Как изменить силу тока
Перейти к содержимому

Как изменить силу тока

Как изменить силу тока

Какой силы ток течёт в лампочке и молнии, сколько ампер смертельны для человека, почему перегорают предохранители и как работает прибор для измерения силы тока.

Время чтения:

Что такое сила тока

Представим обычный водопроводный кран. Открываем вентиль — бежит вода. Чем больше мы будем поворачивать ручку, тем сильнее станет напор и тем больше воды будет выливаться из крана за определённое время.

Похоже обстоит дело и с электрическим током. Только вместо крана — проводник, молекулы воды — заряженные частицы, напор — напряжение, а расход воды — сила тока.

Что такое сила тока

Сила тока (I) — это отношение электрического заряда (q), прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения (t).

Единица измерения силы тока — Ампер (A). Она названа в честь Андре-Мари Ампера — французского физика, который совершил несколько важных открытий, связанных с электричеством.

Андре-Мари Ампер

Один Ампер — это сила тока, при которой за одну секунду через поперечное сечение проводника проходит заряд, равный одному Кулону, то есть заряд чуть больше, чем шести квинтиллионов (миллиард миллиардов) электронов.

Чтобы понять, Ампер — много это или мало, обратимся к фактам.

Ток силой в 0,05 Ампер вызывает неприятные ощущения, а ток в 0,1 Ампер может убить человека за несколько секунд. В светодиодных лампочках течёт ток в 0,02 Ампер, мобильный телефон при максимальной нагрузке потребляет до 0,5 Ампер, автомобильный аккумулятор способен выдавать несколько сотен Ампер, а ток в молнии достигает 200 000 Ампер.

Сила тока и сопротивление

Как усилить поток воды из шланга? Можно добавить напор (увеличить давление), но не слишком сильно, иначе шланг разорвёт. А можно взять шланг большего диаметра.

То же справедливо и для проводника: чем больше он в сечении, тем больший поток электронов может пропустить. Но если сила тока окажется слишком большой, проводник перегреется и сгорит.

Именно так работают плавкие предохранители в электронных приборах: при резком скачке силы тока тонкий проводок перегорает, и устройство отключается от сети.

Плавкие предохранители: новый и отработанный

Чем короче и шире шланг, тем большее количество воды он способен пропустить за единицу времени. Также и с электричеством: сила тока, проходящего через проводник за секунду, зависит от сопротивления проводника. Только кроме длины и площади сечения на сопротивление влияет материал, из которого проводник сделан.

Формула сопротивления выглядит так:

l — это длина проводника, S — площадь его сечения, а ρ — удельное сопротивление, у каждого материала оно своё.

Удельные электрические сопротивления некоторых веществ

Вещества с низким удельным сопротивлением называются проводниками, они проводят электричество наиболее эффективно. Вещества с высоким удельным сопротивлением называют диэлектриками — их можно использовать в качестве изоляторов. Среднее положение занимают полупроводники — они проводят электричество, но не так хорошо, как проводники.

Сопротивление измеряется в Омах. Проводник обладает сопротивлением в 1 Ом, если на его концах возникает напряжение в 1 Вольт при силе тока в 1 Ампер.

Как измерить силу постоянного тока

Существует специальный прибор для измерения силы тока — амперметр. Он подключается последовательно к проводнику, в котором нужно измерить силу тока. Для этого один из концов нужного проводника отсоединяют от электрической цепи и в получившийся разрыв включают амперметр с помощью двух клемм — со знаками «+» и «−». Клемму со знаком «+» подключают к точке разрыва, которая сохранила связь с положительным полюсом источника тока.

Поскольку сила тока на всех последовательных участках цепи одинакова (он нигде не «застаивается»), амперметр можно включать как до потребителя тока, так и после.

На схемах амперметр изображается буквой «А» в круге.

Схема включения амперметра

Существует много разных видов амперметров, различающихся по принципу действия. Проще всего устроен тепловой амперметр. Между двумя зажимами натянута проволока, соединённая нитью с пружиной. Нить охватывает петлёй неподвижную ось со стрелкой. Когда к зажимам подаётся ток, он проходит через проволоку и нагревает её. Нагретая проволока становится немного длиннее, из-за этого нить сильнее оттягивается пружиной. При движении нить поворачивает ось, и стрелка на ней показывает, чему равна сила тока.

