значит и от величины напряжения, которое измеряется.

Такие приборы используют для измерения магнитоэлектрический метод . Он наиболее часто используется в электромеханических приборах для измерения различных физических величин.

Следует отметить, что такие приборы отдельно используются довольно редко. Как правило, они являются составной частью более сложных по схемному исполнению устройств.

Кроме, магнитоэлектрического способа измерения в электромеханических приборах используют и другие: электромагнитный, электродинамический, ферродинамический, термоэлектрический, способ выпрямления.

Применение этих приборов исходя из требований, предъявляемых к измерителям напряжения, более предпочтительно, чем электромеханических. А требования эти таковы — уменьшение методической погрешности измерения.

Для измерения напряжений в различных точках схемы вольтметр подключают параллельно измеряемой цепи . Поэтому его использование не должно искажать реальную картину. Он не должен шунтировать участок схемы, следовательно, его входное сопротивление должно быть большим (в идеале стремиться к бесконечности).

Вольтметры электронные можно разделить на две группы. Одну составляют аналоговые приборы, другую цифровые. Различия между ними заключается в форме предоставления информации о результатах измерения.

Возможные аналоги

Входное напряжение, величину которого необходимо измерить, поступает на масштабирующее устройство. Оно выполнено в виде многопредельного резисторного делителя высокого класса точности. Количество резисторов соответствует количеству диапазонов измерения напряжения.

После резисторного делителя сигнал поступает на усилитель постоянного тока (УПТ). Его назначение — усилить входное напряжение , прошедшее через делитель, до величины, требуемой для нормальной работы устройства индикации. УПТ также необходим для повышения входного сопротивления прибора и согласования его с низкоомной обмоткой рамки указателя магнитоэлектрической системы.

Устройство электромеханического прибора, по которому в аналоговых вольтметрах производится отсчёт измеряемой величины напряжения, был рассмотрен выше.

Высокое входное сопротивление этого прибора определяется в основном схемой УПТ. В ней широко используется применение транзисторов, включённых по схеме эмиттерного повторителя сигнала, или полевых транзисторов.

Точность аналоговых вольтметров определяется классом точности резисторов входного устройства и классом точности головки микроамперметра, по стрелке которого производится отсчёт измеренного напряжения.

Для измерения напряжений малой величины применение в схеме прибора усилителя постоянного тока не всегда приводит к достаточной точности измерений.

В милливольтметрах измерения производятся на переменном токе. Постоянное входное напряжение преобразуется в переменное с помощью собственного модулятора. Усилитель переменного тока обладает лучшими характеристиками в отношении линейности, дрейфа нуля, коэффициента усиления, мало зависящего от температуры. После усиления переменное напряжение детектируется. Стабильное выпрямленное постоянное напряжение поступает на стрелочный электромеханический прибор.

Если вольтметром необходимо измерить переменное напряжение, то его схема изменится. Существуют две разновидности схем .

В одной из них входное напряжение детектируется и затем усиливается усилителем постоянного тока.

В схемах с другим построением усиливается сначала входное переменное напряжение усилителем переменного тока. После этого сигнал выпрямляется детектором.

В зависимости от требований, предъявляемых к результатам измерений, выбирается либо одно построение схемы, либо другое.

Первый вариант используется там, где необходимо произвести измерение в широком диапазоне частот (от 10Гц до 1000МГц).

Применение второго варианта построения имеет место при измерении очень малых переменных напряжений (единицы микровольт).

Цифровые вольтметры

Измерители этого вида в процессе обработки представляют входное напряжение в виде ступенек (дискретных значений). Его значение отображается на индикаторе прибора в цифровом виде.

Входное устройство (ВУ) производит определение масштаба входного сигнала, его фильтрацию от помех. При измерении переменного напряжения производится его выпрямление. Таким образом, схема ВУ содержит делитель напряжения, фильтр сетевых помех, усилитель сигнала.

Фильтр необходим для повышения точности измерений, потому что сигнал помехи может восприниматься в виде полезного сигнала и после её дискретизации на выходном индикаторе отобразятся цифры, не соответствующие измеряемой величине полезного входного сигнала.

В «продвинутых» моделях дополнительно имеются устройства, осуществляющие выбор полярности и пределов измерения автоматически.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) осуществляет представление напряжения на входе прибора в виде интервала времени, длительность которого зависит от его величины. Этот интервал заполняется импульсами, которые вырабатывает собственный генератор вольтметра. Счётчик по командам устройства управления производит их подсчёт и на цифровом индикаторе прибора появляется цифровое значение величины, пропорциональное количеству импульсов.

Поскольку электронные компоненты ВУ имеют значительное входное сопротивление, цифровые вольтметры очень незначительно влияют на сопротивление участка цепи, на которой производится измерение. Точность их показаний намного выше, чем у всех предыдущих вольтметров.

Работать с прибором стало значительно проще. Нет необходимости производить дополнительный пересчёт полученного значения с учётом выбранной шкалы и установленного множителя (как у аналоговых вольтметров). Но требования, предъявляемые к качеству питающего напряжения очень высоки.

Основные характеристики приборов

Чем больше внутреннее сопротивление вольтметра, тем меньше его влияние на измеряемую цепь. Поэтому приборы с более высоким входным сопротивлением обладают большей точностью при проведении измерений.

Для того чтобы оценить возможности прибора, его преимущества по сравнению с другими, сделать окончательный вывод о возможности его приобретения необходимо внимательно ознакомиться с его техническими параметрами, к которым относятся:

  • внутреннее сопротивление вольтметра;
  • диапазон измеряемых вольтметром напряжений;
  • диапазон частот переменного напряжения;
  • погрешность измерения прибора.

Диапазон необходимо учитывать исходя из того, с какими величинами напряжений придётся иметь дело. Большинство вольтметров позволяют проводить измерение напряжений от нескольких десятков милливольт до сотен вольт . Этот диапазон вполне приемлем для многих пользователей. Исключение составляют милливольтметры с расширенным диапазоном и киловольтметры.

Погрешность показывает возможное отклонение измеряемой величины от эталонной. Определяется на этапе заводских испытаний прибора. Выражается в процентах или долях процента.

Все эти параметры представлены в описании на конкретный прибор.

Самодельные устройства

Как сделать вольтметр своими руками, для чего он нужен, как устроен, как подключается вольтметр, как пользоваться вольтметром — вот неполный перечень вопросов, которые возникают у начинающих радиолюбителей и простых пользователей. Принцип действия вольтметра или принцип работы вольтметра был рассмотрен ранее при рассмотрении разных его типов и видов.

При совсем небольших затратах можно самостоятельно его изготовить . Основной его частью является стрелочный измерительный прибор. На шкале присутствует обозначение напряжения — латинская буква «V». Конечно, желательно иметь вольтметр с необходимым диапазоном измерения. В левой части шкалы должна быть отметка «О», а в правой — число, которое показывает предельное значение напряжения, измеряемого этим прибором.

Это значение определяется величиной добавочного резистора, находящегося в корпусе готового прибора и током полного отклонения стрелки микроамперметра.

Часто при работе приходится измерять значения напряжений в широком диапазоне. Для обеспечения допустимой точности приходится использовать одну общую шкалу с набором добавочных сопротивлений. Их количество зависит от величин напряжений, которые необходимо измерять при работе.

