Teile und Materialien
- 6-Volt-Batterie
- 6-Volt-Glühlampe
Von nun an wird auch davon ausgegangen, dass grundlegende Komponenten für die Schaltungskonstruktion wie Steckbrett, Klemmleiste und Überbrückungskabel verfügbar sind, sodass nur noch Komponenten und Materialien für das unter „Teile und Materialien“ aufgeführte Projekt übrig bleiben.
Weiterführende Literatur
Lektionen in Stromkreisen, Band 1, Kapitel 1: „Grundlegende Konzepte von Elektrizität“
Lektionen in Stromkreisen, Band 1, Kapitel 8: „DC-Messkreise“
Lernziele für die Verwendung von Amperemeter
- Messen des Stroms mit einem Multimeter
- Überprüfen der internen Sicherung eines Multimeters
- Auswahl des richtigen Messbereichs
Amperemeter-Schaltplan
Amperemeter Abbildung
Versuchsanleitung
Strom ist das Maß der Geschwindigkeit des Elektronenflusses in einem Stromkreis. Sie wird in der Einheit des Ampere gemessen, die einfach als „Amp“ (A) bezeichnet wird.
Die häufigste Methode zum Messen des Stroms in einem Stromkreis besteht darin, den Stromkreis zu unterbrechen und ein „Amperemeter“ einzulegen Reihe (in Reihe) mit der Schaltung, so dass alle Elektronen, die durch die Schaltung fließen, auch durch das Messgerät gehen müssen.
Da das Messen von Strom auf diese Weise erfordert, dass das Messgerät Teil der Schaltung ist, ist es Eine schwierigere Art der Messung als Spannung oder Widerstand.
Einige digitale Messgeräte, wie das in der Abbildung gezeigte Gerät, verfügen über eine separate Buchse zum Einstecken des roten Prüfkabelsteckers bei der Strommessung.
Andere Messgeräte, wie die meisten kostengünstigen analogen Messgeräte, verwenden dieselben Buchsen zum Messen von Spannung, Widerstand und Strom.
Einzelheiten zur Messung finden Sie in der Bedienungsanleitung des jeweiligen Messgerätemodells Strom.
Wenn ein Amperemeter in Reihe mit einem Stromkreis geschaltet wird, fällt idealerweise keine Spannung ab, wenn Strom durch ihn fließt.
In anderen Fällen ds, es wirkt sehr ähnlich wie ein Stück Draht, mit sehr geringem Widerstand von einer Prüfsonde zur anderen.
Folglich wirkt ein Amperemeter als Kurzschluss, wenn es parallel (über die Klemmen von ) eine erhebliche Spannungsquelle. In diesem Fall kommt es zu einem Stromstoß, der das Messgerät möglicherweise beschädigt:
Verwendung der Sicherung im Stromkreis
Amperemeter werden im Allgemeinen durch eine kleine Sicherung im Gehäuse des Messgeräts vor übermäßigem Strom geschützt.
Wenn das Amperemeter versehentlich an eine erhebliche Spannungsquelle angeschlossen wird, entsteht ein Stromstoß wird die Sicherung „durchbrennen“ und das Messgerät kann den Strom nicht mehr messen, bis die Sicherung ausgetauscht wird.
Vermeiden Sie dieses Szenario! Sie können den Zustand der Sicherung eines Multimeters testen, indem Sie sie auf Widerstand schalten Modus und Messung des Durchgangs durch die Messleitungen (und durch die Sicherung).
Lassen Sie bei einem Messgerät, bei dem die gleichen Prüfleitungsbuchsen sowohl für die Widerstands- als auch für die Strommessung verwendet werden, die Prüfleitungsstecker einfach dort, wo sie sind, und Berühren Sie die beiden Sonden gleichzeitig.
Bei einem Messgerät, bei dem verschiedene Buchsen verwendet werden, stecken Sie die Prüfleitungsstecker auf diese Weise ein, um die Sicherung zu überprüfen:
Bauen Sie die Ein-Batterie-Ein-Lampen-Schaltung mit Überbrückungskabeln auf, um die Batterie mit der Lampe zu verbinden, und überprüfen Sie dies Die Lampe leuchtet auf, bevor das Messgerät in Reihe geschaltet wird.
Unterbrechen Sie dann den Stromkreis an einer beliebigen Stelle und schließen Sie die Prüfspitzen des Messgeräts an die beiden Unterbrechungspunkte an, um den Strom zu messen.