Тепловой амперметр

Современные электрики пользуются мультиметрами — приборами, которые позволяют измерить и силу тока, и напряжение, и сопротивление.

Цифровой мультиметр для измерения силы тока

Бесплатный доступ к занятиям в Домашней школе

Вы получите записи уроков по нескольким предметам, познакомитесь с учителями и попробуете решить домашнее задание

Каким образом можно изменить электрический ток в катушке?

Изменить ток в катушке индуктивности можно путем изменения количества витков; если вставить металлический (или из любого другого магнитного материала) сердечник, то возрастет индуктивность, а так как индуктивность обратно пропорциональна изменению тока, то сила тока уменьшится; изменить силу тока во всей цепи.

  • Связаться с нами
  • Правила проекта
  • Лицензионное соглашение
  • Политика конфиденциальности

Как измерить силу тока мультиметром

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.

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.

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.

Измеряем силу тока

Независимо от того какой вид мультиметра вы используете, алгоритм того, как измерить ток не изменяется и состоит из следующих этапов:

  • берем щупы, их всего два, красный и черный, и устанавливаем в соответствующие гнезда – черный в черное, а красный в красное, помеченное буквой «А» (от единицы измерения силы тока – Ампер);
  • при помощи тумблера выбираем тип тока, который будем измерять – постоянный «DC» или переменный «AC»;
  • задаем интервал предполагаемой величины тока, лучше если он будет изначально выбран несколько выше, если предел будет ниже ожидаемого, то тестер может просто «сгореть».

После того как прибор настроен и подготовлен к проведению исследований, можно приступать непосредственно к проведению замеров на участке цепи, выходе прибора. Не забудьте перед началом тестирования обесточить электрическую сеть!

Для проведения измерений силы тока мультиметр должен подключаться к сети последовательно. То есть на участке цепи необходимо выполнить разрыв или просто оголить концы проводов и к ним подключить зажим типа «крокодил» от черного провода и щуп-шило от красного, после чего можно подавать напряжение в сеть и снимать показания. Для тестирования какого либо прибора, потребуется дополнительный провод, которым необходимо соединить одно из гнезд розетки и контакт вилки. Разъем «крокодил» закрепляет на втором контакте вилки, а красный щуп помещаем во второе гнездо розетки. Цепь замкнулась. Проводим замер.

Если на дисплее отображаются нули (стрелка на циферблате не отклоняется от нулевого положения), то это свидетельствует об обрыве цепи (неисправности бытового прибора) либо о неправильном выборе предела измерений. Отключив ток, настройте мультиметр заново, выбрав другие предельные значения. И проведите следующий замер.

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.

Калькулятор стоимости доставки ТК Деловые линии

Вся информация защищена законодательством РФ “об авторском праве” © 2010-2023 Цена на сайте не является офертой (в соответствии со ст.435 ГК РФ). Стоимость и сроки поставки уточняются после выставления счёта и фиксируются в Договоре. Производитель может изменять технические характеристики, внешний вид и комплектацию товаров в одностороннем порядке без уведомления, поэтому внешний вид, цветовая гамма, технические характеристики товара и комплектность, представленные на сайте, могут отличаться от реальных.

Как изменить силу тока

Любая электротехническая система не обходится без расчета силы тока в цепях, проводниках и приборах. Например, при монтаже электрической проводки в однофазной сети или в трехфазной сети для расчета толщины проводников и автоматических защитных выключателей необходимо знать силу тока, который будет протекать в данных линиях. Правильное измерение – залог безопасной и надежной эксплуатации любого электрического устройства.

Как измерить силу тока

Измерения силы тока проводят не только для расчета цепей, но и для диагностики электрического оборудования (например, измерения на трехфазном двигателе) и бытовых электроприборов (в нагревателе, лампочках, блоках питания, зарядных устройствах USB и пр.). Автомобильные электрики, для выявления неисправности в электрических системах автомобиля (например, в прикуривателе) проводят измерения силы тока на аккумуляторе или на генераторе автомобиля. В этой статье мы подробно расскажем, как правильно измерять ток в различных ситуациях.

