Közvetlen értékelési módszer. Hogyan mérik az ellenállást? Elektromos ellenállás képlet mértékegysége

Tegyük fel rögtön, hogy az elektromos áram ellenállásának méréséről beszélünk. Mi ez, és hogyan mérik az ellenállást?

Három bálna

Honnan ez az ellenállás egyáltalán? A természetben található összes anyag az elektromos vezetőképesség szempontjából 3 kategóriába sorolható - szigetelők, félvezetők és vezetők. Az előbbiek egyáltalán nem vezetnek elektromos áramot (például üveg, műanyag, levegő), utóbbiak csak bizonyos feltételek mellett (szilícium, germánium) adják át az áramot, és minden modern elektronika ezekre épül. De minket az utóbbi érdekel – az ismerős útmutatók. Közönséges rézhuzal, az a vezeték, amely a számítógépet a konnektorhoz köti – ezek mind vezetők.

Hogyan tudnak a vezetők ellenállni az elektromos áramnak? A tény az, hogy ideális vezető nem létezik a természetben. Bármelyik, még a „legtisztább” vezetőben is mindig van olyan szennyeződés, amely ellenáll a vezető testében mozgó elektronoknak. Az elektronok ütközése ezekkel a szennyeződésekkel melegedést, esetenként (ha a fluxussűrűség túl nagy, azaz túl nagy az áramerősség) és a vezető tönkremenetelét okozza (a fűtőelemek és biztosítékok működése ezen alapul).

Egy kis matek

Hogyan mérik a vezető, vagy inkább egy elektromos áramkör ellenállását? Ennek a mennyiségnek a mértékegységét Georg Simon Ohm fizikusról nevezték el. Igen, ugyanaz az Om, akinek a törvényét mindannyian tanultuk az iskolában. A szakirodalomban az „omega” betűvel jelölik. Maga az ellenállás a számításokban „R”-ként van írva (U – feszültség, I – áram, P – teljesítmény stb.). Mit jelent ez az érték? Nézzünk egy példát. Ugyanezen Ohm-törvény szerint, ha a vezetőnk ellenállása 1 Ohm, a végeire 220 voltos feszültséget kapcsolva 220 amperes áramot kapunk (áram = feszültség osztva az ellenállással). Az áramerősséget megszorozva a feszültséggel megtudjuk a teljesítményt: 220 volt * 220 amper = 48 400 watt vagy 48 kilowatt. Ez NAGYON nagy teljesítmény, amelyet egyetlen háztartási vezeték sem tud ellenállni. Valójában egy ilyen áram rövidzárlati áram lesz. Ez azt mutatja, milyen fontos az áramköri ellenállás pontos ismerete a feszültség rákapcsolása előtt! Szerencsére nem olyan nehéz kideríteni, és még számításokat sem kell végezni. Vannak speciális mérőműszerek - ohmmérők, amelyek az egyenáramú ellenállás értékét mutatják. A megohméterek egy típusát nagy ellenállási értékek mérésére tervezték, és főként a szigetelés tesztelésére használják. Manapság nehéz az ohmmérőket különálló eszközként találni. Többnyire kombinált műszerek – avométerek vagy multiméterek – részét képezik, amelyeket minden kínai árustandában árulnak.

Szóval sok sikert a mérésekhez!

Bevezetés………………………………………………………………………………2

Egyenáramú ellenállás mérése…………………..…….3

Ampermérő-voltmérő módszer…………………………………………………………………3

Közvetlen értékelési módszer……………………………………………………………..4

Hidak egyenáramú ellenállás mérésére……………………6

Nagyon nagy ellenállások mérése………………………………………9

AC ellenállás mérése………………….…...10

Imitancia mérő…………………………………………………

Mérővonal………………………………………………………………..……….11

Ultrakis ellenállás mérése………………………………………………………

Következtetések………………………………………………………………….………..…14

Bevezetés

Az elektromos ellenállás a vezető fő elektromos jellemzője, egy elektromos áramkör vagy szakaszának elektromos árammal szembeni ellenállását jellemző érték. Az ellenállást olyan alkatrésznek is nevezhetjük (gyakrabban ellenállásnak), amely elektromos ellenállást biztosít az árammal szemben. Az elektromos ellenállást az elektromos energia más energiaformákká történő átalakítása okozza, és Ohmban mérik.

Az ellenállást (gyakran R betűvel jelölik) bizonyos határokon belül egy adott vezető állandó értékének tekintjük, és így definiálható.

R - ellenállás;

U az elektromos potenciálkülönbség a vezető végén, voltban mérve;

I a vezető végei között potenciálkülönbség hatására folyó áram, amperben mérve.

Az ellenállás gyakorlati mérésére a mérési körülményektől és az objektumok természetétől, a mérések szükséges pontosságától és sebességétől függően sokféle módszert alkalmaznak. Például vannak módszerek egyenáramú és váltakozó áramú ellenállás mérésére, nagy ellenállások, kis és ultra-kis ellenállások mérésére, közvetlen és közvetett stb.

A munka célja a fő, a gyakorlatban legelterjedtebb ellenállásmérési módszerek azonosítása.

Egyenáramú ellenállás mérése

Az egyenáramú ellenállás mérésének fő módszerei az indirekt módszer, a direkt becslési módszer és a hídmódszer. A mérési módszer megválasztása a mért ellenállás várható értékétől és a szükséges mérési pontosságtól függ. A közvetett módszerek közül a leguniverzálisabb az ampermérő-voltmérő módszer.

Ampermérő-voltmérő módszer

Ez a módszer a mért ellenálláson átfolyó áramerősség és a rajta áthaladó feszültségesés mérésén alapul. Két mérési séma használatos: nagy ellenállások mérése (a) és kis ellenállások mérése (b). Az áram- és feszültségmérés eredményei alapján meghatározzák a kívánt ellenállást.