Использование добавочных сопротивлений дают возможность измерять напряжения, величины которых больше последнего числа шкалы. Для измерения напряжений меньшего значения с достаточной точностью необходимо найти прибор с числом максимального значения шкалы меньшей величины или переделать существующий путём изменения величины добавочного сопротивления в корпусе прибора.

Входное сопротивление стрелочного вольтметра оценивается показателем относительного (удельного) сопротивления. Единица его измерения — кОм/В. То есть для разных значений измеренного напряжения величина входного сопротивления прибора будет разной. Отсюда вывод — наибольшей точности измерения соответствует правая часть шкалы. Внутреннее сопротивление вольтметра здесь имеет большее значение и его подключение оказывает меньшее негативное воздействие на работу схемы. Необходимо выбирать прибор с большей величиной удельного сопротивления.

Если приходится измерять переменное напряжение, то при небольшом усложнении схемы самодельного прибора можно решить и эту задачу. Входное напряжение необходимо выпрямить, сделать его однополярным.

Ток для нормальной работы микроамперметра прибора должен протекать по обмотке рамки прибора только в одном направлении (клеммы прибора имеют маркировку «+» и «-«). Только в этом случае стрелка прибора отклонится. Выпрямление может быть однополупериодным или двухполупериодным. Это зависит от выбранной схемы выпрямителя. При определении реальной величины напряжения показания стрелочного прибора разделить примерно на 3 (выпрямление однополупериодное) или на 1,5 (выпрямление двухполупериодное).

Эти советы помогут новичкам, которым впервые приходится использовать вольтметр в своей работе. Их немного:

  • Подключение вольтметра.
  • Соблюдение полярности.

Полярность подключаемых измерительных щупов вольтметра должна соответствовать полярности напряжения, указанного на схеме.

Вольтметр всегда надо подсоединять параллельно измеряемой цепи. Этим он отличается от амперметра, который включается в разрыв. Для двухполупериодной схемы выпрямления переменного тока полярность измерительных щупов можно не учитывать. Щупы надо держать так, чтобы руки касались только изолированной их части.

Вольтметр — это прибор, который используется для измерения напряжения до 1000 В в сетях постоянного и переменного тока промышленной частоты и применяется в информационно-измерительных системах. Качественный вольтметр имеет чрезвычайно высокое, бесконечное сопротивление. Благодаря большому сопротивлению прибора достигается оптимальная точность измерения.

Прибор предназначен для логической и математической обработки измерений.

Виды вольтметров

Всего существует два вида вольтметров:

Если цифровые приборы характеризуются точностью показаний, то аналоговые (стрелочные) вольтметры могут реагировать на минимальные отклонения параметров, которые не определяются цифровым тестером.

  1. Портативные (или переносные) вольтметры предназначены для проверки (тестирования) напряжения в сети. В большинстве случаев, этот прибор включается в конструкцию тестера. Бывают стрелочные или цифровые приборы, кроме измерения напряжения они измеряют токи нагрузки, температуры, сопротивление цепи и т. д.
  2. Стационарные вольтметры устанавливаются на приборной панели в электрораспределительных щитах. Они предназначены для контроля работы оборудования. Стационарные вольтметры относятся к электромагнитному типу.

Классификация

Приборы отличаются принципом действия, бывают электронные и электромеханические.

По назначению приборы бывают импульсные, измеряющие сеть переменного и постоянного тока.

Как подключить вольтметр

Вольтметр включается в цепь параллельно источнику напряжения и нагрузке. Это делается, чтобы высокое сопротивление, которое используется в приборе, не оказывало влияния на показания. Ток, протекающий через прибор, должен быть минимальным.

Рис. №1. Схема подключения вольтметра в сеть.

Технические характеристики вольтметра

Вольтметр может нормально функционировать при температуре воздуха, не превышающей 25-30 ºС и относительной влажности до 80 % при атмосферном давлении 630-800 мм ртутного столба. Напряжение 220 В (частота до 400 Гц), частота сети 50 Гц. На измерение значительное влияние оказывает форма кривой напряжения питающей сети — синусоида, имеющая коэффициент гармоник max 5 %.

Возможности прибора оцениваются c помощью следующих показателей:

  1. Сопротивление.
  2. Предельные границы напряжения переменной цепи.
  3. Диапазон измеряемых величин напряжения.
  4. Класс точности измерений.

Принцип действия прибора

Основа работы вольтметра — метод аналогово-цифрового преобразования. Так, преобразователи, установленные в конструкции прибора В7-35, измеряют величину напряжения переменного и постоянного тока (а также сопротивление, силу тока), преобразуя измеряемую величину в нормализованное напряжение, а затем с использованием АЦП в цифровой код.

Функциональная схема цифрового тестера работает с использованием 4 преобразователей:

  1. Масштабирующий преобразователь.
  2. Преобразователь силы переменного и постоянного тока в напряжение.
  3. Низкочастотный прибор, который преобразует напряжение переменного тока в постоянный.
  4. Преобразователь сопротивления в напряжение.

Рис. №2. Схема цифрового вольтметра

Вольтметр переменного тока

Электронные широкополосные вольтметры, которые используются в сетях переменного тока, имеют конструктивные особенности и свойственную лишь им градуировку. Воздействие на измеряемую цепь зависит от входных параметров: входного активного сопротивления (Rв) (при этом оно должно быть наиболее высоким), емкости на входе (Cв) (она должна быть минимальной) и индуктивности (Lпр) (вместе с емкостью создается последовательный колебательный контур, который отличается своей резонансной частотой).

Рис. №3. Схема подключения вольтметра

Измерение сопротивления

Низкоомный вольтметр с сопротивлением max 15 Ом годится для измерения сопротивлений, которое выполняется с помощью формулы:

Rx = Rи * (U1/U2 — 1).

В формуле используется сопротивление Rв (вольтметра), и 1 и 2 показания прибора, точность измерения при этом не обязательно соответствует действительности, потому что замер не учитывает внутреннего сопротивления. Более точного результата можно достичь при использовании формулы:

Rx = (Rв + r) * (U1/U2 — 1), где r — внутреннее сопротивление.

При замере каждое следующее сопротивление должно быть большим и выполняться с записью каждого замера.

Чтобы узнать, какое напряжение показывает прибор, необходимо руководствоваться шкалой вольтметра и ценой деления. Она определяется по максимальному пределу замеряемого значения, разделенного на количество делений шкалы.

Вольтметр, что это такое? В первую очередь это прибор, который служит в качестве измерительного устройства величины напряжения до 1000В в сетях постоянного и переменного тока, промышленной частоты и используется в информационно-измерительных системах. Идеальный вольтметр обладает чрезвычайно высоким, бесконечным сопротивлением, за счет большого сопротивления прибора достигается наиболее высокая точность и широкие сферы использования.

Прибор предназначен для обеспечения математической и логической обработки измерений.

Виды вольтметров

Существует два вида вольтметров:

  1. Портативные или переносные вольтметры , предназначенные для проверки (тестирования) напряжения в сети. Как правило, такой прибор включается в конструкцию тестера, различаются цифровые или стрелочные приборы, кроме измерения напряжения они выполняют функцию по измерению токов нагрузки, сопротивления цепи, температуры и т. д.
    Если цифровые приборы отличаются точностью показаний то типы вольтметров, относящиеся к аналоговым (стрелочным) приборам, способны реагировать на малейшие отклонения параметров, не определяемых цифровым прибором.
  2. Стационарные приборы устанавливаются на приборных панелях в электрораспределительных щитах для контроля работы оборудования, эти приборы принадлежат к электромагнитному типу.