Как измерить ток

Для того, чтобы уметь правильно измерить силу тока, не обязательно быть профессиональным электриком, но необходимо иметь некоторые познания в электротехнике.

Что же такое сила тока? Сила тока – физическая величина, которая равна отношению количества заряда, который проходит через определенную поверхность за некоторое время, к величине этого промежутка времени. Данная величина измеряется в Амперах и обозначается буквой «А». Хоть определение силы тока и звучит достаточно мудрено, но в этой физической величине нет ничего сложного.

Применение токоизмерительных клещей

Но как измерить амперы? Чтобы провести измерения силы тока необходимо иметь определенный инструмент или оборудование для этого. Обычно измерения в цепи постоянного напряжения проводят мультиметром или тестером, а в сетях переменного напряжения токоизмерительными клещами или амперметром.

Измерение тока автомобильного аккумулятора

Постоянный ток

Как уже было сказано выше, измерения силы тока в цепях постоянного напряжения удобнее всего проводить мультиметром. Для того, чтобы осуществить измерение необходимо взять мультиметр и настроить его для работы с силой тока.

Для этого переключатель режимов перемещается в положение DCA (измерение постоянного тока), а красный и черный штекеры щупов мультиметра подключаются к гнездам с обозначением «10А» и «COM», а другие концы подключаются в разрыв цепи (то есть красный подключается к положительной полярности, а черный к отрицательной).

Разные пределы измерения силы тока, для предела 10А выделено отдельное гнездо и отдельный предел измерения

На современных китайских мультиметрах есть два гнезда для измерения силы тока. Одно из них подписано mA. Оно защищено предохранителем и предназначено для измерения малых токов, зачастую не более 200 мА. А второе гнездо подписывается либо просто «А», либо «10А». Оно не защищено предохранителем и предназначено для измерения тока большой величины. При этом время измерения обычно ограничивается периодом в 10-20 секунд.

Измерения производят с максимального значения, постепенно уменьшая для получения на экране необходимой размерности значения. Важно понимать примерную мощность электрической сети, в которой проводятся измерения, и выбирать прибор в соответствии с этим. Если прибор не рассчитан на такую величину, то он может выйти из строя или произойдет короткое замыкание.

В быту измерения силы тока постоянного напряжения проводят, например, у светодиода на светодиодной ленте или на плате телевизора (или другой техники) при его ремонте, а также в других случаях.

Измерение постоянного тока мультиметром

Многие думают, что для измерений силы тока нужно покупать дорогой мультиметр. Но тут надо понимать, для каких целей и задач будет использоваться прибор. Если работу выполняет профессиональный электрик, то приобретается более точный и дорогой инструмент, а домашние измерения можно производить и китайским мультиметром.

Переменный ток

Измерение силы тока в цепи переменного тока сложнее, чем для постоянного. Для этого применяют такие приборы, как амперметр или токоизмерительные клещи. Использование токоизмерительных клещей – самый удобный и безопасный способ, но он подходит только при открытой прокладке проводки или кабеля. Такой способ позволяет измерить ток без разрыва цепи, что существенно безопаснее и быстрее.

Измерение токоизмерительными клещами фазного тока в трёхфазной цепи

Измерение производится путем помещения проводника под напряжением в разъёмный магнитопровод со вторичной обмоткой (конструкция почти аналогична трансформатору тока). Благодаря явлению электромагнитной индукции можно измерить вторичный ток в обмотке, а после этого прибор рассчитывает первичный в измеряемой цепи. При измерении токоизмерительными клещами проводник заводится в раствор клещей и на дисплее прибора отображается сила тока в цепи переменного напряжения.

Чтобы применять амперметр для измерений силы тока нужно обладать определенными навыками и знать, как следует включить в цепь амперметр чтобы измерить силу тока.

Амперметр, как и мультиметр включается в разрыв цепи. При этом важно понимать, что переменный ток наиболее опасен, поэтому требует серьезного отношения к электробезопасности. При включении амперметра в цепь, подачи напряжения и подключения нагрузки на дисплее или табло амперметра будет указана сила тока в цепи.