Az (a) áramkörhöz a kívánt ellenállás és a relatív módszertani hiba a következő képletekkel határozható meg:

ahol Rx a mért ellenállás, Ra pedig az ampermérő ellenállása.

A (b) áramkörnél a kívánt ellenállást és a mérés relatív módszertani hibáját a következő képletek határozzák meg:

A képletből egyértelműen kiderül, hogy a szükséges ellenállás közelítő képlettel történő kiszámításakor hiba lép fel, mert a második áramkörben lévő áramok és feszültségek mérésekor az ampermérő figyelembe veszi a voltmérőn áthaladó áramot is, és az első áramkörben. , a voltmérő méri a feszültséget az ellenálláson kívül az ampermérőn is .

A relatív módszertani hibák definíciójából az következik, hogy az (a) séma szerinti mérés kisebb, míg a (b) séma szerinti mérés kis ellenállások mérésekor kisebb hibát ad. A mérési hiba ezzel a módszerrel a következő kifejezéssel kerül kiszámításra:

„A méréshez használt műszerek pontossági osztálya legfeljebb 0,2 lehet. A voltmérő közvetlenül a mért ellenálláshoz csatlakozik. A mérés során az áramerősségnek olyannak kell lennie, hogy a leolvasott értékek a skála második felében legyenek mérve. Ennek megfelelően a 0.2 osztályú készülékkel árammérésre használt sönt is kiválasztásra kerül. Az ellenállás felmelegedésének elkerülése és ennek megfelelően a mérési pontosság csökkentése érdekében a mérőáramkörben az áram nem haladhatja meg a névleges érték 20%-át.

Az ampermérő és voltmérő mérési módszer áramkörök előnye, hogy a mért ellenállással ugyanaz az áram vezethető át az ellenálláson, mint annak működési körülményei között, ami fontos az áramerősségtől függő ellenállások mérésekor.

Közvetlen értékelési módszer.

A közvetlen értékelési módszer magában foglalja az egyenáramú ellenállás mérését ohmmérővel. Az ohmmérő egy közvetlen leolvasású mérőeszköz az elektromos aktív (az aktív ellenállásokat ohmos ellenállásoknak is nevezik) ellenállások meghatározására. Általában a mérés egyenárammal történik, azonban egyes elektronikus ohmmérők váltakozó áramot is használhatnak. Ohmmérők típusai: megohmmérők, teraohmmérők, gigaohmmérők, milliohmmérők, mikroohmmérők, a mért ellenállások tartományában eltérőek.

A működési elv szerint az ohmmérők feloszthatók magnetoelektromosra - magnetoelektromos mérővel vagy magnetoelektromos logométerrel (megaohméterek) és elektronikusra, amelyek analógok vagy digitálisak.

„A magnetoelektromos ohmmérő működése a mért ellenálláson átfolyó áram mérésén alapul, az áramforrás állandó feszültsége mellett. A több száz ohmtól több megaohmig terjedő ellenállások méréséhez a mérőt és a mért rx ellenállást sorba kell kötni. Ebben az esetben a mérőben lévő I áramerősség és a készülék mozgó részének eltérése a arányos: I = U/(r0 + rx), ahol U az áramforrás feszültsége; r0 a mérő ellenállása. Kisebb rx-értékeknél (több ohmig) a mérő és az rx párhuzamosan kapcsol be.

A viszonymérő megaohméterek egy aránymérőre épülnek, melynek karjaira példaértékű belső ellenállások és a mért ellenállás csatlakozik különböző kombinációkban (a mérési határtól függően), a viszonymérő leolvasása ezen ellenállások arányától függ. Az ilyen mérések elvégzéséhez szükséges nagyfeszültség forrásaként az ilyen eszközök általában mechanikus induktort használnak - egyes megohmmérőkben kézi hajtású elektromos generátort, induktor helyett félvezető feszültség-átalakítót használnak.

Az elektronikus ohmmérők működési elve azon alapul, hogy a mért ellenállást műveleti erősítővel azzal arányos feszültséggé alakítják át. A mért ellenállás a visszacsatoló áramkörre (lineáris skála) vagy az erősítő bemenetére csatlakozik. A digitális ohmmérő egy mérőhíd automatikus kiegyensúlyozással. A kiegyensúlyozást digitális vezérlőkészülék végzi a hídkarokban precíziós ellenállások kiválasztásával, majd a vezérlőkészülék mérési információi a kijelző egységbe kerülnek.

„Kis ellenállások mérésénél további hiba léphet fel a csatlakozási pontokon az átmeneti ellenállás hatása miatt. Ennek elkerülésére az úgynevezett négyvezetékes csatlakozási módszert alkalmazzák. A módszer lényege, hogy két pár vezetéket használnak - az egyik pár bizonyos erősségű áramot ad a mért tárgyra, a másik pár segítségével pedig a tárgy áramerősségével és ellenállásával arányos feszültségesést. a tárgytól az eszközig. A vezetékek a mérendő kétvégű hálózat kapcsaira úgy vannak csatlakoztatva, hogy az áramvezetékek egyike sem érinti közvetlenül a megfelelő feszültségű vezetéket, és kiderül, hogy az érintkezési pontokon az átmeneti ellenállásokat nem tartalmazza a a mérőkör."

A fizika tele van olyan fogalmakkal, amelyeket nehéz elképzelni. Ennek frappáns példája az elektromosság témaköre. Szinte az összes ott található jelenséget és kifejezést nehéz látni vagy elképzelni.

Mi az elektromos ellenállás? Honnan származik? Miért lép fel a feszültség? És miért van ereje az áramnak? A kérdések végtelenek. Érdemes mindent sorrendben megérteni. És jó lenne ellenállással kezdeni.

Mi történik egy vezetőben, ha áram folyik rajta?

Vannak helyzetek, amikor egy vezetőképességgel rendelkező anyag az elektromos tér két pólusa között találja magát: pozitív és negatív. És akkor elektromos áram folyik át rajta. Ez abban nyilvánul meg, hogy a szabad elektronok irányított mozgásba kezdenek. Mivel negatív töltésük van, egy irányba mozognak - a pluszba. Érdekes, hogy az elektromos áram irányát általában eltérően jelzik - plusztól mínuszig.

Mozgásuk során az elektronok anyagatomokba ütköznek, és energiájuk egy részét átadják nekik. Ez magyarázza, hogy a hálózathoz csatlakoztatott vezető felmelegszik. Maguk az elektronok pedig lelassítják mozgásukat. De az elektromos tér ismét felgyorsítja őket, így ismét a plusz felé rohannak. Ez a folyamat a végtelenségig tart, amíg elektromos tér van a vezető körül. Kiderült, hogy az elektronok tapasztalják az elektromos áram ellenállását. Vagyis minél több akadályba ütköznek, annál magasabb ez az érték.

Mi az elektromos ellenállás?

Két pozíció alapján határozható meg. Az első az Ohm-törvény képletével kapcsolatos. És ez így hangzik: az elektromos ellenállás egy fizikai mennyiség, amelyet a vezetőben lévő feszültség és a benne folyó áram arányaként határoznak meg. A matematikai jelölést az alábbiakban adjuk meg.

A második a test tulajdonságain alapul. A vezető elektromos ellenállása egy fizikai mennyiség, amely jelzi a test azon képességét, hogy elektromos energiát hővé alakítson át. Mindkét állítás igaz. Csak az iskolai tanfolyamon legtöbbször megállnak az első memorizálásánál. A vizsgált mennyiséget R betű jelöli. Az elektromos ellenállás mérésének mértékegysége ohm.

Milyen képletekkel lehet megtalálni?

A leghíresebb Ohm törvényéből következik az áramkör egy szakaszára. Egyesíti az elektromos áramot, feszültséget, ellenállást. így néz ki:

Az elektromos ellenállás olyan fizikai mennyiség, amely megegyezik egy 1 m hosszú és 1 m 2 keresztmetszetű anyag ellenállásával.

A táblázat az ellenállás rendszer mértékegységét mutatja. Valós helyzetekben nem fordul elő, hogy a keresztmetszetet négyzetméterben mérik. Ezek szinte mindig négyzetmilliméterek. Ezért kényelmesebb a fajlagos elektromos ellenállást Ohm * mm 2 / m-ben venni, és a területet mm 2 -ben helyettesíteni.

Mitől és hogyan függ az ellenállás?

Először is, abból az anyagból, amelyből a vezető készül. Minél nagyobb az elektromos ellenállás értéke, annál rosszabbul vezeti az áramot.

Másodszor, a vezeték hosszáról. És itt a kapcsolat közvetlen. A hossz növekedésével az ellenállás növekszik.

Harmadszor, a vastagságról. Minél vastagabb a vezető, annál kisebb az ellenállása.

És végül, negyedszer, a vezető hőmérsékletéről. És itt minden nem olyan egyszerű. Ha a fémekről van szó, elektromos ellenállásuk nő, ahogy felmelegednek. A kivétel néhány speciális ötvözet - ellenállásuk gyakorlatilag nem változik melegítéskor. Ezek közé tartozik: konstans, nikkelin és manganin. A folyadékok felmelegedésekor ellenállásuk csökken.

Milyen típusú ellenállások léteznek?

Ez egy elektromos áramkörben található elem. Nagyon specifikus ellenállása van. A diagramokon pontosan ez szerepel. Az ellenállásokat két típusra szokás osztani: állandó és változó. Nevük arra utal, hogy az ellenállásuk megváltoztatható-e. Az első - állandó - semmilyen módon nem teszi lehetővé az ellenállás névleges értékének megváltoztatását. Változatlan marad. A második - változók - lehetővé teszik a beállítások elvégzését az ellenállás megváltoztatásával az adott áramkör igényeitől függően. A rádióelektronikában van egy másik típus - a hangolás. Ellenállásuk csak abban a pillanatban változik, amikor be kell állítani az eszközt, majd állandó marad.

Hogyan néz ki egy ellenállás a diagramokon?

Egy téglalap, amelynek keskeny oldalaiból két kijárat van. Ez egy állandó ellenállás. Ha a harmadik oldalon nyíl van hozzácsatolva, akkor az már változó. Ezenkívül az ellenállás elektromos ellenállása is fel van tüntetve a diagramokon. Pont ebben a téglalapban. Általában csak számok, vagy névvel, ha nagyon nagyok.

Mire való a szigetelés és miért kell mérni?

Célja az elektromos biztonság biztosítása. Az elektromos szigetelési ellenállás a fő jellemző. Nem enged veszélyes mennyiségű áramot átfolyni az emberi testen.

• munkavégzés - célja a berendezés normál működésének biztosítása, ezért nem mindig rendelkezik megfelelő szintű emberi védelemmel;
• a kiegészítő az első típuson felül, és védi az embereket;
• dupla egyesíti az első két típusú szigetelést;
• megerősített, ami egy továbbfejlesztett munkatípus, ugyanolyan megbízható, mint a kiegészítő.

Minden háztartási célú készüléket kettős vagy megerősített szigeteléssel kell ellátni. Ezenkívül olyan jellemzőkkel kell rendelkeznie, hogy ellenálljon minden mechanikai, elektromos és hőterhelésnek.

Idővel a szigetelés elöregszik, és teljesítménye romlik. Ez megmagyarázza, hogy miért van szükség rendszeres megelőző vizsgálatra. Célja a hibák kiküszöbölése, valamint az aktív ellenállás mérése. Ehhez egy speciális eszközt használnak - egy megohmmétert.

Példák a megoldásokkal kapcsolatos problémákra

1. feltétel: meg kell határozni egy 200 m hosszú és 5 mm² keresztmetszetű vashuzal elektromos ellenállását.