Wenn Ihr Messgerät manuell eingestellt ist, wählen Sie zunächst den höchsten Bereich für den Strom aus und stellen Sie den Wahlschalter auf Positionen mit niedrigerem Bereich, bis die stärkste Anzeige auf dem Messgerätedisplay ohne Überreichweite angezeigt wird es. Wenn die Anzeige des Messgeräts „rückwärts“ ist (linke Bewegung auf der analogen Nadel oder negativer Messwert auf einer Digitalanzeige), kehren Sie die Anschlüsse der Prüfsonde um und versuchen Sie es erneut.
Wenn das Amperemeter einen normalen Messwert anzeigt ( nicht „rückwärts“), Elektronen treten in die schwarze Messleitung ein und verlassen die rote.
So bestimmen Sie die Stromrichtung mit einem Messgerät.
Für eine 6-Volt-Batterie Bei einer kleinen Lampe liegt der Stromkreis im Bereich von Tausendstel Ampere oder Milliampere.
Digitale Messgeräte zeigen häufig einen kleinen Buchstaben „m“ auf der rechten Seite des Displays an, um anzuzeigen Dieses metrische Präfix.
Versuchen Sie, den Stromkreis an einer anderen Stelle zu unterbrechen und stattdessen das Messgerät dort einzusetzen. Was fällt Ihnen an der gemessenen Strommenge auf? Warum ist das Ihrer Meinung nach so?
Rekonstruieren Sie die Schaltung auf einem Steckbrett wie folgt:
Anschließen eines Amperemeter an ein Steckbrett Schaltung: Tipps und Tricks
Schüler werden häufig verwirrt, wenn sie ein Amperemeter an eine Steckbrettschaltung anschließen.
Wie kann das Messgerät so angeschlossen werden, dass der gesamte Strom der Schaltung abgefangen wird und kein a erzeugt wird Kurzschluss? Eine einfache Methode, die den Erfolg garantiert, ist folgende:
- Identifizieren Sie, durch welchen Draht- oder Komponentenanschluss Sie den Strom messen möchten.
- Ziehen Sie diesen Draht oder Anschluss aus dem Steckbrettloch. Lassen Sie es in der Luft hängen.
- Führen Sie ein Ersatzdrahtstück in das Loch ein, aus dem Sie gerade das andere Kabel oder den anderen Anschluss herausgezogen haben. Lassen Sie das andere Ende dieses Kabels in der Luft hängen.
- Schließen Sie das Amperemeter zwischen den beiden nicht verbundenen Kabelenden an (die beiden, die in der Luft hingen). Sie können jetzt sicher sein, dass Sie den Strom durch den ursprünglich identifizierten Draht oder Anschluss messen.
Messen Sie erneut den Strom durch verschiedene Drähte in dieser Schaltung nach dem oben beschriebenen Anschlussverfahren.
Was fällt Ihnen bei diesen Strommessungen auf? Die Ergebnisse in der Steckbrettschaltung sollten mit den Ergebnissen in der Freiformschaltung (ohne Steckbrett) übereinstimmen.
Versuchsergebnisse
Der Aufbau derselben Schaltung auf einer Klemmleiste sollte ebenfalls erfolgen ergeben ähnliche Ergebnisse:
Die in den Abbildungen gezeigte aktuelle Zahl von 24,70 Milliampere (24,70 mA) ist eine beliebige, vernünftige Größe für eine kleine Glühlampe.
Wenn der Strom für Ihre Schaltung ein anderer Wert ist, ist dies in Ordnung, solange die Lampe funktioniert, wenn das Messgerät angeschlossen ist.
Wenn die Die Lampe weigert sich zu leuchten, wenn das Messgerät an den Stromkreis angeschlossen ist, und das Messgerät registriert einen viel höheren Messwert. Möglicherweise liegt ein Kurzschlusszustand durch das Messgerät vor.
Wenn sich Ihre Lampe beim Zünden des Messgeräts nicht leuchtet Wenn der Stromkreis angeschlossen ist und das Messgerät keinen Strom registriert, haben Sie wahrscheinlich die Sicherung im Messgerät durchgebrannt.
Überprüfen Sie den Zustand der Sicherung Ihres Messgeräts wie zuvor in diesem Abschnitt beschrieben n und ersetzen Sie gegebenenfalls die Sicherung.