Подключение амперметра и вольтметра в цепь

Примеры измерения тока

Для понимания принципов измерения силы тока в различных электроприборах и цепях ниже приведены варианты устройств и способы измерения силы тока.

Электродвигатель

Измерения силы тока в обмотках электродвигателя производят для проверки наличия коротких замыканий, неисправностей и для настройки правильного алгоритма управления электродвигателем. Так как ток в трехфазном асинхронном двигателе в каждой фазе одинаковый, то достаточно подключить один амперметр к одной фазе для проверки его потребления.

Для диагностики каждой из обмоток замеряют ток в каждой фазе, и если в каждой из фаз он отличается, то в какой-то из обмоток возможно межвитковое замыкание, а если в одной из фаз вообще нет тока — то либо обрыв на линии либо обрыв в обмотке. Если в одной из фаз ток есть но он меньше чем в двух других – возможен плохой контакт в брно или в коммутационных приборах.

У однофазного электромотора все проще: ток измеряется на единственной фазе. Но нужно иметь в виду, что максимальная сила тока амперметра ограничена и обычно составляет не более 5А, поэтому при для больших токов используют токовые клещи или другие схемы с трансформаторами тока и амперметром.

Сварочный аппарат

Для того, чтобы понимать какие электроды использовать и в каком режиме производить сварочные работы можно измерить силу тока на проводе выхода у сварочного аппарата под нагрузкой. Измерение производят аналогично другим приборам, включая в цепь на сварочном инверторе амперметр с трансформатором (бывают и старые модели амперметров с возможностью измерения до 200 А) или используя токоизмерительные клещи.

Батарейки и аккумуляторы

В быту часто бывает необходимо измерить ток электроприбора на батарейках (в качестве батареек могут быть кроны, пальчиковые батарейки и прочие аккумуляторы). Важно понимать, что просто подключить мультиметр или амперметр к источнику нельзя, потому что силу тока измеряют только под нагрузкой.

Измерение тока батарейки в цепи с резистором

В качестве нагрузки можно остановится на лампе накаливания или на резисторе или включится в цепь самого прибора. Для замера нужно выбрать на мультиметре необходимый режим (для измерения постоянного тока), правильно подключить клеммы к прибору и на участке цепи. При этом на экране мы получим искомое значение для той нагрузки, которая подключена к аккумулятору.

Измерение в цепи с резистором и аккумулятором «крона»

Заключение

Как можно убедится, существует всего два способа измерения силы тока:

  1. С помощью амперметра или мультиметра — в этом способе важно чтобы прибор выдерживал и его предел измерения был рассчитан на измеряемую силу тока. Недостаток у этого способа состоит в том, что необходимо разрывать цепь. Тогда при измерениях на плате придется перерезать дорожку, а при измерении потребления приборов – разделывать их кабель и выделять одну из жил, или отключать от прибора один провод и включать в его цепь измерительный прибор.
  2. С помощью токоизмерительных клещей. Зачастую этот способ используются для измерения переменного тока, но современной промышленностью выпускают токоизмерительные клещи для постоянного тока, принцип действия которых основан на эффекте Холла (только такие клещи дороговаты — стоят от 50$). Удобен способ тем, что не нужно разрывать цепь – нужно лишь ОДНУ жилу вложить в клещи и на экране высветится сила тока в цепи (или стрелка подскочит, если прибор стрелочный).

Существуют и комбинированные способы, когда измерительный прибор не рассчитан на измеряемую величину – можно использовать трансформатор тока. Например, электросчетчики прямого включения не всегда могут измерять большие токи для учета электроэнергии. Тогда их подключают не напрямую, а через трансформатор тока.

Теперь вы знаете, как измерить силу тока в цепи постоянного и переменного тока. Надеемся, наша инструкция и примеры помогли вам разобраться в вопросе. Если что-либо осталось непонятным, задавайте вопросы в комментариях под статьей!

Материалы по теме:

  • Закон Ома простыми словами
  • Активная, реактивная и полная мощность
  • Как выбрать мультиметр для дома и работы
  • Перевод ампер в киловатты

Опубликовано 12.11.2019 Обновлено 12.11.2019 Пользователем Александр (администратор)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *