Obsah
Najčastejšie používaným prístrojom na meranie prúdu je ampérmeter. Pretože jednotka SI na meranie elektrického prúdu je ampér, prístroj používaný na meranie prúdu sa nazýva ampérmeter.
Existujú dva typy elektrického prúdu: jednosmerný prúd a jednosmerný prúd. Prúd jednosmerného prúdu v jednom smere, zatiaľ čo striedavý prúd striedavo mení smer prúdu v pravidelných intervaloch.
Funkcia ampéra
Ampéry pracujú na meraní elektrického prúdu meraním prúdu cez súpravu cievok s veľmi nízkym odporom a indukčnou reaktanciou. To umožňuje veľmi nízku impedanciu, silu, ktorá pôsobí proti elektrickému prúdu a ktorá umožňuje ampéru presne zmerať prúd v obvode bez rušenia alebo zmeny v dôsledku samotného ampéra.
V ampérmetroch s pohyblivou cievkou je pohyb výsledkom pevných magnetov, ktoré sú nastavené tak, aby pôsobili proti prúdu. Pohyb potom otočí centrálne umiestnenú armatúru, ktorá je pripevnená k číselníku. Tento číselník je nastavený nad stupnicu stupnice, ktorá umožňuje operátorovi zistiť, koľko prúdu sa pohybuje v uzavretom obvode.
Pri meraní prúdu v obvode musíte zapojiť ampérmér do série. Nízka impedancia ampérmetrov znamená, že nestratí veľa energie. Ak by bol ampérmeter pripojený paralelne, cesta by mohla byť skratovaná tak, že všetok prúd bude pretekať ampérom namiesto obvodu.
Základnou požiadavkou každého meracieho prístroja je, aby nemenil fyzikálnu veličinu, ktorá sa má merať. Napríklad ampérmeter by nemal meniť pôvodný prúd. V praxi to však nie je možné. V elektrickom obvode je počiatočný prúd ja1 = E / R pred pripojením ampéra. Predpokladajme, že vnútorný odpor bunky je nula.
Ampeter vs. galvanometre
Galvanometre zisťujú silu a smer nepatrných prúdov v obvodoch. Ukazovateľ pripojený k cievke sa pohybuje po stupnici. Stupnica sa potom kalibruje, aby sa odčítal prúd v ampéroch.
Galvanometre vyžadujú magnetické pole, zatiaľ čo ampéry môžu pracovať aj bez nich. Aj keď má galvanometer omnoho vyššiu presnosť ako ampérmeter, nie je tak presný. To znamená, že galvanometre môžu byť veľmi citlivé na malé zmeny prúdu, ale tento prúd môže byť stále ďaleko od skutočnej hodnoty.
Galvanometre môžu merať iba jednosmerný prúd, pretože vyžadujú silu elektrického prúdu v magnetickom poli, zatiaľ čo ammetre môžu merať jednosmerný aj striedavý prúd. DC ampérmetre používajú princíp pohyblivej cievky, zatiaľ čo AC ampéry merajú zmeny v spôsobe pohybu kúska železa v prítomnosti elektromagnetickej sily pevného drôtu cievky.
Odolnosť voči skratu
Paralelným pripojením galvanometra k veľmi malému odporu skratu môže byť prúd presmerovaný cez skrat a cez galvanometer prejde iba veľmi malý prúd. Týmto spôsobom môže byť galvanometer prispôsobený na meranie väčších prúdov, než by bol schopný inak. Bočník chráni galvanometer pred poškodením tým, že poskytuje alternatívnu cestu k toku prúdu.
Nech G je odpor galvanometra a jag je maximálny prúd, ktorý môže prejsť, aby sa vychýlil v plnom rozsahu. Ak je meraný prúd, potom iba jeho časť jag by mal prejsť cez G pre úplné vychýlenie a zostávajúcu časť (Ja - jag) by mal prejsť skratom.
Správna hodnota odolnosti voči skratu S sa vypočíta na základe zváženia G a S paralelne.
Z tohto dôvodu S = (IgG) / (I - Ig)
Táto rovnica udáva hodnotu odolnosti proti skratu.
Účinný odpor ampéra je daný nasledovne: Reff = -1= (GS) / (G + S)