Что такое сила тока, формула – как измерить силу тока, сопротивление в цепи, проводника; амперметр

Лайфхакер разбирается, как пользоваться мультиметром: как измерить постоянное и переменное напряжение, сопротивление, силу тока и проверить диод или цепь.

Измеряем силу тока

В современном мире электричество окружает нас повсюду: дома, на работе, в транспорте. Мы используем его для освещения наших квартир в темное время суток, для сохранения пищевых продуктов в холодильниках и для приготовления пищи. Для разогрева продуктов питания в микроволновках, для стирки и глажки белья, для уборки пылесосом. Мобильный телефон, который мы постоянно носим с собой, также работает при помощи электричества. Когда какой-либо прибор вдруг перестает работать, мы говорим: «В сети нет тока». Что бы проверить это утверждение используется специальный прибор – мультиметр. Как видно уже из названия, он предназначен не только для измерения силы тока, но и для мониторинга других характеристик сети: напряжения, сопротивления, емкости и так далее. Зная, как измерить силу тока мультиметром, пользователь получает возможность во время выявить наличие аварийных ситуаций, предотвратить поломку бытовых приборов.

Области применения мультиметров

Мультиметры – общее название для целого класса электроизмерительных приборов. Они способны проверять целостность электрических цепей, изоляции и заземления; измерять параметры цепи без контакта с проводниками и определять характеристики радиоэлектронных компонентов.

Мультиметры применяются:

– электриками при обслуживании электрических линий и потребителей;

– электронщиками при сборке, настройке и ремонте радиоэлектронной аппаратуры;

– сервисными инженерами при установке, обслуживании и ремонте электротехники;

– монтажниками при прокладке и расключении линий связи и электропередач;

– автоэлектриками при диагностике и ремонте автомобильной электрики;

Какой именно мультиметр нужен вам – можно понять, определившись измеряемыми параметрами и необходимой точностью прибора.

Что такое мультиметр

Мультиметр – это электротехнический прибор, который может измерять различные параметры электрического тока и радиоэлементов. Это в основном напряжение, сопротивление, сила тока, емкость конденсаторов, а также имеет в своем составе некоторые функции, типа прозвонки целостности проводников, диодов и транзисторов. Некоторые модели мультиметров могут даже измерять температуру радиоэлементов с помощью термопары.

Для чего нужно измерять силу тока

Существенное влияние на величину силы тока оказывают напряжение и сопротивление электроцепи, которые измеряются в таких единицах, как вольт (В) и Ом, соответственно. При этом повышение напряжения при неизменном сопротивлении электроцепи вызывает увеличение силы тока, а рост сопротивления цепи при неизменной величине напряжения приводит к ее уменьшению. Сила тока (I), напряжение (U) и сопротивление (R) зависят друг от друга и связаны эмпирическими формулами:

  • I = U/R
  • U = I*R
  • R = U/I

При этом упрощенно принимают, что сила тока величиной в 1 А возникает в проводнике с сопротивлением 1 Ом, если к нему приложено напряжение в 1 В.

Как измерить силу тока мультиметром - инструкция с видео

Как измерить силу тока мультиметром - инструкция с видео
Измерение силы тока

Замерив СТ мультиметром, можно:

  • уточнить реальную потребляемую мощность конкретного электроприбора;
  • найти дефекты электроприбора, если его реальная мощность не соответствует величине, заявленной в документации;
  • выяснить электрическую емкость автономных источников питания (аккумуляторных батарей и пр.);
  • выявить существование утечки тока в электроцепях и в случае необходимости локализовать дефектный участок;
  • проверить зарядное устройство для аккумулятора на предмет соответствия тока зарядки заданному значению и т.д.

Такие измерения проводят при помощи специальных приборов – амперметров. Их разновидностей на отечественном рынке достаточно, чтобы удовлетворить потребности всех покупателей.

Наиболее востребованными, особенно на бытовом уровне, являются небольшие многофункциональные (амперметр + омметр + вольтметр) мультиметры, с помощью которых можно измерить практически все необходимые параметры электрической цепи.

Ошибка №2 – Заряд батарейки

Все современные мультиметры имеют внутри корпуса элемент питания, не важно какой именно – крону на 9V, пальчиковые батарейки или круглые “таблетки”.

Важно, чтобы вы знали, что если эта самая батарейка будет сильно разряжена, то прибор начнет безбожно врать и его погрешность составит десятки процентов в меньшую или большую сторону.ошибки при измерении мультиметром

Поэтому, если показания на табло у вас вызывают сомнения, не нужно грешить на тестер и ругать дешевую китайскую продукцию, попробуйте просто заменить батарейку. как разряд батарейки влияет на показания мультиметра

Есть приборы, которые прямо на табло показывают уровень заряда встроенного элемента питания.

Емкость пальчиковых или мизинчиковых батареек без мультиметра можно проверить тестом на прыгучесть. тест на прыгучесть батареек

Круглые таблетки проверяются светодиодами. проверка батареек на работоспособность

А вот для кроны понадобится уже другой мультиметр.

Что такое сила тока?

Итак, теперь давайте все что мы тут пописали про водичку применим к электронике. Провод – это шланг. Тонкий провод – это тонкий в диаметре шланг, толстый провод – это толстый в диаметре шланг, можно сказать – труба. Молекулы воды – это электроны. Следовательно, толстый провод при одинаковом напряжении можно протащить больше электронов, чем тонкий. И вот здесь мы подходим вплотную к самой терминологии силы тока.

info.png

Все это выглядит примерно вот так. Здесь я нарисовал круглый проводок, “разрезал” его и получил ту самую площадь поперечного сечения. Именно через нее и бегут электроны.

sechenie-provoda_samelectric.ru_.gif

За период времени берут 1 секунду.

Основные разновидности

Мультиметр, профессионалы называют его тестером, – один из наиболее важных инструментов в арсенале рабочего-электрика. С его помощью можно провести диагностику любого электроприбора, сети, определив не только основные характеристики (силу тока, напряжение, сопротивление), но и второстепенные, производные (частоту тока, индуктивность, даже температуру линий электросети).

Современный рынок предлагает потребителю два вида тестеров для электрического контроля:

  • аналоговые, имеющие циферблат, на котором нанесены шкалы для измеряемых параметров и стрелку, по отклонению которой от нулевого положения и судят о значении данной величины;
  • более современные цифровые модели, в отличие от предшественников, отображают результаты замеров на светодиодном или жидкокристаллическом дисплее в цифровом формате.

И аналоговые и цифровые измерители могут диагностировать как переменный, так и постоянный ток. Кроме способа отображения информации они имеют и ряд других отличий. Так, например, аналоговые тестеры более дешевые, поэтому пользуются спросом преимущественно для бытового использования. Но имеют они и существенный недостаток – довольно высокая погрешность измерений. Цифровые мультиметры лишены этого изъяна, они позволяют получать достоверную, точную информацию, поэтому востребованы среди профессионалов.

Ошибка №3 – Измерение без отключения из розетки

Прежде чем проводить какие-либо замеры мультиметром проверьте, отключили ли вы измеряемое оборудование от сети 220В (за исключением проверки схем в режиме вольтметра).

То же самое относится и к девайсам, питаемым от источника постоянного напряжения 12/24V. Казалось бы, вполне логичное правило и все его исполняют   переноска в бассейне

Однако здесь есть один подвох. Обратите внимание, что в этом случае всегда нужно именно вытаскивать вилку из розетки, а не просто щелкать встроенным переключателем на переноске или самом приборе.защита механическая на переносках и удлинителях

Дело в том, что такой выключатель зачастую разрывает не два провода (фаза и ноль), а всего один. Это касается удлинителей с двухполюсными (они более узкие), а не четырехполюсными выключателями.

И тут все будет зависеть, каким образом вы вставили вилку от переноски или сетевого фильтра в розетку. При одном положении будет разрываться фаза, а при другом – ноль! 111_udlinit

Как вы понимаете, во втором случае фаза по-прежнему будет присутствовать на приборе, не зависимо от того, щелкнули вы выключателем на удлинителе или нет.

Конструктивные особенности тестера

Заключенный в пластиковый, обычно черного цвета корпус, мультиметр кроме циферблата (дисплея) имеет:

  • несколько гнезд (2,4 и больше) помеченных единицей измерения того параметра, для тестирования которого они предназначены;
  • два выхода, обозначаемых цветовой индикацией – красный, для подключения фазы, и черный, нулевой (масса);
  • переключатель в виде вращающейся рукоятки для выбора предела измерений.

В зависимости от функциональных возможностей, наличия дополнительных опций на корпус могут быть выведены и другие кнопки, клавиши, регуляторы, однако, перечисленные выше являются  основными, обязательными для каждой модели мультиметра.

Каждый тестер имеет максимальный предел измерений, который может быть указан в паспорте к прибору или на его корпусе. Если вы знаете, что сила тока в цепи может превышать предельное для данного измерителя значение, то не стоит рисковать и проводить замер, так как это приведет к перегоранию предохранителя и поломке устройства.

Основные принципы замера силы тока

Основное условие, которое необходимо выполнить при измерении силы тока в электрической цепи – включить тестер в разрыв провода этой цепи, то есть стать на время измерения ее составной частью. Перед тем как измерить силу тока мультиметром, не менее важно правильно выставить на приборе:

  • режим измерения (постоянный или переменный ток);
  • верхний предел измерений.

Неправильно выставленные параметры обязательно приведут к поломке измерительного прибора.

Когда пользователю неизвестен порядок величины силы тока в цепи, необходимо устанавливать максимальный предел измерений. Если выставленный диапазон окажется завышенным, его постепенно снижают, пользуясь для этого переключателем режимов работы тестера.

В электрическую цепь прибор для измерения силы тока подключают последовательно с нагрузкой. При измерении больших токов мультиметр подсоединяют к цепи через трансформатор тока, шунт или магнитный усилитель. Если измерения необходимо провести в электрических цепях с напряжением более 1 кВ, используют трансформатор тока (переменный ток) или магнитный усилитель (постоянный ток).

Порядок подготовки прибора к измерениям

Переключатель мультиметра нужно перевести в сектор A (DA для постоянного тока или CA для переменного), который соответствует измерению тока, выбрав при этом нужный предел. Некоторые современные тестеры для электроцепей постоянного тока имеют одну позицию, а для переменного – другую. Чтобы не ошибиться, нужно ориентироваться по литерам, имеющимся на лицевой панели.

Мультиметр настроен на измерение переменного тока

Они одинаковы в любом приборе, надо просто понимать, какую величину каждый из них обозначает.

Все мультиметры комплектуются двумя кабелями, на конце каждого из которых имеется щуп и разъем. Вторые концы проводов вставляются в гнезда прибора, которые соответствуют текущему измерению, в нашем случае – силы тока.

Как правильно проверить ток в розетке мультиметром

Засовывать щупы в розетку к контактам фазы и ноля нельзя, для выполнения проверки необходимо подключить «нагрузку», то есть любой электроприбор.

Измерение тока мультиметром

Ниже показана схема для замера тока трансформатора, в качестве нагрузки к его контактам подключена обычная лампа накаливания. Как видно по показаниям дисплея, ток составляет 1,14 А. Важно понимать – в домовой электросети показатели выше, поэтому не стоит рисковать, напрямую «закорачивая» фазу и ноль щупами мультиметра.

схема для замера тока трансформатора

Фактически для проверки выполняется такая последовательность действий:

  1. отключается ток в выбранной для замеров розетке (автоматом на щитке). Проверить, подключена розетка или нет, можно с помощью замера напряжения мультиметром. Эта процедура безопасна даже под нагрузкой;
  2. с розетки снимается лицевая (защитная часть) так, чтобы был прямой доступ к контактам. После этого к одному из них, например, фазному, подключается контакт через клеммник от вилки (провода) любого маломощного электроприбора – настольной лампы, например;
  3. далее, как показано на иллюстрации, также через клеммники, свободный штырек вилки (провод лампы) к одному из щупов, свободный контакт розетки – к другому. В большинстве современных мультиметров полярность подключения (куда подключать плюсовый щуп, куда минусовый) не важна, показания на дисплее будут одинаковыми. При перепутанной полярности рядом с цифрами появится знак «-»;
  4. после выполненных подключений розетку снова включат в общедомовую цепь автоматом. После перевода выключателя лампы в положение «ON» можно проводить замер. Для разных приборов-потребителей ток будет различаться. Так, при подключении обычной лампы накаливания ток составить около половины ампера.

Звуковой генератор.

И у нас остался последний режим, который мы не рассмотрели — это звуковой генератор. Вещь нужная и довольно таки практичная.

Его обычно используют для быстрого поиска неисправностей в каскадах усилителей звуковой частоты или при ремонте приемников. Одним словом все, что связано со звуком, можно проверить звуковым генератором.

Выбор измерения - генератор

Как правило, для этих целей в лаборатории радиолюбителя имеются более функциональные генераторы, но для поверхностного определения места неисправности генератор мультиметра как раз именно то, что надо.

Работает он следующим образом: переводим переключатель в положение генератора и «минусовой» щуп сажаем на минус или общий схемы, а «плюсовым» щупаем входа каскадов усилителя и по звуку в динамиках ремонтируемого аппарата проверяем прохождение сигнала.

Как видите, мультиметром пользоваться довольно таки очень просто: определяетесь, какой параметр нужно измерить, выбираете максимальный предел, проводите измерение и результат на экране.

Только будьте внимательны и аккуратны при проведении измерений — продумывайте каждое действие.

А если остались вопросы, посмотрите этот ролик и все должно стать на свои места.

Удачи!

Как измерить силу тока мультиметром на аккумуляторе

Любая машина имеет своё минимальное количество утечки тока, которое варьируется, в амперах, от 0,01 до 0,08. Для начала стоит разобраться с причинами утечки тока в автомобиле. Одной из них может быть то, что владелец просто забыл выключить световые приборы, например.