Классификация вольтметров

Приборы различаются по принципу действия, бывают электромеханические и электронные.

По назначению, приборы – импульсные, измеряющие сеть постоянного и переменного тока.

Как подключить вольтметр

Вольтметр включают в цепь параллельно нагрузке и источнику напряжения , это делается для того чтобы высокое сопротивление, используемое в приборе не оказывало влияние на показания прибора. Величина тока протекающего через прибор должна быть минимальной.

Технические характеристики вольтметра

Нормальная работа вольтметра возможна при температуре воздуха не превышающая 25 – 30 о С с относительной влажностью воздуха до 80% при атмосферном давлении 630 – 800мм рт. ст. Частота питающей сети 50 Гц и с напряжением 220В (частотой до 400 Гц). На измерение большое влияние оказывает форма кривой переменного напряжения питающей сети – синусоида с коэффициентом гармоник не более 5%.

Возможности прибора оцениваются при помощи следующих показателей:

  1. Сопротивление прибора.
  2. Диапазон измеряемых величин напряжения.
  3. Класс точности измерений.
  4. Предельные границы частот напряжения переменной цепи.

Принцип действия прибора

В основу работы вольтметра заложен метод аналогово-цифрового преобразования с двухтактным интегрированием. Рассмотрим работу прибора на примере В7-35. Преобразователи установленные в конструкции, измеряя величины напряжения постоянного и переменного тока, силу тока, сопротивление, преобразуют в нормализованное напряжение и при использовании АЦП преобразуют в цифровой код.

Функциональная схема цифрового вольтметра работает на использовании 4 преобразователей это:

  1. Масштабирующий преобразователь.
  2. Низкочастотный прибор, преобразующий напряжение переменного тока в постоянный ток.
  3. Преобразователь силы постоянного и переменного тока в напряжение.
  4. Преобразователь сопротивления в напряжение.

Вольтметр переменного тока

Широкополосные электронные вольтметры, используемые в сетях переменного тока, имеют свои конструктивные особенности и свойственную только им градуировку. Степень воздействия на измеряемую цепь при исследовании зависит от входных параметров комплексное, это: входное активное сопротивление (Rв), при этом сопротивление должно быть наиболее высоким, емкость на входе (Cв), она должна быть как можно меньше и индуктивность (Lпр), она вместе с емкостью создает последовательный колебательный контур, отличающийся своей резонансной частотой.

Измерение сопротивления вольтметром

Низкоомный вольтметр с сопротивлением не более 15 Ом пригоден для измерения сопротивлений и выполняется при помощи формулы:

Rx = Rи * (U1/U2 – 1)

Для формулы используются сопротивление вольтметра Rв, а также 1 и 2 показания вольтметра, точность измерения не всегда соответствует действительности, так как замер осуществляется без учета внутреннего сопротивления прибора. Более точный результат достигается при использовании формулы:

Rx = (Rв + r) * (U1/U2 — 1), внутреннее сопротивление – r.

При замере каждое последующее сопротивление должно быть большим по сопротивлению вольтметра и выполнятся с фиксацией каждого замера.

Для того чтобы определить какое напряжение показывает вольтметр руководствуются шкалой вольтметра, при помощи цены деления прибора. Она определяется по верхнему пределу замеряемого значения, которое делится на количество делений шкалы.

Изначально вольтметры и амперметры были только механическими, и лишь спустя многие годы, с развитием микроэлектроники, начали выпускаться цифровые вольтметры и амперметры. Тем не менее, даже сейчас механические измерительные приборы пользуются популярностью. Они, по сравнению с цифровыми, устойчивы к помехам и дают более наглядное представление о динамике измеряемой величины. Их внутренние механизмы остаются практически теми же, что и канонические магнитоэлектрические механизмы первых вольтметров и амперметров.

В данной статье мы рассмотрим устройство типичного стрелочного прибора, чтобы каждый новичок мог бы понимать основные принципы работы вольтметров и амперметров.


В своей работе стрелочный измерительный прибор использует магнитоэлектрический принцип. Постоянный магнит с выраженными полюсными наконечниками закреплен неподвижно. Между этими полюсами расположен неподвижный стальной сердечник так, что в воздушном кольцеобразном зазоре между сердечником и полюсными наконечниками магнита формируется .

В зазор вставлена подвижная алюминиевая рамка, на которую очень тонким проводом намотана катушка. Рамка закреплена на полуосях, и может поворачиваться вместе с катушкой. К рамке спиральными пружинами прикреплена стрелка прибора. Через пружины к катушке подводится ток.


Когда по проводу катушки проходит ток I, то, поскольку катушка помещена в магнитное поле, и ток в ее проводниках течет пересекая перпендикулярно магнитные силовые линии в зазоре, на нее будет действовать вращающая сила со стороны магнитного поля. Электромагнитная сила создаст вращающий момент М, и катушка вместе с рамкой и стрелкой станет поворачиваться на некоторый угол α.

Поскольку индукция магнитного поля в зазоре неизменна (магнит постоянный), то вращающий момент будет всегда пропорционален именно току в катушке, и величина его будет зависеть от тока и от неизменных конструктивных параметров данного конкретного прибора (с1). Этот момент будет равен:

Препятствующий повороту рамки момент противодействия, возникающий из-за наличия пружин, окажется пропорционален углу закручивания пружин, то есть углу поворота стрелки, связанной с подвижной частью:

Таким образом, поворот будет продолжаться до тех пор, пока момент М, создаваемый током в рамке не окажется равным моменту противодействия Мпр от пружин, то есть пока не наступит равновесие. В этот момент стрелка остановится:

Очевидно, угол закручивания пружин будет пропорционален току рамки (и измеряемому току), по этой причине приборы магнитоэлектрической системы обладают равномерной шкалой. Коэффициент пропорциональности k между углом поворота стрелки и единицей измеряемого тока называется чувствительностью прибора.

Обратная величина именуется ценой деления или постоянной прибора. Значение измеренной величины определяется как произведение цены деления на .

Чтобы избежать мешающих колебаний подвижной рамки при переходах стрелки от одного ее положения к другому, в данных приборах применяют магнитно-индукционные или воздушные демпферы.

Магнитно-индукционный демпфер представляет собой пластину из алюминия, которая закреплена на поворотной оси прибора, и всегда движется вместе со стрелкой в поле постоянного магнита. Возникающие вихревые токи тормозят катушку. Суть в том, что по правилу Ленца, вихревые токи а пластине, взаимодействуя с порождающим их магнитным полем постоянного магнита, препятствуют движению пластины, и колебания стрелки быстро затухают. Роль такого магнитно-индукционного демпфера и выполняет алюминиевый каркас, на который намотана катушка.

При повороте рамки, магнитный поток от постоянного магнита, пронизывающий алюминиевый каркас, изменяется, а значит в алюминиевом каркасе индуцируются вихревые токи, которые при взаимодействии с магнитным полем постоянного магнита оказывают тормозящее действие, и колебания стрелки прекращаются.

Воздушные демпферы магнитоэлектрических приборов представляют собой цилиндрические камеры с помещенными внутри поршнями, связанными с подвижными системами приборов. Когда подвижная часть приходит в движение, поршень в форме крыла тормозится в камере, и колебания стрелки затухают.

Для достижения нужной точности измерений, прибор не должен быть подвержен влиянию силы тяжести в процессе измерения, а отклонение стрелки должно быть связано лишь с вращающим моментом, возникающим при взаимодействии тока катушки с магнитным полем постоянного магнита и с торможением рамки пружинами.

Чтобы исключить вредное влияние силы тяжести и избежать связанных с ним погрешностей, к подвижной части прибора добавляют противовесы в виде грузиков, перемещающихся на стержнях.

Для снижения трения стальные наконечники выполняются из отполированной износостойкой стали или из вольфрамо-молибденового сплава, а подпятники изготавливают из твердого минерала (агат, корунд, рубин и т. д.). Зазор между наконечником и подпятником настраивают при помощи стопорного винта.

Для точной установки стрелки в нулевое исходное положение, прибор оснащается корректором. Корректором в стрелочном приборе служит винт, выведенный наружу, и соединенный поводком с пружиной. При помощи винта можно передвигать немного спираль на оси, регулируя таким образом исходное положение стрелки.

Большинство современных приборов имеют подвижную часть, подвешенную на паре растяжек в виде упругих металлических лент, служащих для подачи тока на катушку, и создающих противодействующий момент. Растяжки соединены с парой плоских пружин, расположенных взаимно перпендикулярно.

Справедливости ради отметим, что кроме классического механизма, рассмотренного выше, встречаются также и приборы с магнитами не только п-образной формы, но и с цилиндрическими магнитами, и с магнитами в форме призм, и даже с внутрирамочными магнитами, которые сами могут быть подвижными.

Для измерения тока или напряжения, магнитоэлектрический прибор включают в цепь постоянного тока по схеме амперметра или вольтметра, разница лишь в сопротивлении катушки и в схеме включения прибора в цепь. Разумеется через катушку прибора не должен проходить весь измеряемый ток при измерении тока, и не должна потребляться большая мощность при измерении напряжения. Для создания надлежащих условий служит добавочный резистор, встроенный в корпус измерительного прибора.

Сопротивление добавочного резистора в схеме вольтметра превосходит сопротивление катушки во много раз, и этот резистор изготовлен из металла с чрезвычайно малым , такого как манганин или константан. Резистор, включаемый параллельно катушке в амперметре, называется шунтом.

Сопротивление шунта напротив во много раз меньше сопротивления измерительной рабочей катушки, поэтому через провод катушки проходит только мизерная доля измеряемого тока, в то время как основной ток течет через шунт. Добавочный резистор и шунт позволяют расширить пределы измерения прибора.

Направление отклонения стрелки прибора зависит от направления тока через измерительную катушку, поэтому при включении прибора в цепь важно правильно соблюсти полярность, иначе стрелка будет двигаться в другую сторону. Соответственно, магнитоэлектрические приборы в каноническом виде непригодны для включения в цепь переменного тока, поскольку стрелка будет просто вибрировать оставаясь на одном месте.

Тем не менее, к достоинствам магнитоэлектрических приборов (амперметров, вольтметров) относятся высокая точность, равномерность шкалы и устойчивость к помехам, порождаемым внешними магнитными полями. К недостаткам — непригодность к измерению переменного тока (чтобы измерить переменный ток, нужно будет его сначала выпрямить), требование к соблюдению полярности и уязвимость тонкой проволоки измерительной катушки к перегрузкам.

Такой прибор, как вольтметр, знаком каждому еще со времен изучения физики, а точнее — электродинамики. Если знать, что измеряет вольтметр, можно применять его с пользой. Главное — помнить, что подключать в сеть его нужно параллельно, иначе показания будут неточными. При работе важно соблюдать меры предосторожности, так как электрический ток любого напряжения представляет опасность для жизни.

Подробнее о приборе

Вольтметр предназначен для измерения напряжения тока в электрической цепи. Название его происходит от традиционного для измерительных приборов слова «метр» и от единицы измерения напряжения — «Вольт». Достаточно включить такой прибор в сеть, и он начнет показывать значение напряжения.

Конечно, без погрешностей не обходится, но они незначительны. Для того чтобы показания прибора были идеальными, он должен иметь бесконечное внутреннее сопротивление, в противном случае неизбежно его влияние на ту цепь, к которой он подключен. Разумеется, такое сопротивление быть не может: идеальных вольтметров не бывает, но при их производстве делается все возможное, чтобы повысить внутреннее сопротивление.

Что такое напряжение

Чтобы точно понять, как работает и что показывает вольтметр, необходимо знать, что собой представляет объект его измерения. Важно понимать, что такое напряжение и от чего зависит его величина.

Как известно, из школьного курса физики, величина вычисляется по формуле U=IR, где:

  • U — это собственно и есть напряжение;
  • I — сила тока;
  • R — сопротивление на участке цепи.

Чтобы определить напряжение в сети, нужно умножить силу тока на сопротивление. Причем предварительно, следует узнать, чему равны две последние величины. Например, если сила тока равна 5 Ампер, а сопротивление на участке — 2 Ом, то напряжение составит 10 Вольт.

Впрочем, приведенная выше формула, хоть и максимально проста, но все же не дает представления о том, что же такое напряжение и зачем его вообще нужно измерять. Ведь это лишь цифры, не более. Сам ток, к сожалению, не виден, как, впрочем, не видны и заряженные микроскопические частицы.

Для простоты понимания можно сравнить электрический ток в проводнике с предметами, которые часто нами наблюдаются в обыденной жизни. В частности, здесь поможет сравнение с движением воды в реках и водопадах: то есть ее течением с высокого уровня на низкий. Здесь напряжение соответствует высоте: разности уровней. Иными словами напряжение в электросети — это то же самое, что напор воды в реке. Если напряжения в сети нет, то нет и тока. Также не будет и течения в том водоеме, где уровень воды всюду одинаков, например, в пруду или в озере.

На шкале прибора обычно ставят букву «V». Это делается для того, чтобы его проще можно было отличить от других электроизмерительных приборов, например, от амперметра, который показывает силу тока. Дело в том, что эти приборы внешне очень похожи друг на друга.

Диапазон вольтметра может быть различным. Те приборы, которые предназначены для включения в слабую электрическую сеть, максимум могут показать 5 Вольт. Бывают приборы и с большим диапазоном, например, в 10 или в 25 Вольт. Более мощные устройства способны показывать и тысячу Вольт. Разумеется, все зависит от предназначения вольтметра.

Разновидности вольтметров

Есть несколько видов вольтметров. В первую очередь устройства вольтметров подразделяются на две основные разновидности:

  1. Стационарные . Как правило, встроены в саму сеть и отсоединение их не представляется возможным.
  2. Мобильные . Их можно переносить с места на место и использовать в разных электросетях.

Выделяется также несколько видов вольтметров по принципу действия. Среди них есть множество электромеханических и пара электронных. Последние, в свою очередь, могут быть цифровыми и аналоговыми. Значение напряжения может указываться движущейся стрелкой или меняющимися электронными цифрами на дисплее.

Также вольтметры классифицируются по назначению. Среди них выделяются приборы, предназначенные для измерения постоянного тока или переменного.

Кроме того, устройства могут быть импульсными, фазочувствительными, универсальными.

