Parti e materiali
- Batteria da 6 volt
- Lampada a incandescenza da 6 volt
Dora in poi si presume che siano disponibili anche componenti di base per la costruzione di circuiti come breadboard, morsettiera e cavi di collegamento, lasciando solo componenti e materiali unici per il progetto elencato in “Parti e materiali” .
Ulteriori letture
Lessons In Electric Circuits, Volume 1, capitolo 1: “Basic Concepts of Electricity”
Lessons In Electric Circuits, Volume 1, capitolo 8: “Circuiti di misurazione CC”
Obiettivi di apprendimento sulluso dellamperometro
- Come misurare la corrente con un multimetro
- Come controllare il fusibile interno di un multimetro
- Selezione della portata corretta del misuratore
Diagramma schematico dellamperometro
Illustrazione dellamperometro
Istruzioni per esperimenti
La corrente è la misura della velocità di “flusso” di elettroni in un circuito. Viene misurata nellunità di Ampere, chiamata semplicemente “Amp”, (A).
Il modo più comune per misurare la corrente in un circuito è aprire il circuito e inserire un “amperometro” in serie (in linea) con il circuito in modo che anche tutti gli elettroni che fluiscono attraverso il circuito debbano passare attraverso il misuratore.
Poiché la misurazione della corrente in questo modo richiede che il misuratore sia parte del circuito, è un tipo di misurazione più difficile da eseguire rispetto alla tensione o alla resistenza.
Alcuni misuratori digitali, come lunità mostrata nellillustrazione, hanno un jack separato per inserire la spina del puntale rosso durante la misurazione della corrente.
Altri misuratori, come la maggior parte dei misuratori analogici economici, utilizzano gli stessi jack per misurare tensione, resistenza e corrente.
Consultare il manuale del proprietario sul modello di misuratore che si possiede per i dettagli sulla misurazione corrente.
Quando un amperometro è posto in serie con un circuito, idealmente non fa cadere alcuna tensione mentre la corrente lo attraversa.
In altri lavori ds, si comporta in modo molto simile a un pezzo di filo, con pochissima resistenza da una sonda di prova allaltra.
Di conseguenza, un amperometro agirà come un cortocircuito se posto in parallelo (attraverso i terminali di ) una sorgente di tensione sostanziale. In tal caso, si verificherà un aumento della corrente, che potrebbe danneggiare il misuratore:
Uso di fusibili nel circuito
Gli amperometri sono generalmente protetti dalla corrente eccessiva per mezzo di un piccolo fusibile situato allinterno dellalloggiamento del misuratore.
Se lamperometro viene accidentalmente collegato a una sorgente di tensione considerevole, il conseguente aumento di corrente “farà saltare” il fusibile e renderà il misuratore incapace di misurare la corrente fino a quando il fusibile non verrà sostituito.
Fai molta attenzione per evitare questo scenario! Puoi testare le condizioni del fusibile di un multimetro commutandolo sulla resistenza modalità e misurazione della continuità attraverso i puntali (e attraverso il fusibile).
Su uno strumento in cui vengono utilizzati gli stessi jack dei puntali sia per la misurazione della resistenza che della corrente, è sufficiente lasciare le spine dei puntali dove si trovano e toccare le due sonde insieme.
Su un misuratore in cui vengono utilizzati jack diversi, ecco come inserire le spine dei cavi di prova per controllare il fusibile:
Costruisci il circuito a una batteria e una lampada utilizzando cavi a ponticello per collegare la batteria alla lampada e verifica che la lampada si accende prima di collegare lo strumento in serie con esso.
Quindi, rompere il circuito aperto in qualsiasi punto e collegare le sonde di prova dello strumento ai due punti di interruzione per misurare la corrente.
Come al solito, se il misuratore è regolato manualmente, iniziare selezionando la portata più alta per la corrente, quindi spostare il selettore nelle posizioni della portata inferiore fino a ottenere lindicazione più forte sul display del misuratore senza superamento esso. Se lindicazione del misuratore è “allindietro” (movimento a sinistra sullago analogico o lettura negativa su un display digitale), invertire i collegamenti della sonda di test e riprovare.
Quando lamperometro indica una lettura normale ( non “allindietro”), gli elettroni entrano nel puntale nero ed escono dal rosso.
In questo modo si determina la direzione della corrente utilizzando un misuratore.
Per una batteria da 6 volt e una piccola lampada, la corrente del circuito sarà nellintervallo di millesimi di amplificatore o milliampere.
I misuratori digitali spesso mostrano una piccola lettera “m” sul lato destro del display per indicare questo prefisso metrico.
Prova a rompere il circuito in un altro punto e inserire invece il contatore. Cosa noti della quantità di corrente misurata? Perché pensi che sia?
Ricostruisci il circuito su una breadboard come questa:
Collegamento di un amperometro a una breadboard Circuito: suggerimenti e trucchi
Gli studenti spesso si confondono quando collegano un amperometro a un circuito breadboard.
Come può essere collegato il misuratore in modo da intercettare tutta la corrente del circuito e non creare un corto circuito? Un metodo semplice che garantisce il successo è questo:
- Identifica il filo o il terminale del componente attraverso il quale desideri misurare la corrente.
- Estrai quel filo o terminale dal foro della breadboard. Lascialo sospeso a mezzaria.
- Inserisci un pezzo di filo di ricambio nel foro dal quale hai appena estratto laltro filo o terminale. Lascia laltra estremità di questo filo sospesa a mezzaria.
- Collega lamperometro tra le due estremità del filo non collegate (le due che erano sospese a mezzaria). Ora hai la certezza di misurare la corrente attraverso il filo o il terminale inizialmente identificato.
Di nuovo, misura la corrente attraverso fili diversi in questo circuito, seguendo la stessa procedura di collegamento descritta sopra.
Cosa noti di queste misurazioni di corrente? I risultati nel circuito della breadboard dovrebbero essere gli stessi dei risultati nel circuito in formato libero (senza breadboard).
Risultati dellesperimento
Anche la costruzione dello stesso circuito su una morsettiera dovrebbe produrre risultati simili:
La cifra attuale di 24,70 milliampere (24,70 mA) mostrata nelle illustrazioni è una quantità arbitraria, ragionevole per una piccola lampada a incandescenza.
Se la corrente per il tuo circuito è un valore diverso, va bene, purché la lampada funzioni quando lo strumento è collegato.
Se il la lampada si rifiuta di accendersi quando lo strumento è collegato al circuito e lo strumento registra una lettura molto maggiore, probabilmente hai una condizione di cortocircuito attraverso lo strumento.
Se la tua lampada si rifiuta di accendersi quando lo strumento è collegato al circuito e lo strumento registra corrente zero, probabilmente hai bruciato il fusibile allinterno dello strumento.
Controlla le condizioni del fusibile dello strumento come descritto in precedenza in questa sezione ne sostituire il fusibile se necessario.