Существуют автомобили, в которые встроена дурная заводская задумка. Таковой можно считать стекольный обогрев, который ведёт свою цепочку питания, минуя замок зажигания. Не забываем про детей, которые так любят посидеть на водительском сиденье, покрутив различные рычаги приборов.

Как измерить силу тока мультиметром - инструкция с видео

Второй глобальной причиной может быть неправильное подключение. Так, в период глобального интереса автолюбителей к музыке и магнитолам заряд батареи таял на глазах. Происходило это потому, что установщики не умели правильно подключать приборы. Один проводок зажигания, пропущенный через замок зажигания, делал своё дело. Если вам установили противоугонную систему, а наутро вы обнаружили пустой аккумулятор, то и гадать нечего.

Как измерить силу тока мультиметром - инструкция с видео

Ещё советуем не оставлять регистраторы, радары и прочие приборы в прикуривателях и розетках. Не все машины обеспечивают их при неработающем зажигании.

Как измерить силу тока мультиметром - инструкция с видео

Для того чтобы определить утечку тока, необходимо выполнить некоторые действия. Итак, открыв капот, открутите клемму с минусом от аккумулятора. Далее, сняв её, устанавливайте мультиметр в режим ампеража. В разрыв промеж клеммой и контактом АКБ поместите щуп. На табло появляются цифры, которые отражают величину утечки. Если вы видите показания в мА, то можете быть спокойны. Если же измерения представлены в амперах, то поспешите принять определённые меры.

Как измерить силу тока мультиметром - инструкция с видео

Как не травмироваться при замерах?

Чтобы перестраховаться, если имеются сомнения, лучше ознакомиться с инструкцией к электроприбору и проверить верность подсоединения. Выполняя замеры, важно помнить о мерах защиты при работе с электротоком. Травмирование может случиться даже при работе с незначительной токовой мощности аппаратами. Особенно в условиях с высокой влажностью. Необходимо работать в прорезиненной спецодежде.

Вам это будет интересно Индикатор высокого напряжения

Для исследования СТ, ученые придумали измеряющие электроприборы. Из-за незначительного внутреннего сопротивления, эти измерители не оказывают влияние на параметры электротока в измеряемой токовой цепи. Приборы активно применяются на промобъектах и дома.

Меры безопасности

Работа с электрическим током всегда связана с опасностью получения электротравмы. Для того чтобы максимально обезопасить себя:

  • весь измерительный процесс проводите в резиновых перчатках;
  • перед началом работ, обесточьте тестируемый прибор, участок цепи;
  • осмотрите изоляцию на предмет нарушения ее целостности;
  • вода и ее пары отличаются высокой электропроводностью, поэтому нельзя проводить измерения в помещениях с высокой влажностью;
  • при поражении электрическим током, пострадавшему необходимо оказать срочную медицинскую помощь – не рискуйте понапрасну, проводите диагностику вдвоем, напарник всегда сможет во время помочь;
  • после проведения замеров, необходимо опять обесточить сеть, обеспечить надежный контакт разрезанных проводов, восстановить нарушенную изоляцию и подать напряжение.

Если все будет выполнено верно, то риск при проведении замеров будет минимальным, а результаты точными и достоверными.

Проверка батареек

Для того чтобы оценить работоспособность простейшего переносного аккумулятора — батарейку мультиметром, достаточно проверить ее вольтаж и ампераж, при этом необязательно использовать нагрузку. Для проверки нужно установить красный провод в отверстие с надписью, А (NA), выбрать режим постоянного тока и предел измерений на передней панели мультиметра, и приложить щупы в соответствии с полярностью к выводам элемента питания — красный к плюсу, черный к минусу. Через несколько секунд на экране измерителя отобразится генерируемый элементом постоянный ток.

Если значения находятся в диапазоне 4 — 6 ампер, то батарейка «свежая» и готова к работе. При показаниях ниже 4 ампер ее можно использовать только в приборах пониженной мощности. При значениях ниже 2,5 А лучше отказаться от использования такого элемента.

Корректные значения напряжения должны соответствовать указанным на батарейке.

Что необходимо учитывать при измерении

Важным условием при определении силы тока является включение в цепочку ограничительного сопротивления – резистора или обычной электролампочки. Этот элемент защитит прибор от поломки (сгорания) под воздействием потока электронов.

Если сила тока на индикаторе не отображается, это говорит о неверно выбранном пределе, который нужно снизить на одну позицию. Если результата нет снова – еще на одну, продолжая до тех пор, пока на экране или шкале не отобразится какое-то значение.

Подключение мультиметра через нагрузку

Производить замер нужно быстро – щуп не должен контактировать с кабелем более одной-двух секунд. Особенно это касается элементов питания малой мощности. Если, измеряя силу тока батареек, держать щуп на проводе длительное время, итогом станет их разряд – частичный или полный.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...