ielādēt elektriskā ķēde ko raksturo strāvas stiprums, ko mēra ampēros. Dažkārt ir jāmēra strāvas stiprums, lai pārbaudītu kabeļa pieļaujamo slodzi. Blīvei elektriskā līnija tiek izmantoti dažādi kabeļi. Ja kabelis darbojas ar slodzi, kas ir lielāka par pieļaujamo vērtību, tad tas uzsilst, un izolācija pakāpeniski tiek iznīcināta. Rezultātā tas noved pie kabeļa nomaiņas.
- Pēc jauna kabeļa ieklāšanas ir nepieciešams izmērīt strāvu, kas iet caur to ar visu darbu elektriskās ierīces Ak.
- Ja vecajai elektroinstalācijai ir pievienota papildu slodze, jums jāpārbauda arī strāvas daudzums, kas nedrīkst pārsniegt pieļaujamās robežas.
- Ar slodzi, kas vienāda ar augšējo pieļaujamo robežu, tiek pārbaudīta caurplūstošās strāvas atbilstība. Tās vērtība nedrīkst pārsniegt mašīnu darba strāvas nominālvērtību. Citādi ķēdes pārtraucējs pārslodzes dēļ atslēgs tīklu.
- Strāvas mērīšana ir nepieciešama arī, lai noteiktu elektrisko ierīču darbības režīmus. Elektromotoru strāvas slodzes mērīšana tiek veikta ne tikai, lai pārbaudītu to veiktspēju, bet arī noteiktu pārmērīgu slodzi virs pieļaujamās, kas var rasties liela mehāniskā spēka dēļ ierīces darbības laikā.
- Ja mērīsit strāvu strādājoša ķēdē, tas parādīs izmantojamību.
- Arī veiktspēju dzīvoklī pārbauda, mērot strāvu.
Pašreizējā jauda
Papildus strāvas stiprumam ir pašreizējās jaudas jēdziens. Šis parametrs nosaka pašreizējo darbu, kas veikts laika vienībā. Strāvas jauda ir vienāda ar veiktā darba attiecību pret laika periodu, kurā šis darbs tika veikts. Pašreizējā jauda ir apzīmēta ar burtu "P", un to mēra vatos.
Jauda tiek aprēķināta, reizinot tīkla spriegumu ar pievienoto elektrisko ierīču patērēto strāvu: P \u003d U x I. Parasti elektroierīces norāda elektroenerģijas patēriņu, ar kuru jūs varat noteikt strāvu. Ja jūsu televizora jauda ir 140 W, tad, lai noteiktu strāvu, mēs sadalām šo vērtību ar 220 V, kā rezultātā mēs iegūstam 0,64 ampērus. Šī vērtība maksimālā strāva, praksē strāva var būt mazāka, ja tiek samazināts ekrāna spilgtums vai tiek mainīti citi iestatījumi.
Strāvas mērīšana ar instrumentiem
Lai noteiktu patēriņu elektriskā enerģijaņemot vērā patērētāju darbību dažādos režīmos, ir nepieciešami elektriskie mērinstrumenti, ar kuriem var izmērīt pašreizējos parametrus.
- . Ampermetrus izmanto, lai mērītu strāvas daudzumu ķēdē. Tie ir iekļauti izmērītajā ķēdē virknē. Ampermetra iekšējā pretestība ir ļoti maza, tāpēc tā neietekmē ķēdes darbības parametrus.Ampermetra skalu var atzīmēt ampēros vai citās ampēra daļās: mikroampēros, miliampēros utt. Ir vairāki ampērmetru veidi: elektroniskie, mehāniskie utt.
- ir elektroniska mērierīce, kas spēj izmērīt dažādus elektriskās ķēdes parametrus (pretestību, spriegumu, vadītāja pārrāvumu, akumulatora piemērotību u.c.), ieskaitot strāvas stiprumu. Ir divu veidu multimetri: digitālie un analogie. Multimetram ir dažādi mērījumu iestatījumi.