Технические характеристики

Характеристики вольтметра зависят от его предназначения. Например, прибор, который измеряет напряжение постоянного тока, может обладать двумя, тремя или большим количеством диапазонов. Их число как раз и является одной из важнейших технических характеристик.

При выборе вольтметра нужно:

  1. Обращать внимание на такую характеристику, как входное сопротивление. Она зависит от того, в каком диапазоне находится напряжение исследуемого участка электросети
  2. Учитывать цену деления шкалы прибора и его погрешность в измерении.
  3. Если был приобретен универсальный вольтметр, то обязательно учесть диапазоны величин, с которыми вольтметр может работать: сопротивления, силы тока, температуры.

Принцип работы

Как уже говорилось выше, по принципу действия вольтметры подразделяются на две разновидности — электромеханические и электронные. Строение первых представляет собой магнитную систему, которая способна реагировать на электрическое поле. Главный недостаток таких приборов состоит в том, что они, будучи подключенными к сети, способны сами на нее влиять, и поэтому их показания зачастую являются неточными.

Электронные же приборы, которые сегодня, в эпоху цифровых технологий становятся все популярнее, могут преобразовывать аналоговый сигнал в цифровой. Такие приборы недороги и очень удобны в использовании.

При подключении устройства в сеть важно соблюдать основное правило: его зажимы должны подсоединяться к тем точкам цепи, между которыми определяется напряжение. Такое подключение называется параллельным. Это требование нужно соблюдать обязательно, иначе устройство может просто-напросто перегореть.

Меры безопасности

Поскольку сам прибор имеет большое сопротивление, а в сеть он подключается параллельно, вероятность того, что при работе с ним человек получит сильный удар током, минимальна. Однако если вольтметры используются в промышленности, часто приходится иметь дело с большими значениями напряжения и других величин, характеризующих электрический ток.

Нужно быть очень осторожным, измеряя напряжение в сети посредством этого электроизмерительного прибора. Ни в коем случае нельзя прикасаться к прибору голыми руками. Избежать несчастного случая помогут перчатки из непроводящего ток материала, например, из резины.

Нельзя прикасаться к оголенным проводам, даже если уже известно, что напряжение в них не очень велико, например, Вольт или еще меньше.

Почему вольтметр нужно подключать параллельно?

Вольтметр — это , подключенный параллельно с элементами схемы, потому что он используется для измерения напряжения устройства. Если это , подключенное последовательно , то это изменит значение разности потенциалов, что минимизирует ток в цепи, поскольку она имеет очень большое сопротивление, и вы получите ошибочные показания.

Щелкните, чтобы увидеть полный ответ

Кроме того, почему вольтметр должен быть подключен параллельно резистору?

Потому что вольтметр измеряет разность потенциалов, напряжение.Он сравнивает напряжение на одном щупе с напряжением на другом и дает разницу. Поскольку они прокомментированы в параллельном , они должны иметь высокое сопротивление, чтобы не влиять на работу схемы.

Также знайте, что произойдет, если вольтметр соединить последовательно, а амперметр — параллельно? НАПРЯЖЕНИЕ В ЖЕ ЛИНИИ НУЛЬ, ОНА УКАЗАНО НУЛЬ, И ЕСЛИ АММЕТР ПОДКЛЮЧЕН В ПАРАЛЛЕЛЬНОМ УРОВНЕ ИЗ-ЗА НИЗКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ БУДЕТ ДЕЙСТВОВАТЬ КАК КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ, ТАК КАК РАЗМЕР AMMET — AMMETE .Так как вольтметр имеет высокое сопротивление и используется в парралельной комбинации.

Кроме того, почему амперметр не подключен параллельно?

Ответ: Амперметр всегда подключается последовательно . Амперметр имеет очень низкое сопротивление. Таким образом, ток, который мы измеряем в цепи с помощью амперметра , будет таким же, как если бы амперметр был , а не там. Таким образом, соединение с амперметром в параллельно со схемой означает, что вы просто замкнули накоротко цепь, которую собирались измерять.

Мультиметр подключен последовательно или параллельно?

В цепи серии каждый элемент схемы имеет одинаковый ток. Итак, для измерения тока в цепи необходимо подключить мультиметр в серии . В параллельной цепи все измерения цепи имеют одинаковое напряжение. Итак, чтобы измерить напряжение в цепи, вы должны подключить мультиметр к параллельно .

Почему вольтметр всегда подключается параллельно? — Information Palace

Вольтметр используется для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками в цепи.Цифровой вольтметр имеет числовой дисплей, в то время как аналоговый вольтметр перемещает указатель по шкале пропорционально напряжению в цепи. Вольтметр рассчитывает напряжение в вольтах. Он работает по тому принципу, что крутящий момент создается током, индуцированным напряжением, и этот крутящий момент отклоняет стрелку прибора. Прогиб указателя пропорционален разности потенциалов между двумя линиями. По-прежнему вольтметр не подключен последовательно. Почему вольтметр всегда подключается параллельно?

Вольтметр должен быть подключен параллельно устройству, чтобы определять напряжение этого устройства.Поскольку объекты, находящиеся параллельно, испытывают одинаковую разность потенциалов.

Для чего используется вольтметр?

Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов. Его часто подключают параллельно к точкам, в которых должна быть определена разность потенциалов, при этом один конец вольтметра подключен к точке A сопротивления AB, а другой конец — к точке B.

Почему вольтметр имеет высокое сопротивление?

Сопротивление определяет противодействие току, поэтому высокое сопротивление означает меньший ток.Вольтметры сконструированы таким образом, что обладают высоким сопротивлением. Таким образом, очевидно, что из цепи будет течь небольшой или незначительный ток, что сохранит напряжение неизменным.

Сопротивление вольтметра всегда высокое, поэтому он потребляет очень мало тока из цепи. Так как вольтметры имеют высокое сопротивление, то их последовательное включение значительно снизит ток, протекающий по цепи.

Что такое ионная связь и свойства ионных соединений?

Почему вольтметр подключается параллельно?

Вы должны быть уже знакомы с последовательными и параллельными комбинациями.Когда электрические компоненты соединены последовательно, от каждого прибора течет один и тот же ток, но разное напряжение. С другой стороны, в параллельной комбинации напряжение на каждом компоненте одинаковое, но ток отличается от каждого компонента.

Когда вольтметр подключен параллельно части схемы, величина протекающего через него тока минимальна. В результате напряжение в цепи остается неизменным. Если вольтметр подключен последовательно, он не сможет измерить разность потенциалов, так как напряжение будет изменяться.Поскольку при параллельном подключении напряжение остается постоянным, он может рассчитать разность потенциалов между двумя подключенными точками.

Амперметр, подключенный последовательно.

Поскольку амперметр измеряет электрический ток в амперах в ветви цепи, он всегда имеет низкое сопротивление. Он должен быть подключен последовательно с измеряемой ветвью и иметь очень низкое сопротивление для предотвращения значительного изменения тока. Поскольку вольтметр проверяет разность напряжений между двумя точками, он имеет высокое сопротивление, но не регулирует величину тока, протекающего через элемент между этими двумя точками.В результате он должен иметь высокий уровень сопротивления. Если амперметр подключен параллельно, то из-за его низкого сопротивления он будет действовать как короткое замыкание, что приведет к повреждению амперметра. Сопротивление амперметра крайне низкое. В результате ток, измеренный в цепи с помощью амперметра, будет таким же, как если бы амперметр отсутствовал. Подключив амперметр последовательно к цепи, вы фактически замкнули накоротко цепь, которую пытались проверить.

Почему вольтметр должен быть подключен параллельно резистору? — MVOrganizing

Почему вольтметр должен быть подключен параллельно резистору?

Вольтметр

подключается параллельно с элементами схемы, так как он используется для измерения напряжения устройства.Если он подключен последовательно, он изменит значение разности потенциалов, что сведет к минимуму ток в цепи, поскольку она имеет очень большое сопротивление, и вы получите ошибочные показания.

Почему при измерении тока нам нужно подключать измерительные щупы последовательно с резистором, а не через резистор?

Чтобы амперметр мог измерять ток устройства, он должен быть последовательно подключен к этому устройству. Это необходимо, потому что последовательно соединенные объекты испытывают одинаковый ток.

Почему вольтметр подключен параллельно, а амперметр — последовательно?

Амперметр всегда подключается последовательно, так как он имеет низкое внутреннее сопротивление. Амперметр практически не должен влиять на ток, измеряемый в цепи, поэтому необходимо иметь низкое внутреннее сопротивление. Вольтметр всегда подключается параллельно, потому что он имеет высокое внутреннее сопротивление.

When using a digital multimeter DMM to measure voltage across a resistor the leads should be connected in

with the resistor?

Объясните, почему цифровой мультиметр должен быть подключен параллельно резистору, чтобы измерять напряжение на нем, а цифровой мультиметр должен быть подключен последовательно с резистором, чтобы измерять ток через него.

Можно ли убить себя электрическим током с помощью мультиметра?

3 ответа. Если мультиметр настроен на считывание напряжения, он будет иметь очень высокое сопротивление, поэтому, если все работает правильно, прикосновение к другому проводу не вызовет у вас шока. Если у вас один вывод горячий, да, прикосновение к другому выводу замкнет цепь и вас шокирует.

Что может повредить мультиметр?

Если есть дополнительный источник напряжения или цепь находится под напряжением, счетчик выдаст неверные показания.В некоторых случаях это дополнительное напряжение может повредить счетчик.

Может мультиметр вас убить?

Мультиметр — это устройство, используемое для измерения сопротивления и напряжения в объекте. Для этого он сам излучает небольшое напряжение. Если вы решите ввести один кабель в кровоток на одной руке, а другой — на другую руку, это приведет к вашей немедленной смерти.

Как сбросить мультиметр?

Как откалибровать цифровой мультиметр

  1. Установите мультиметр на самый высокий диапазон сопротивления, повернув диск на максимальное значение «Ом».
  2. Соедините вместе измерительные щупы цифрового мультиметра.
  3. Нажимайте ручку калибровки до тех пор, пока на цифровом мультиметре не появится «0», если изначально вы не видите «0 Ом».

Может ли мультиметр взорваться?

Не используйте измеритель / датчики с номинальным напряжением ниже тестируемого оборудования. Измеритель / датчики могут взорваться и вызвать вспышку дуги.

Как с помощью мультиметра проверить, находится ли кабель под напряжением?

Если на экране дисплея отображается напряжение от 110 до 120 вольт, ваш измеритель работает правильно.Вставьте щупы измерителя в неизвестное приспособление. Если напряжение на экране составляет от 110 до 120 вольт, прибор находится под напряжением.

Как узнать, что мой мультиметр неисправен?

Если оно очень низкое (близкое к 0 Ом), все равно хорошо. Если он очень высокий (обрыв цепи), это взорвано. Предохранитель на 200 мА должен иметь очень тонкий провод, видимый внутри стекла. Если он полностью очищен, значит, проволока пропала (перегорела).

Что означает DCA на мультиметре?

Сила постоянного тока

Что означает 200 м на мультиметре?

Переключатель диапазона на передней панели мультиметра показывает максимальный ток, который может быть измерен в этом диапазоне.Переключатель диапазона указывает на диапазон постоянного тока «200 м» на картинке. Следовательно, полная шкала для этого диапазона будет около [1] 200 миллиампер.

Что означает 6000 отсчетов на мультиметре?

отсчетов: разрешение цифрового мультиметра также указывается в отсчетах. Более высокие значения счета обеспечивают лучшее разрешение для определенных измерений. Fluke предлагает 3½-разрядные цифровые мультиметры с числом отсчетов до 6000 (что означает максимум 5999 на дисплее) и 4½-разрядные мультиметры с отсчетом до 20000 или 50000.

Какие символы на мультиметре?

Что такое напряжение, сила тока и сопротивление?

переменная Символ Символ
Напряжение В В
Текущий I А
Сопротивление R Ом

Какой символ у тока?

Символ.Условным обозначением тока является I, которое происходит от французского выражения «интенсивность тока» (интенсивность тока). Сила тока часто обозначается просто как ток.

Что означает символ AMP на мультиметре?

Символ усилителя на вашем мультиметре — это прописная буква A. Миллиамперы и микроамперы обозначаются сокращениями mA и µA соответственно. Вероятно, у вашего измерителя есть циферблат, который выбирает различные функции от проверки напряжения переменного и постоянного тока до непрерывности и сопротивления.

Что опасно: переменный или постоянный ток?

Переменный ток (A.C) в пять раз опаснее постоянного (D.C). Частота переменного тока — основная причина такого тяжелого воздействия на человеческий организм. Частота 60 циклов находится в крайне опасном диапазоне. На этой частоте даже небольшое напряжение в 25 вольт может убить человека.

Может ли постоянный ток убить вас?

Как переменный, так и постоянный ток могут вызвать фибрилляцию сердца на достаточно высоких уровнях.Обычно это происходит при 30 мА переменного тока (среднеквадратичное значение, 60 Гц) или 300–500 мА постоянного тока. Хотя как переменный, так и постоянный токи и удары смертельны, требуется больше постоянного тока, чтобы иметь тот же эффект, что и переменный ток.

Транспортные средства переменного или постоянного тока?

В автомобилях используется постоянный ток, постоянный ток. Это электричество, производимое батареями, и оно течет в одном постоянном направлении. Это также тип электричества, производимого генератором, который использовался в автомобилях с начала 1900-х до 1960-х годов.

В чем основное различие между переменным и постоянным током?

И переменный, и постоянный ток описывают типы протекания тока в цепи. В постоянном токе (DC) электрический заряд (ток) течет только в одном направлении. Напротив, электрический заряд переменного тока периодически меняет направление.

Это 12 В переменного или постоянного тока?

AC означает переменный ток, а DC означает постоянный ток. Переменный и постоянный ток также используются для обозначения напряжений и электрических сигналов, которые не являются токами! Например: источник питания 12 В переменного тока имеет переменное напряжение (которое будет протекать переменным током).

Какой тип тока используется в домах?

Переменный ток

Почему переменный ток предпочтительнее постоянного тока?

Ответ: Переменный ток более предпочтителен, чем постоянный, потому что его легко поддерживать и изменять напряжение переменного тока для целей передачи и распределения. Стоимость трансмиссии переменного тока намного ниже по сравнению с трансмиссией постоянного тока. При возникновении неисправности легко прервать подачу переменного тока.

Какой вариант правильно определяет переменный и постоянный ток?

Таким образом, мы можем заключить, что утверждение, что в постоянном токе электроны движутся только в одном направлении.В переменном токе электроны движутся в одном направлении, а затем в другом, что правильно определяет переменный и постоянный ток.

Какая сила тока используется в домах?

В большинстве домов имеется электрическая сеть от 100 до 200 ампер. Сила тока — это измерение объема электричества, протекающего по проводам, и это измерение может варьироваться от 30 ампер в очень старых домах, которые не обновлялись, до целых 400 ампер в очень большом доме с обширными системами электрического отопления.

Почему передача осуществляется при высоком напряжении?

Основная причина того, что мощность передается при высоком напряжении, заключается в повышении эффективности.Чем выше напряжение, тем меньше ток. Чем меньше ток, тем меньше потери сопротивления в проводниках. А когда потери сопротивления низки, потери энергии также низки.

Почему амперметр подключается последовательно, а вольтметр подключается параллельно »Servantboy

Прежде чем я объясню, почему амперметр подключается последовательно, а вольтметр подключается параллельно в цепи, необходимо объяснить функцию этих двух измерительных приборов. Это поможет вам понять, что я собираюсь объяснить.

Функция амперметра

Он используется для измерения величины протекающего в цепи тока.

Функция вольтметра

Он используется для измерения значения разности потенциалов или напряжения на нагрузке (резисторе). Показания вольтметра показывают энергию, передаваемую компоненту каждой единицей заряда.

Теперь вам нужно разобраться в последовательном и параллельном подключении;

Последовательное соединение,

  • Ток одинаковый через нагрузки
  • В замкнутой цепи только ОДИН путь для прохождения тока
  • Общая разность потенциалов = сумма индивидуальной разности потенциалов между нагрузками
  • Общее сопротивление = сумма отдельных сопротивлений

Параллельное соединение,

  • Разность потенциалов на каждом резисторе
  • Общий ток = сумма отдельных токов
  • Эффективное сопротивление меньше индивидуального сопротивления

Почему амперметр подключается последовательно

Амперметр подключается последовательно с нагрузкой, так что ток в обоих случаях одинаков.Это возможно только в том случае, если сопротивление на амперметре очень низкое, чтобы обеспечить правильное измерение тока в цепи.

Для идеального амперметра значение сопротивления должно быть нулевым. Это означает, что все напряжение должно появляться на нагрузке, чтобы можно было точно измерить ток.

От, V = IR

Напряжение прямо пропорционально току. Если на амперметре нет напряжения, ток не будет течь. А это возможно только в том случае, если сопротивление на амперметре равно нулю.

Почему вольтметр подключен параллельно

Вольтметр имеет высокое сопротивление и должен быть подключен параллельно для точного измерения.

Таким образом, через вольтметр не будет протекать ток, т.е. он не прервет ток, который должен протекать через резистор или нагрузку.

Чтобы ток не проходил через вольтметр, сопротивление идеального вольтметра должно быть бесконечным.

Обратите внимание, что ток в цепи будет протекать по менее резистивному пути.Это также причина того, почему сопротивление вольтметра должно быть высоким, чтобы ток не протекал через него.

Математически,

Если нагрузка равна r, а сопротивление вольтметра бесконечно подключено параллельно друг другу, эффективное сопротивление будет

.

1 / r + 1 / бесконечность = 1 / R

1 / бесконечность = 0

1 / р + 0 = 1 / р

R = r (т.е. эффективное сопротивление такое же, как и сопротивление нагрузки)

Это ясно показывает, что вольтметр не изменит протекание тока в цепи.

Рекомендуется: Примечание по постоянному току

Проблемы с подключением вольтметра серии

Вы не хотите менять то, что вы пытаетесь измерить

Когда вы проводите измерение, вы не хотите, чтобы ваш измерительный прибор менял то, что вы на самом деле пытаетесь измерить. Нет смысла привязывать к спринтеру большое тяжелое колесо, чтобы узнать, с какой скоростью он бежит.

Вольтметры подключаются параллельно, потому что они должны измерять разницу в напряжении между двумя точками.

Анимация, показывающая, как подключить вольтметр параллельно.

Итак, мы хотим, чтобы наш вольтметр имел очень высокое сопротивление или очень низкое сопротивление? Ответ может вас удивить.

Вольтметры имеют очень высокое сопротивление

Комбинация высокого сопротивления (например, вольтметра), подключенного параллельно, с меньшим сопротивлением (например, лампочка), имеет эффективное сопротивление, немного меньшее, чем небольшое сопротивление (лампочка). Другими словами, эффект почти такой же, как и при использовании одной только лампочки, чего мы и хотим.

График, иллюстрирующий некоторые практические правила для эффективного сопротивления параллельных цепей.

Если бы вольтметр имел очень низкое сопротивление, то эффективное сопротивление было бы немного меньше, чем у самого вольтметра. Это будет намного меньше, чем просто лампа сама по себе, поэтому, добавив вольтметр, вы измените схему, которую вы пытаетесь измерить.

Проблема с подключением вольтметра последовательно

Если вы разомкните цепь и вставите вольтметр, вы создадите в цепи большое сопротивление, и ток повсюду будет небольшим.Это означает, что лампочка не горит, а это значит, что вы не измеряете напряжение на лампочке, когда она горит.

Использование вольтметра при обрыве

Как ни странно, вольтметр будет показывать 6 вольт, потому что почти все напряжение падает на вольтметре, а не на лампочке.

Если вы удалили вольтметр, чтобы цепь больше не была замкнута, то напряжение все еще есть, даже если ток не течет. Таким образом, подключение такого вольтметра на самом деле похоже на измерение напряжения между двумя точками «разомкнутой цепи».

Анимация, показывающая, как вольтметр можно использовать для измерения напряжений, когда цепь не замкнута.

назад к уроку 5: Напряжение и ток

Глава 16 Концепции

Глава 16 Концепции

ГЛАВА 18

Концептуальные вопросы: 4, 6, 9, 10, 13, 17, 21, 22, 23

| ВЕРНУТЬСЯ К ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ |

4. Джеффу нужен резистор на 100 Ом для схемы, но у него есть только набор резисторов на 300 Ом. Что он может сделать?

У Джеффа есть несколько вариантов.Во-первых, он мог пойти в магазин резисторов и купить другую коробку, на этот раз резисторы на 100 Ом, как в первый раз. Но на самом деле мы не к этому подошли с этим вопросом.

Джефф должен уменьшить общее сопротивление. Если он соединит резисторы последовательно, они только увеличат общее сопротивление. Однако, если он соединит их параллельно друг с другом, они уменьшат общее сопротивление. Три резистора на 300 Ом, включенные параллельно, в сумме будут иметь сопротивление 100 Ом, поскольку 1/100 = 1/300 + 1/300 + 1/300.(Попробуйте сами.)

6. Сравните сопротивление идеального амперметра с сопротивлением идеального вольтметра. У кого большее сопротивление? Почему?

Амперметр должен измерять ток без изменения величины тока, который обычно проходит через определенную марку цепи. В результате у него должно быть очень низкое сопротивление. С другой стороны, вольтметр измеряет разность напряжений между двумя разными точками (скажем, на разных сторонах резистора), но он не должен изменять количество тока, проходящего через элемент между этими двумя точками.Таким образом, он должен иметь очень высокое сопротивление, чтобы не «протягивать» через него ток. Вопрос 10 (ниже) предлагает более подробную информацию по этому поводу, и на него действительно следует ответить одновременно с этим вопросом, поэтому давайте перейдем к этому:

10. Почему амперметры подключаются последовательно к элементу цепи, в котором должен измеряться ток, и вольтметрам, подключенным параллельно к элементу, для которого должна быть измерена разность потенциалов?

Амперметры измеряют ток, поэтому им нужно «войти» в цепь, фактически перехватить и подсчитать все проходящие заряды.Вы разрываете ветвь цепи, в которой измеряете ток, а затем вставляете этот измеритель, повторно соединяя цепь с ним, «видя» все эти заряды, проходящие через него. (В этом случае он должен иметь очень очень низкое сопротивление, чтобы не изменять условия цепи и не изменять ток.) ​​

Вольтметрам

необходимо сравнить две разные точки и их напряжения. Сравнивая две точки, вы должны подключиться к ним одновременно, что требует параллельного подключения.(Вольтметр должен иметь очень высокое сопротивление, чтобы не пропускать ток через него и, таким образом, изменять токи в остальной части цепи.)

Что произойдет, если вы подключите амперметр в конфигурации, предназначенной для вольтметра (т.е. параллельно)? Это действительно хороший экзаменационный вопрос.

9. Почему электрические плиты и сушилки для белья питаются напряжением 240 В, а светильники, радио и часы — напряжением 120 В?

Поскольку мощность (уровень энергии) является произведением I и V, вы можете получить больше энергии от этих печей и сушилок, просто увеличив ток (уменьшив сопротивление элементов внутри них).Однако не всегда лучше просто продолжать увеличивать ток, потому что это требует физических усилий: большее количество зарядов, движущихся по проводу, означает, что вам нужен более толстый провод с меньшим сопротивлением, иначе провод может слишком сильно нагреться и расплавить изоляция. Итак, другой способ увеличить мощность, не увеличивая слишком сильно ток, — это увеличить напряжение. Это не обязательно для большинства электрических устройств, но хорошо подходит для мощных устройств.

13.Некоторые батареи можно «перезарядить». Означает ли это, что батарея имеет запас заряда, который истощается по мере использования батареи? Если «подзарядка» не означает буквально вернуть заряд аккумулятора, что означает , ?

Мы не создаем и не уничтожаем заряд. И батарея всегда заряжена нейтрально. Он перемещает заряд, но всегда с тем же током, идущим на одном конце батареи, что и на противоположном конце.

С аккумулятором повышается его потенциальная энергия по мере «перезарядки».»В батареях это означает, что происходят какие-то химические изменения, и энергия, хранящаяся в них, позже собирается в виде электроэнергии.

17. Электрик, работающий с цепями под напряжением, носит изолированную обувь и держит одну руку за спиной. Почему?

Изолированная обувь удерживает электрика изолированным от земли, и мы надеемся, что повысит сопротивление в цепи, которая соединит его с землей. Это более высокое сопротивление приведет к низкому (надеюсь, близкому к нулю) току.Тот же человек держит одну руку за спиной, чтобы покрасоваться. Нет, на самом деле, вторая рука была бы отличным способом соединить полную цепь, проходящую прямо через сердце, и если держать ее за спиной, это гарантирует, что вы не делаете этого соединения. (Позже в семестре я создам схему с рассолом, по причинам, которые вы тогда поймете, и вы увидите похожую технику. Надеюсь.)

21. а. Если сопротивление R1 уменьшается, что происходит с падением напряжения на R3? Выключатель S по-прежнему открыт, как показано на рисунке.

Ток будет больше в R3, увеличивая падение напряжения.

21. б. Если сопротивление R1 уменьшается, что происходит с падением напряжения на R2? Выключатель S по-прежнему открыт, как показано на рисунке.

Он уменьшается в результате большего тока, проходящего через R1 (и R2 должен делиться с R1).

21. с. В показанных схемах, если переключатель S замкнут, что происходит с током через R1?

Увеличивается.В этом случае ток не пройдет через R3 — мы говорим, что он «закорочен». Это означает, что в цепи меньше общего сопротивления, поэтому больший ток будет делиться с R1 и R2.

22. Четыре одинаковые лампочки помещены в две разные цепи с одинаковыми батареями. Лампочки A и B подключены последовательно с аккумулятором. Лампочки C и D подключены параллельно к батарее.

а. Оцените яркость лампочек.

C и D будут одинаково яркими и ярче, чем A и B; А и В одинаково яркие.

г. Что произойдет с яркостью лампы B, если лампочку A заменить на провод?

B увеличивается в яркости.

г. Что произойдет с яркостью лампы C, если лампу D вынуть из цепи?

Его яркость остается прежней.

23. Три одинаковые лампочки соединены в цепь, как показано на схеме.

а. Что произойдет с яркостью остальных лампочек, если лампу A вынуть из цепи и заменить на провод?

Лампы B и C становятся ярче.

г. Что произойдет с яркостью лампы накаливания, если лампу B вынуть из цепи?

Лампа A становится светлее, а лампа C становится ярче. При всех трех сопротивлениях в цепи токи равны
I A = 2 V / (3 R ), I B = I C = V / (3 R ).Когда B удаляется, ток как в A , так и в C составляет В / (2 R ). (Вы все это поняли?)

г. Что произойдет с яркостью лампы накаливания, если лампочку B заменить на провод?

Лампа A становится ярче, лампа C полностью перестает светиться. (Лампа C закорочена проводом с нулевым сопротивлением, поэтому ток не идет на C.)

| ВЕРНУТЬСЯ К ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ |

Почему вольтметр не подключен параллельно? — sluiceartfair.com

Почему вольтметр не подключен параллельно?

Вольтметр измеряет разность потенциалов цепи и имеет высокое внутреннее сопротивление. Когда вольтметр подключен параллельно компоненту схемы, количество тока, проходящего через вольтметр, очень мало.

Что такое вольтметр Почему он всегда подключается параллельно в цепи?

Вольтметр всегда подключается параллельно, так как он имеет высокое внутреннее сопротивление. На самом деле вольтметру требуется очень небольшое количество тока для измерения разности потенциалов между его концами, следовательно, необходимо иметь очень высокое внутреннее сопротивление.

Почему шунтирующее сопротивление подключено параллельно?

Шунт подключается параллельно амперметру, из-за чего напряжение на измерителе падает, а шунт остается прежним. Таким образом, шунт не влияет на движение стрелки. Расчет сопротивления шунта. Рассмотрим схему, используемую для измерения тока I. Схема имеет амперметр и шунт, подключенные параллельно друг другу.

Почему цепи освещения соединены параллельно?

Цепь освещения, фактически все цепи в доме, должны быть соединены параллельно.Причины: когда одна лампочка испорчена или выключена, остальные лампочки все еще могут нормально работать при нормальной яркости. Это связано с тем, что разность потенциалов на каждой лампочке в ответвлениях остается неизменной.

Почему электрические цепи в доме соединены параллельно?

Параллельные цепи используются повсюду в вашем доме, потому что они позволяют току течь по разным путям, поэтому нет ограничений на прохождение по одному пути.

Почему вольтметр должен иметь очень высокое сопротивление?

Вольтметр

должен иметь очень высокое сопротивление, чтобы полный ток проходил через цепь.Это заставит вольтметр точно измерить разность потенциалов между двумя точками. Вольтметр с высоким сопротивлением будет пропускать через него как можно меньше тока.