Megoldás. A második képletet kell használnia. Csak az ellenállás ismeretlen benne. De láthatod a táblázatban. Ez egyenlő 0,098 Ohm * mm / m 2. Most már csak be kell cserélnie az értékeket a képletbe, és ki kell számítania:

R = 0,098 * 200 / 5 = 3,92 Ohm.

Válasz: az ellenállás körülbelül 4 ohm.

2. feltétel: számítsa ki egy alumínium vezető elektromos ellenállását, ha hossza 2 km, keresztmetszete 2,5 mm².

Megoldás. Az első feladathoz hasonlóan az ellenállás 0,028 Ohm * mm / m 2. A helyes válasz megszerzéséhez a kilométereket méterekre kell konvertálnia: 2 km = 2000 m Most kiszámolhatja:

R = 0,028 * 2000 / 2,5 = 22,4 ohm.

Válasz: R = 22,4 Ohm.

3. feltétel: Mennyi ideig lesz szükség a vezetékre, ha az ellenállása 30 ohm legyen? Az ismert keresztmetszeti terület 0,2 mm², anyaga nikkel.

Megoldás. Ugyanebből az ellenállási képletből megkaphatjuk a vezeték hosszának kifejezését:

l = (R*S)/ρ. Minden ismert, kivéve az ellenállást, amelyet a táblázatból kell venni: 0,45 Ohm * mm 2 / m A helyettesítés és a számítások után kiderül, hogy l = 13,33 m.

Válasz: hozzávetőleges hossza 13 m.

4. feltétel: határozza meg az ellenállás anyagát, ha hossza 40 m, ellenállása 16 Ohm, keresztmetszete 0,5 mm².

Megoldás. A harmadik problémához hasonlóan az ellenállás képlete a következő:

ρ = (R * S) / l. Az értékek helyettesítése és a számítások a következő eredményt adják: ρ = 0,2 Ohm * mm 2 / m Ez az ellenállási érték jellemző az ólomra.

Válasz: ólom.

Némi alapismeretek nélkül az elektromosságról nehéz elképzelni, hogyan működnek az elektromos készülékek, miért működnek egyáltalán, miért kell csatlakoztatni a tévét, hogy működjön, és miért kell egy zseblámpának csak egy kis elem, hogy világítson a sötétben. .

És így mindent rendben fogunk érteni.

Villany

Villany egy természetes jelenség, amely megerősíti az elektromos töltések létezését, kölcsönhatását és mozgását. Az elektromosságot először az ie 7. században fedezték fel. Thalész görög filozófus. Thales észrevette, hogy ha egy borostyándarabot a gyapjúra dörzsölnek, az elkezdi vonzani a könnyű tárgyakat. A borostyán az ókori görögben elektron.

Így képzelem el Thalészt, aki ül, egy borostyándarabkával dörzsöli a himációját (ez az ókori görögök gyapjú felsőruházata), majd értetlen tekintettel figyeli, ahogy a haj, cérnadarabkák, tollak és papírdarabkák vonzzák. a borostyánhoz.

Ezt a jelenséget az ún sztatikus elektromosság. Megismételheti ezt az élményt. Ehhez alaposan dörzsöljön át egy normál műanyag vonalzót egy gyapjúkendővel, és vigye a kis papírdarabokhoz.

Meg kell jegyezni, hogy ezt a jelenséget hosszú ideig nem vizsgálták. És csak 1600-ban, „A mágnesről, a mágneses testekről és a nagy mágnesről – a Földről” című esszéjében William Gilbert angol természettudós vezette be az elektromosság kifejezést. Munkásságában leírta az elektromosított tárgyakkal végzett kísérleteit, és azt is megállapította, hogy más anyagok is villamosodhatnak.

Aztán három évszázadon át a világ legfejlettebb tudósai kutatták az elektromosságot, értekezéseket írtak, törvényeket fogalmaztak meg, feltalálták az elektromos gépeket, és csak 1897-ben Joseph Thomson fedezte fel az elektromosság első anyaghordozóját - az elektront, egy részecskét, amely az elektromos folyamatokat anyagok lehetségesek.

Elektron– ez egy elemi részecske, negatív töltése körülbelül egyenlő -1,602·10 -19 Cl (Függő). Kijelölve e vagy e –.

Feszültség

Ahhoz, hogy a töltött részecskék egyik pólusról a másikra mozogjanak, létre kell hozni a pólusok között potenciálkülönbség vagy - Feszültség. Feszültség mértékegysége – Volt (IN vagy V). A képletekben és a számításokban a feszültséget betűvel jelöljük V . 1 V feszültség eléréséhez 1 C töltést kell átvinni a pólusok közé, miközben 1 J (Joule) munkát kell végezni.

Az érthetőség kedvéért képzeljünk el egy víztartályt, amely bizonyos magasságban van. Egy cső jön ki a tartályból. A természetes nyomású víz egy csövön keresztül hagyja el a tartályt. Egyezzünk meg abban, hogy a víz az elektromos töltés, a vízoszlop magassága (nyomás) az feszültség, a víz áramlási sebessége pedig az elektromos áram.

Így minél több víz van a tartályban, annál nagyobb a nyomás. Hasonlóképpen elektromos szempontból minél nagyobb a töltés, annál nagyobb a feszültség.

Kezdjük el leengedni a vizet, csökken a nyomás. Azok. A töltési szint csökken - a feszültség csökken. Ez a jelenség egy zseblámpában is megfigyelhető, ahogy az elemek lemerülnek, az izzó halványodik. Kérjük, vegye figyelembe, hogy minél alacsonyabb a víznyomás (feszültség), annál kisebb a vízáramlás (áram).

Elektromos áram

Elektromos áram egy olyan fizikai folyamat, amelyben a töltött részecskék elektromágneses tér hatására irányított mozgást végeznek egy zárt elektromos áramkör egyik pólusától a másikig. A töltést hordozó részecskék lehetnek elektronok, protonok, ionok és lyukak. Zárt áramkör nélkül áram nem lehetséges. Az elektromos töltést hordozni képes részecskék nem minden anyagban léteznek karmesterekÉs félvezetők. És olyan anyagok, amelyekben nincsenek ilyen részecskék - dielektrikumok.

Jelenlegi egység – Amper (A). A képletekben és számításokban az áramerősséget betű jelzi én . 1 Amperes áram keletkezik, amikor 1 Coulomb (6,241·10 18 elektron) töltés 1 másodperc alatt áthalad egy elektromos áramkör egy pontján.

Nézzük újra a víz-villamosság hasonlatunkat. Csak most vegyünk két tartályt és töltsünk fel azonos mennyiségű vízzel. A tartályok közötti különbség a kimeneti cső átmérője.

Nyissuk ki a csapokat és ügyeljünk arra, hogy a bal oldali tartályból nagyobb legyen a víz áramlása (a cső átmérője nagyobb), mint a jobbról. Ez a tapasztalat egyértelmű bizonyítéka az áramlási sebesség csőátmérőtől való függésének. Most próbáljuk meg kiegyenlíteni a két áramlást. Ehhez adjon vizet (töltés) a jobb oldali tartályhoz. Ez nagyobb nyomást (feszültséget) és áramlási sebességet (áramot) eredményez. Egy elektromos áramkörben a cső átmérője játszik szerepet ellenállás.

Az elvégzett kísérletek egyértelműen bizonyítják az összefüggést feszültség, áramütésÉs ellenállás. Az ellenállásról kicsit később, de most még néhány szót az elektromos áram tulajdonságairól.

Ha a feszültség nem változtatja meg a polaritását, pluszból mínuszba, és az áram egy irányba folyik, akkor ez D.C.és ennek megfelelően állandó feszültség. Ha a feszültségforrás megváltoztatja a polaritását, és az áram először az egyik, majd a másik irányba folyik, ez már ACÉs váltakozó feszültség. Maximális és minimális értékek (a grafikonon mint Io ) – Ezt amplitúdó vagy csúcsáramértékek. Az otthoni aljzatokban a feszültség másodpercenként 50-szer változtatja a polaritását, pl. az áram ide-oda oszcillál, kiderül, hogy ezeknek a rezgéseknek a frekvenciája 50 Hertz, vagy röviden 50 Hz. Egyes országokban, például az USA-ban, a frekvencia 60 Hz.

Ellenállás

Elektromos ellenállás– fizikai mennyiség, amely meghatározza a vezető azon tulajdonságát, hogy akadályozza (ellenállja) az áram áthaladását. Ellenállás egység - Ohm(jelölve Ohm vagy a görög omega betű Ω ). A képletekben és a számításokban az ellenállást betű jelzi R . Egy vezető ellenállása 1 ohm, amelynek pólusaira 1 V feszültség van kapcsolva, és 1 A áram folyik.

A vezetők eltérő módon vezetik az áramot. Az övék vezetőképesség elsősorban a vezető anyagától, valamint a keresztmetszettől és a hossztól függ. Minél nagyobb a keresztmetszet, annál nagyobb a vezetőképesség, de minél hosszabb a hossz, annál kisebb a vezetőképesség. Az ellenállás a vezetőképesség fordított fogalma.

Példaként a vízvezeték-modell használatával az ellenállás a cső átmérőjeként ábrázolható. Minél kisebb, annál rosszabb a vezetőképesség és annál nagyobb az ellenállás.

A vezető ellenállása például a vezető felmelegedésében nyilvánul meg, amikor áram folyik benne. Sőt, minél nagyobb az áramerősség és minél kisebb a vezető keresztmetszete, annál erősebb a fűtés.

Hatalom

Elektromos teljesítmény egy fizikai mennyiség, amely meghatározza a villamosenergia-átalakítás sebességét. Például többször hallotta már: „egy villanykörte annyi watt”. Ez az a teljesítmény, amelyet az izzó egységnyi idő alatt fogyaszt el működés közben, azaz. az egyik energiafajtát egy másik energiafajtává alakítja egy bizonyos sebességgel.

A villamosenergia-forrásokat, például a generátorokat is a teljesítmény jellemzi, de már egységnyi idő alatt előállították.

Erőegység - Watt(jelölve W vagy W). A képletekben és a számításokban a teljesítményt betű jelzi P . A váltakozó áramú áramkörökre a kifejezést használják Teljes teljesítmény, mértékegység – Volt-erősítők (VA vagy V·A), a betű jelöli S .

És végül kb Elektromos áramkör. Ez az áramkör olyan elektromos alkatrészek bizonyos halmaza, amelyek képesek elektromos áramot vezetni, és ennek megfelelően össze vannak kötve.

Amit ezen a képen látunk, az egy alapvető elektromos eszköz (zseblámpa). Feszültség alatt U(B) áramforrás (akkumulátorok) vezetékeken és más, különböző ellenállású alkatrészeken keresztül 4,59 (237 szavazat)

Az elektromos áramkörök ellenállásának meghatározására szolgáló mérőeszköz. Az ellenállást mértékegységben mérik Omahaés latin betűvel jelöljük R. Hogy mi az Ohm népszerű formában, azt az „Az áramerősség törvénye” című webhelycikk írja le.

Blokkdiagram és jelölés az Ohmmérő diagramokon

Az Ohmmeter mérőeszköz szerkezetileg egy számlap vagy digitális jelző, sorosan csatlakoztatott elemmel vagy áramforrással, amint az a fényképen látható.

Minden kombinált műszer – mutatótesztelő és digitális multiméter – rendelkezik ellenállásmérési funkcióval.

A gyakorlatban olyan készüléket használnak, amely csak ellenállást mér, speciális esetekben, például szigetelési ellenállás mérésére megemelt feszültségeknél, földhurok ellenállásának mérésére, vagy referenciaeszközként más kis pontosságú ohmmérők tesztelésére.

Az elektromos mérőáramkörökön az ohmmérőt a görög omega betű jelöli körbe zárva, ahogy a fényképen is látható.

Ohmmérő előkészítése mérésekhez

Az elektromos vezetékek, az elektromos és rádiótechnikai termékek javítása a vezetékek integritásának ellenőrzéséből és a csatlakozások érintkezési hibáinak kereséséből áll.

Bizonyos esetekben az ellenállásnak egyenlőnek kell lennie a végtelennel, például a szigetelési ellenállással. Másoknál pedig nulla, például a vezetékek és csatlakozásaik ellenállása. És bizonyos esetekben megegyezik egy bizonyos értékkel, például egy izzószál vagy fűtőelem izzószálának ellenállásával.

Figyelem! Az ohmmérő meghibásodásának elkerülése érdekében az áramkörök ellenállását csak akkor szabad mérni, ha azok teljesen feszültségmentesek.

A feszültségmérésekhez hasonlóan az ellenállásmérés előtt a készüléket elő kell készíteni. Ehhez a készülékkapcsolót az ellenállásérték minimális mérésének megfelelő állásba kell állítani.

Mérés előtt ellenőrizni kell a készülék működőképességét, mert előfordulhat, hogy az elemek rosszak, és előfordulhat, hogy az Ohmmérő nem működik. Ehhez a szondák végeit össze kell kötni.

A teszter tűjét pontosan a nulla jelre kell állítani, ha nincs beállítva, akkor elforgathatja a "Beállítás" gombot. 0". Ha ez nem működik, ki kell cserélni az elemeket.

Az elektromos áramkörök folytonosságának tesztelésére például egy izzólámpa ellenőrzésekor olyan eszközt használhat, amelynek elemei lemerültek, és a tű nem áll 0-ra, de legalább egy kicsit reagál a szondák csatlakoztatásakor. Az áramkör integritását az alapján lehet megítélni, hogy a nyíl el van térve. A digitális eszközöknek is nulla leolvasást kell mutatniuk, a szondák ellenállása és az őket a készülék kivezetéseivel összekötő érintkezők átmeneti ellenállása miatt tized ohmos eltérés lehetséges.

Amikor a szondák végei nyitva vannak, a teszter nyilat a skálán ∞ jelzett pontra kell állítani, és digitális műszerekben a túlterhelés villogni kezd, vagy a szám jelenik meg. 1 a bal oldali jelzőn.

Az ohmmérő használatra kész. Ha a szondák végeit hozzáérinti a vezetőhöz, akkor ha az ép, akkor a készülék nulla ellenállást mutat, különben a leolvasások nem változnak.

A multiméterek drága modelljei áramkör folytonossági funkcióval rendelkeznek hangjelzéssel, amelyet az ellenállásmérési szektorban egy dióda szimbólum jelez. Nagyon kényelmes kis impedanciájú áramkörök, például sodrott érpárú internet vagy háztartási elektromos vezetékek tesztelésére. Ha a vezeték sértetlen, akkor a folytonossági tesztet hangjelzés kíséri, ami szükségtelenné teszi a multiméter jelzőjének leolvasását.

Példák a termékek ellenállásmérésének gyakorlatából

Elméletben általában minden világos, de a gyakorlatban gyakran felmerülnek olyan kérdések, amelyekre a leggyakrabban előforduló termékek ohmmérővel történő ellenőrzésére vonatkozó példákkal lehet a legjobban válaszolni.

Izzólámpák ellenőrzése

Egy lámpában vagy az autó fedélzeti készülékeiben már nem világít az izzólámpa, hogyan tudhatom meg az okát? Lehetséges, hogy a kapcsoló, a konnektor vagy a vezeték hibás. A teszter segítségével könnyen ellenőrizhető bármilyen otthoni lámpa vagy autófényszóró izzólámpája, fénycsövek izzószála és energiatakarékos lámpája. Az ellenőrzéshez állítsa a készülék kapcsolóját a minimális ellenállásmérés állásba, és érintse meg a szondák végeit az izzótalp érintkezőihez.

Az izzószál ellenállása 51 Ohm volt, ami a használhatóságát jelzi. Ha a menet elszakadna, a készülék végtelen ellenállást mutatna. Egy 220 V-os, 50 watt teljesítményű halogén izzó megvilágított állapotban körülbelül 968 Ohm, a 12 V-os, 100 wattos autós izzóé pedig körülbelül 1,44 Ohm.

Érdemes megjegyezni, hogy az izzólámpa izzószálának ellenállása hideg állapotban (amikor az izzó nem világít) többszöröse, mint meleg állapotban. Ez a wolfram fizikai tulajdonságainak köszönhető. Ellenállása melegítéssel nemlineárisan növekszik. Ezért az izzólámpák általában a bekapcsolás pillanatában kiégnek.

Hangvisszaadó fejhallgató ellenőrzése

Előfordul, hogy az egyik kibocsátó fejhallgatójában vagy egyszerre mindkettőben a hang torz, időszakonként eltűnik vagy hiányzik. Két lehetőség van: vagy a fejhallgató, vagy az eszköz, amelyről a jel érkezik, hibás. Ohmmérővel könnyű megtalálni a meghibásodás okát és megjavítani a fejhallgatót.

A fejhallgató ellenőrzéséhez csatlakoztassa a szondák végeit a csatlakozójukhoz. A fejhallgató általában a képen látható 3,5 mm-es jack csatlakozóval csatlakozik a berendezéshez.

A szonda egyik vége érinti a közös terminált, a másik vége pedig a jobb és bal csatorna kivezetéseit. Az ellenállásnak ugyanannak kell lennie, és körülbelül 40 ohmnak kell lennie. Általában az ellenállást a fejhallgató útlevelében jelzik.

Ha a csatornák ellenállása nagyon eltérő, akkor rövidzárlat vagy vezetékszakadás lehet a vezetékekben. Ezt könnyű ellenőrizni, csak csatlakoztassa a szondák végét a jobb és a bal csatorna kapcsaihoz. Az ellenállás kétszerese egy fülhallgatóénak, azaz már 80 Ohm. A gyakorlatban sorosan kapcsolt emitterek teljes ellenállását mérik.

Ha az ellenállás megváltozik, amikor a vezetékek elmozdulnak mérés közben, az azt jelenti, hogy a vezeték egy helyen kopott. A vezetékek általában ott kopnak, ahol kilépnek a Jack-ből vagy az emitterekből.

A huzalszakadás helyének lokalizálásához a mérések során a vezetéket helyileg meg kell hajlítani, a többi részét rögzíteni. Az ohmmérő leolvasási instabilitása alapján határozza meg a hiba helyét. Ha ez egy Jack, akkor vásárolnia kell egy levehető csatlakozót, le kell harapnia a régit egy rossz vezetékkel, és forrasztania kell a vezetéket az új Jack érintkezőihez.

Ha a törés a fejhallgató bejáratánál található, akkor szét kell szerelni, el kell távolítani a vezeték hibás részét, le kell húzni a végeket, és ugyanazokra az érintkezőkre kell forrasztani, amelyekhez a vezetékeket korábban forrasztották. A „Hogyan forrasztás forrasztópákával” című cikkben megismerkedhet a forrasztás művészetével.

Az ellenállás értékének mérése (ellenállás)

Az ellenállásokat (ellenállást) széles körben használják elektromos áramkörökben. Ezért az elektronikus eszközök javítása során szükségessé válik az ellenállás használhatóságának ellenőrzése vagy értékének meghatározása.

Az elektromos diagramokon az ellenállást téglalapnak jelölik, amelybe néha római számokkal írják a teljesítményét. I – egy watt, II – két watt, IV – négy watt, V – öt watt.

Ellenőrizheti az ellenállást (ellenállást) és meghatározhatja annak értékét az ellenállásmérési módban bekapcsolt multiméterrel. Az ellenállásmérési mód szektorban több kapcsolóállás van. Ez a mérési eredmények pontosságának növelése érdekében történik.

Például a 200-as pozíció lehetővé teszi az ellenállások mérését 200 Ohm-ig. 2k – 2000 Ohm-ig (2 kOhm-ig). 2M – 2 000 000 Ohm-ig. (2 MOhm-ig). A számok utáni k betű a kilo előtagot jelöli - a szám 1000-rel való szorzásának szükségességét, az M a Megát jelenti, és a számot meg kell szorozni 1 000 000-rel.

Ha a kapcsoló 2k állásban van, akkor 300 kOhm névleges értékű ellenállás mérésekor a készülék túlterhelést mutat. 2M állásba kell kapcsolni. Ellentétben a feszültség mérésével, nem mindegy, hogy a kapcsoló milyen helyzetben van, a mérési folyamat során mindig átkapcsolhatja.

Online számológépek ellenállásértékek meghatározásához
színjelöléssel

Néha az ellenállás ellenőrzésekor az ohmmérő némi ellenállást mutat, de ha az ellenállás megváltoztatta az ellenállását a túlterhelések következtében, és már nem felel meg a jelölésnek, akkor az ilyen ellenállás elfogadhatatlan. A modern ellenállásokat színes gyűrűkkel jelölik. A színes gyűrűkkel jelölt ellenállás értékének meghatározásának legkényelmesebb módja egy online számológép.

4 színes gyűrűvel jelölve

Online számológép az ellenállások ellenállásának meghatározásához
5 színes gyűrűvel megjelölve

Diódák ellenőrzése multiméterrel vagy teszterrel

A félvezető diódákat széles körben használják elektromos áramkörökben a váltakozó áram egyenárammá alakítására, és általában a termékek javítása során, a nyomtatott áramköri lap külső ellenőrzése után először a diódákat ellenőrzik. A diódák germániumból, szilíciumból és más félvezető anyagokból készülnek.

Kinézetre a diódák különböző formájúak, átlátszóak és színesek, fém, üveg vagy műanyag tokban. De mindig két következtetést vonnak le, és azonnal felfigyelnek rájuk. Az áramkörök főként egyenirányító diódákat, zener diódákat és LED-eket használnak.

Az ábrán a diódák szimbóluma egy nyíl, amely egy egyenes szakaszra mutat. A diódát a VD latin betűk jelölik, kivéve a LED-eket, amelyeket HL betűkkel jelölnek. Mivel egy áramkörben egynél több dióda van, a kényelem kedvéért a VD vagy HL betűk után sorozatszámot adunk.

Sokkal könnyebb ellenőrizni a diódát, ha megérti, hogyan működik. És a dióda úgy működik, mint egy mellbimbó. Amikor felfújsz egy labdát, gumicsónakot vagy autógumit, levegő jut be, de a mellbimbó nem engedi vissza.

A dióda pontosan ugyanígy működik. Csak egy irányba nem levegő, hanem elektromos áram halad át. Ezért a dióda ellenőrzéséhez egyenáramú forrásra van szüksége, amely lehet multiméter vagy mutatótesztelő, mivel akkumulátorral vannak felszerelve.

Fent egy blokkdiagram látható egy multiméter vagy teszter ellenállásmérési módban történő működéséről. Amint látja, egy bizonyos polaritású DC feszültséget kapnak a kapcsok. A piros terminálra szokás alkalmazni a pluszt, a feketére pedig a mínuszt. Ha úgy érinti meg a dióda kivezetéseit, hogy a készülék pozitív kimenete a dióda anódkapcsán, a negatív kimenet pedig a dióda katódján van, akkor áram fog átfolyni a diódán. Ha a szondákat felcserélik, a dióda nem engedi át az áramot.

Egy diódának általában három állapota lehet - jó, törött vagy törött. Meghibásodáskor a dióda vezetékdarabká változik, függetlenül attól, hogy a szondák milyen sorrendben érintkeznek. Ha szakadás van, ellenkezőleg, az áram soha nem fog folyni. Ritkán, de van egy másik állapot, amikor az átmeneti ellenállás megváltozik. Az ilyen meghibásodás a kijelzőn megjelenő adatok alapján állapítható meg.

A fenti utasítások segítségével ellenőrizheti az egyenirányító diódákat, a zener diódákat, a Schottky diódákat és a LED-eket, vezetékekkel és SMD változatban is. Nézzük meg, hogyan teszteljük a diódákat a gyakorlatban.

Mindenekelőtt a színkódolást figyelembe véve be kell helyezni a szondákat a multiméterbe. Általában egy fekete vezetéket helyeznek a COM-ba, és egy piros vezetéket a V/R/f-be (ez az akkumulátor pozitív pólusa). Ezután az üzemmód kapcsolót tárcsázási helyzetbe kell állítani (ha van ilyen mérési funkció), mint a képen, vagy 2kOm állásba. Kapcsolja be a készüléket, zárja le a szondák végeit, és ellenőrizze, hogy működik-e.

A gyakorlatot az ősi D7 germánium dióda ellenőrzésével kezdjük, ez a példány már 53 éves. Germánium alapú diódákat ma már gyakorlatilag nem gyártanak magának a germániumnak a magas költsége és az alacsony, mindössze 80-100°C-os maximális üzemi hőmérséklet miatt. De ezek a diódák rendelkeznek a legalacsonyabb feszültségeséssel és zajszinttel. A csöves erősítőgyártók nagyra értékelik őket. Közvetlen csatlakoztatás esetén a feszültségesés egy germánium diódán csak 0,129 V. A mérőórás teszter körülbelül 130 Ohmot fog mutatni. A polaritás megváltoztatásakor a multiméter 1-et mutat, a tárcsás teszter a végtelent, ami nagyon nagy ellenállást jelent. Ez a dióda rendben van.

A szilíciumdiódák ellenőrzési eljárása nem különbözik a germániumból készült diódák ellenőrzésétől. A katód terminál általában a dióda testén van jelölve, ez lehet kör, vonal vagy pont. Közvetlen csatlakoztatás esetén a dióda átmeneten keresztüli esés körülbelül 0,5 V. Erőteljes diódáknál a feszültségesés kisebb, és körülbelül 0,4 V. A Zener-diódákat és a Schottky-diódákat ugyanúgy ellenőrizzük. A Schottky-diódák feszültségesése körülbelül 0,2 V.

A nagy teljesítményű LED-eknél több mint 2 V leesik a közvetlen csomópontnál, és a készülék 1-et tud mutatni. De itt maga a LED a használhatóság jelzője. Ha közvetlen bekapcsoláskor a LED leghalványabb fényét is látja, akkor működik.

Meg kell jegyezni, hogy a nagy teljesítményű LED-ek bizonyos típusai több, sorba kapcsolt LED-ből álló láncból állnak, és ez kívülről nem észrevehető. Az ilyen LED-ek feszültségesése esetenként akár 30 V-ot is elérhet, és csak 30 V-nál nagyobb kimeneti feszültségű és a LED-del sorba kapcsolt áramkorlátozó ellenállású tápról tesztelhető.

Elektrolit kondenzátorok ellenőrzése

A kondenzátoroknak két fő típusa van, egyszerű és elektrolitikus. Az egyszerű kondenzátorok tetszőleges módon beépíthetők az áramkörbe, de az elektrolitokat csak a polaritás tekintetében, különben a kondenzátor meghibásodik.

Az elektromos diagramokon a kondenzátort két párhuzamos vonal jelzi. Elektrolit kondenzátor kijelölésénél a csatlakozási polaritást „+” jellel kell feltüntetni.

Az elektrolitkondenzátorok alacsony megbízhatóságúak, és a termékek elektronikus alkatrészeinek meghibásodásának leggyakoribb oka. Nem ritka jelenség a duzzadt kondenzátor a számítógép vagy más eszköz tápegységében.

Ellenállásmérési módban teszter vagy multiméter segítségével sikeresen ellenőrizheti az elektrolit kondenzátorok, vagy ahogy mondják, a gyűrű működőképességét. A kondenzátort el kell távolítani a nyomtatott áramköri lapról, és ügyeljen arra, hogy kisüljön, hogy ne sértse meg a készüléket. Ehhez rövidre kell zárnia a kapcsokat egy fém tárggyal, például csipesszel. A kondenzátor teszteléséhez a készülék kapcsolóját ellenállásmérési módba kell állítani, több száz kiloohm vagy megaohm tartományban.

Ezután meg kell érintenie a kondenzátor kivezetéseit a szondákkal. Az érintkezés pillanatában a műszertűnek élesen el kell térnie a skála mentén, és lassan vissza kell térnie a végtelen ellenállás helyzetébe. Az a sebesség, amellyel a tű elhajlik, a kondenzátor kapacitásértékétől függ. Minél nagyobb a kondenzátor kapacitása, annál lassabban tér vissza a lövő a helyére. A digitális eszköz (multiméter), amikor a szondákat a kondenzátor kapcsaihoz érinti, először kis ellenállást mutat, majd egyre több száz megohm-ig.

Ha az eszközök viselkedése eltér a fent leírtaktól, például a kondenzátor ellenállása nulla Ohm vagy végtelen, akkor az első esetben a kondenzátor tekercsei között meghibásodás, a másodikban pedig törés következik be. Az ilyen kondenzátor hibás és nem használható.