Kā izmērīt strāvu ar multimetru
- . Ja jums ir nepieciešams izmērīt strāvu, nepārtraucot elektrisko ķēdi, tad skavu skaitītāji ir lielisks risinājums šim uzdevumam. Šī ierīce tiek ražota vairākos veidos un dažādos dizainos. Daži modeļi var izmērīt arī citus ķēdes parametrus. Ir ļoti ērti izmantot mērīšanas strāvas skavas.
Strāvas mērīšanas metodes
Lai izmērītu strāvu elektriskajā ķēdē, ir nepieciešams savienot vienu ampērmetra vai citas ierīces, kas spēj izmērīt strāvu, spaili ar strāvas avota pozitīvo spaili vai, bet otru - ar patērētāja vadu. Pēc tam jūs varat izmērīt strāvas stiprumu.
Veicot mērījumus, jābūt uzmanīgiem, jo, atverot aktīvu elektrisko ķēdi, var rasties elektriskā loka.
Lai izmērītu strāvas stiprumu elektriskajām ierīcēm, kas pievienotas tieši kontaktligzdai vai mājsaimniecības kabelim, mērierīce ir iestatīta režīmā maiņstrāva ar pārvērtētu augšējo robežu. Pēc tam mērierīce tiek pievienota fāzes vada pārtraukumam.
Visus pieslēgšanas un atvienošanas darbus drīkst veikt tikai atslēgtā ķēdē. Pēc visiem savienojumiem varat pielietot strāvu un izmērīt strāvu. Šādā gadījumā nepieskarieties tukšām strāvu nesošajām daļām, lai izvairītos no elektriskās strāvas trieciena. Šādas mērīšanas metodes ir neērtas un rada zināmas briesmas.
Daudz ērtāk ir veikt mērījumus ar strāvas skavām, kuras var veikt visas multimetra funkcijas atkarībā no ierīces versijas. Ar šādām ērcēm ir ļoti viegli strādāt. Ir nepieciešams iestatīt līdzstrāvas vai maiņstrāvas mērīšanas režīmu, izplatīt ūsas un pārklāt ar tām fāzes vadu. Pēc tam jums jāpārbauda ūsu saderība savā starpā un jāizmēra strāva. Lai rādījumi būtu pareizi, tikai fāzes vads ir jāpārklāj ar ūsām. Ja vienlaikus pārklājat divus vadus, mērījums nedarbosies.
Skavas mērītājus izmanto tikai maiņstrāvas parametru mērīšanai. Ja izmanto mērīšanai līdzstrāva, ūsas saruks ar lielu spēku, un tās būs iespējams izstumt, tikai izslēdzot strāvu.
Elektriskā strāva - lādētu daļiņu virzīta (pasūtīta) kustība. Šādas daļiņas var būt: metālos - elektroni, gāzēs - joni un elektroni, vakuumā noteiktos apstākļos - elektroni, pusvadītājos - elektroni un caurumi (elektronu caurumu vadītspēja). Dažreiz elektrisks. strāvu sauc arī par pārvietošanas strāvu, kas rodas elektriskā lauka izmaiņu rezultātā. Elektrības strāvai ir kvantitatīvie raksturlielumi: skalārs - strāvas stiprums un vektors - strāvas blīvums.
Pašreizējais spēks - fiziskais daudzums, kas vienāds ar lādiņa daudzuma attiecību, kas kādu laiku izgājis caur vadītāja šķērsgriezumu, pret šī laika intervāla vērtību Strāvas stiprumu starptautiskajā mērvienību sistēmā (SI) mēra ampēros (krievu val. Apzīmējums: A). Saskaņā ar Oma likumu strāvas stiprums ķēdes daļā ir tieši proporcionāls spriegumam, kas tiek pievadīts šai ķēdes daļai, un ir apgriezti proporcionāls tās pretestībai:
Jauda elektriskā strāva ir viņa paveiktā darba attiecība pret laiku, kurā darbs tiek veikts. Jauda tiek mērīta vatos. Vatmetrs ir mērierīce, kas paredzēta elektriskās strāvas jaudas noteikšanai. strāvas vai elektromagnētiskais signāls.
Elektriskais spriegums ir vērtība, kas skaitliski vienāda ar elektriskā lādiņa vienības pārvietošanas darbu starp diviem patvaļīgiem elektriskās ķēdes punktiem.
2. Pastāvīga elektriskā strāva. Elektriskā lauka raksturojums. Oma likums ķēdes posmam. Formulējiet un pierakstiet Džoula-Lenca likumu.
Elektrisko strāvu sauc par konstantu, ja strāvas stiprums un tās virziens laika gaitā nemainās. Galvenās īpašības elektriskais lauks: potenciāls, spriegums un spriegums. Elektriskā lauka enerģija, kas saistīta ar ievietotā pozitīvā lādiņa vienību dots punkts lauks, un to sauc par lauka potenciālu tā dotajā punktā. elektriskā lauka potenciāls tā dotajā punktā ir skaitliski vienāds ar darbu, ko veic ārējs spēks, pārvietojot pozitīvā lādiņa vienību no lauka ārpuses uz noteiktu punktu. Lauka potenciālu mēra voltos. Ja potenciālu apzīmē ar burtu φ, lādiņu apzīmē ar burtu q un lādiņa pārvietošanai iztērētais darbs ir W, tad lauka potenciālu dotajā punktā izsaka ar formulu φ = W/q
Spriegums starp diviem elektriskā lauka punktiem ir skaitliski vienāds ar darbu, ko lauks veic, lai pārnestu pozitīvā lādiņa vienību no viena lauka punkta uz citu.
Kā redzat, spriegums starp diviem lauka punktiem un potenciālā starpība starp tiem pašiem punktiem ir viena un tā pati fiziskā vienība. Spriegumu mēra voltos (V)
Vērtību E, kas skaitliski vienāda ar spēku, ko piedzīvo pozitīvā lādiņa vienības noteiktā lauka punktā, sauc par elektriskā lauka intensitāti. F = Q x E, kur F ir spēks, kas no elektriskā lauka iedarbojas uz lādiņu Q, kas novietots noteiktā lauka punktā, E ir spēks, kas iedarbojas uz pozitīvo lādiņa vienību, kas atrodas tajā pašā lauka punktā.
Oma likums ķēdes posmam
Strāvas stiprums ir tieši proporcionāls potenciālajai starpībai (spriegumam) ķēdes sekcijas galos un apgriezti proporcionāls šīs sekcijas pretestībai:
I \u003d U / R kur U ir spriegums šajā ķēdes sadaļā
R ir šīs ķēdes sadaļas pretestība
Formulējiet un uzrakstiet Džoulu-Lencu
Kad elektriskā strāva iet caur vadītāju, vadītājā izdalītais siltuma daudzums ir tieši proporcionāls strāvas kvadrātam, vadītāja pretestībai un laikam, kurā elektriskā strāva plūda caur vadītāju.
Šo pozīciju sauc par Lenca-Džoula likumu.
Ja strāvas radīto siltuma daudzumu apzīmējam ar burtu Q (J), caur vadītāju plūstošo strāvu - I, vadītāja pretestību - R un laiku, kurā strāva plūda caur vadītāju - t, tad Lenca-Džoule likumam var dot šādu izteiksmi:
Tā kā I = U/R un R = U/I, tad Q = (U2/R) t = UIt.
3. Kāds ir iemesls Lissajous figūru iegūšanai? Uzzīmējiet skaitļus, ja frekvence kanālā X = 50 Hz - const, un frekvence Y kanālā = 25,50,100,150 Hz.
Lissajous figūras ir slēgtas trajektorijas, kuras zīmē punkts, kas vienlaikus veic divas harmoniskas svārstības divos savstarpēji perpendikulāros virzienos.
Figūru forma ir atkarīga no attiecības starp abu svārstību periodiem (frekvencēm), fāzēm un amplitūdām 
X = 50 Hz, y = 50 Hz X = 50 Hz, y = 100 Hz X = 50 Hz, y = 150 Hz x = 50 Hz y = 25 Hz
Pašreizējais spēks- fiziskais lielums, kas vienāds ar lādiņa daudzuma attiecību, kas noteiktā laikā izgājis caur vadītāja šķērsgriezumu, un šī laika intervāla vērtību:
Strāvas stiprumu Starptautiskajā vienību sistēmā (SI) mēra ampēros, ampērs ir viena no septiņām SI pamatvienībām.
Saskaņā ar Oma likumu strāvas stiprums ķēdes posmam ir tieši proporcionāls ķēdes posmam pieliktajam spriegumam un apgriezti proporcionāls šīs ķēdes sekcijas vadītāja pretestībai:
kur e ir elektronu lādiņš, n ir daļiņu koncentrācija, S ir vadītāja šķērsgriezuma laukums, ir vidējais elektronu sakārtotās kustības ātrums.
SI mērvienība ir 1 A = 1 C/s.
Strāvas stipruma mērīšanai tiek izmantota īpaša ierīce - ampērmetrs (ierīcēm, kas paredzētas mazu strāvu mērīšanai, tiek izmantoti arī nosaukumi miliammetri, mikroampermetrs, galvanometrs). Tas ir iekļauts atvērtajā ķēdē vietā, kur jums jāmēra strāvas stiprums. Galvenās strāvas stipruma mērīšanas metodes ir: magnetoelektriskā, elektromagnētiskā un netiešā (mērot spriegumu ar voltmetru pie zināmas pretestības).
Maiņstrāvas gadījumā izšķir momentānās strāvas stiprumu, amplitūdas (pīķa) strāvas stiprumu un efektīvo strāvas stiprumu (vienāds ar līdzstrāvas stiprumu, kas piešķir tādu pašu jaudu).
strāvas blīvums- vektora fiziskais lielums, kas nozīmē strāvas stiprumu, kas plūst caur virsmas elementu laukuma vienībā. Piemēram, ar vienmērīgu strāvas blīvuma sadalījumu un visur tās sekcijas plaknes ortogonalitāti, caur kuru tiek aprēķināta vai mērīta strāva, strāvas blīvuma vektora lielums:
kur es- strāvas stiprums caur vadītāja laukuma šķērsgriezumu S(skatīt arī attēlu).
Dažreiz mēs varam runāt par skalāro strāvas blīvumu, šādos gadījumos tas nozīmē tieši šo vērtību j, kas norādīts formulā.
Vispārīgi:
,
kur ir strāvas blīvuma vektora normālā (ortogonālā) komponente attiecībā pret virsmas laukuma elementu; vektors - speciāli ieviests virsmas elementa vektors, kas ir ortogonāls elementāram laukumam un kura absolūtā vērtība ir vienāda ar tā laukumu, kas ļauj rakstīt integrandu kā parastu skalāru reizinājumu.
Kā redzams no šīs definīcijas, strāvas stiprums ir strāvas blīvuma vektora plūsma caur noteiktu fiksētu virsmu.
Vienkāršākais pieņēmums, ka visi strāvas nesēji (uzlādētās daļiņas) pārvietojas ar vienādu ātruma vektoru un tiem ir vienādi lādiņi (šāds pieņēmums dažkārt var būt aptuveni pareizs; tas ļauj labāk izprast strāvas blīvuma fizisko nozīmi), un to koncentrācija,
kur ir šo nesēju lādiņu blīvums.
Vektora virziens atbilst ātruma vektora virzienam, ar kādu pārvietojas lādiņi, radot strāvu, ja q pozitīvi.
Patiesībā pat viena veida nesēji pārvietojas kopumā un, kā likums, ar dažādiem ātrumiem. Tad ar jāsaprot vidējais ātrums.
Sarežģītās sistēmās (ar dažāda veida lādiņa nesējiem, piemēram, plazmā vai elektrolītos)
tas ir, strāvas blīvuma vektors ir visu veidu mobilo sakaru operatoru strāvas blīvumu summa; kur ir katra tipa daļiņu koncentrācija, ir noteikta tipa daļiņas lādiņš, ir šī tipa daļiņu vidējā ātruma vektors.
Vispārīgā gadījuma izteiksmi var uzrakstīt arī visu atsevišķu daļiņu summas izteiksmē:
Pati formula ir gandrīz tāda pati kā iepriekšminētā formula, bet tagad ir summēšanas indekss i nozīmē nevis daļiņu veida skaitu, bet katras atsevišķas daļiņas skaitu, nav svarīgi, vai tām ir vienādi vai atšķirīgi lādiņi, savukārt koncentrācijas vairs nav vajadzīgas.
Strāvas blīvums un jauda
Elektriskā lauka veikto darbu uz strāvas nesējiem acīmredzami raksturo jaudas blīvums [enerģija / (laika apjoms)]:
kur punkts apzīmē skalāro reizinājumu.
Visbiežāk šī jauda tiek izkliedēta vidē siltuma veidā, bet kopumā tas ir saistīts ar pilna laika elektrisko lauku un daļu no tā var pārvērst cita veida enerģijā, piemēram, viena vai cita veida starojuma enerģijā, mehāniskajā darbā (īpaši elektromotoros) utt.
Oma likums
Lineārā un izotropā vadošā vidē strāvas blīvums ir saistīts ar elektriskā lauka stiprumu noteiktā punktā saskaņā ar Ohma likumu:
kur ir vides īpatnējā vadītspēja, ir elektriskā lauka stiprums. Vai:
kur ir pretestība.
Lineārā anizotropā vidē ir tādas pašas attiecības, taču šajā gadījumā, vispārīgi runājot, elektriskā vadītspēja ir jāuzskata par tensoru, bet reizināšana ar to - kā vektora reizinājums ar matricu.
Elektriskā lauka darbības formula (tā jaudas blīvums)
kopā ar Oma likumu iegūst izotropās elektriskās vadītspējas formu:
kur un ir skalāri, un anizotropiem:
kur ir paredzēta kolonnas vektora matricas reizināšana (no labās puses uz kreiso) ar matricu un rindas vektoru, un tenzors un tenzors ģenerē atbilstošās kvadrātiskās formas.
Rapotenciamakšķerēšana starp diviem stacionāra elektriskā vai gravitācijas lauka punktiem mēra ar darbu, ko veic lauka spēki, pārvietojot vienības pozitīvo lādiņu vai attiecīgi masas vienību no viena punkta ar lielu potenciālu uz citu ar mazāku potenciālu. Ja j 1, j 2 - pārvietotā lādiņa (vai masas) trajektorijas sākuma un beigu punkta potenciāli, tad R. p. u= j1 - j2; potenciālās izmaiņas Dj= j 2 - j1 =-un.
Patvaļīga elektriskā lauka darbu, lai pārvietotu +1 lādiņu no viena punkta uz otru, sauc par elektrisko spriegumu starp šiem punktiem; stacionāra lauka gadījumā spriegums sakrīt ar R. p.
Elektromotora spēks(EMF) ir skalārs fizikāls lielums, kas raksturo ārējo spēku darbu, tas ir, jebkuru neelektriskas izcelsmes spēku, kas darbojas kvazistacionārās līdzstrāvas vai maiņstrāvas ķēdēs. Slēgtā vadošā ķēdē EML ir vienāds ar šo spēku darbu, pārvietojot vienu pozitīvu lādiņu pa visu ķēdi.
Pēc analoģijas ar elektriskā lauka intensitāti tiek ieviests jēdziens ārējo spēku spriedze, ko saprot kā vektora fizisko lielumu, kas vienāds ar ārējā spēka, kas iedarbojas uz testa elektrisko lādiņu, attiecību pret šī lādiņa vērtību. Tad slēgtā ķēdē emf būs vienāds ar:
kur ir kontūras elements.
EML, tāpat kā spriegumu, Starptautiskajā vienību sistēmā (SI) mēra voltos. Mēs varam runāt par elektromotora spēku jebkurā ķēdes daļā. Tas ir ārējo spēku specifiskais darbs nevis visā ķēdē, bet tikai šajā sadaļā. Galvaniskās šūnas EMF ir ārējo spēku darbs, pārvietojot vienu pozitīvu lādiņu šūnas iekšpusē no viena pola uz otru. Ārējo spēku darbu nevar izteikt ar potenciālu starpību, jo ārējie spēki ir nepotenciāli un to darbs ir atkarīgs no trajektorijas formas. Tā, piemēram, ārējo spēku darbs, pārvietojot lādiņu starp strāvas spailēm ārpus paša avota, ir vienāds ar nulli.