Feszültségmérő használata

BESZERELÉKEK ÉS ANYAGOK

  • Multiméter, digitális vagy analóg
  • Válogatott elemek
  • Egy fénykibocsátó dióda (Radio Shack katalógus # 276-026 vagy azzal egyenértékű)
  • Kis “hobby” motor, állandó mágneses típus (Radio Shack katalógus # 273-223 vagy azzal egyenértékű)
  • Két átkötő vezeték “krokodilcsipeszes” végekkel (Radio Shack katalógus # 278-1156, 278-1157 vagy azzal egyenértékű)

A multiméter egy elektromos műszer, amely képes feszültség, áram és ellenállás mérésére.

A digitális multiméterek a digitális órákhoz hasonlóan numerikus kijelzővel rendelkeznek a feszültség, az áram vagy az ellenállás mennyiségének jelzésére.

Az analóg multiméterek ezeket a mennyiségeket egy nyomtatott skála fölött mozgó mutatóval jelzik.

Az analóg multiméterek általában olcsóbbak, mint a digitális multiméterek, és előnyösebbek, mint tanulási eszközök az elektromossággal először ismerkedők számára.

A digitális multiméter megvásárlása előtt erősen ajánlom egy analóg multiméter beszerzését, de végül mindkettő legyen az eszköztárunkban ezekhez a kísérletekhez.

KERESZTHivatkozások

Lessons In Electric Circuits, Volume 1, 1. fejezet: “Basic Concepts of Electricity”

Lessons In Electric Circuits, Volume 1, 8. fejezet: “DC Metering Circuits”

TANULÁSI CÉLOK

  • How to measure voltage
  • A feszültség jellemzői: Két pont között meglévő
  • A megfelelő mérőtartomány kiválasztása

ILLUSZTRÁCIÓ

VEZETÉS

A könyvben szereplő összes kísérletben valamilyen mérőberendezést fogsz használni az elektromosság olyan aspektusainak mérésére, amelyeket közvetlenül nem láthatsz, érezhetsz, hallhatsz, ízlelhetsz vagy szagolhatsz.

A villamos energia – legalábbis kis, biztonságos mennyiségben – érzékelhetetlen az emberi testünk számára.

Az elektromosság és az elektronika világában a legalapvetőbb “szemed” egy multiméter nevű eszköz lesz.

A multiméterek jelzik az elektromos tulajdonságok, például a feszültség, az áram és az ellenállás jelenlétét, és mérik azok mennyiségét.

Ebben a kísérletben a feszültség mérésével fogsz megismerkedni.

A feszültség az elektromos “lökés” mértéke, amely kész arra, hogy a töltéseket egy vezetőn keresztül mozgásra késztesse.

Tudományos értelemben ez az egységnyi töltésre jutó fajlagos energia, matematikai definíciója: joule per coulomb.

Az analóg a nyomással egy folyadékrendszerben: az erő, amely a folyadékot mozgatja egy csövön keresztül, és a Volt (V) mértékegységében mérik.

A multiméteredhez néhány alapvető utasításnak kell tartoznia.

Olvasd el jól! Ha a multimétere digitális, akkor a működéséhez egy kis elemre van szükség.

Ha analóg, akkor a feszültség méréséhez nincs szükség elemre.

Egyes digitális multiméterek automatikus beosztásúak. Az autorangoló mérőműszer csak néhány választókapcsoló (tárcsa) állással rendelkezik.

A kézi beosztású mérőműszereknek minden alapmennyiséghez több különböző választókapcsoló állása van: több a feszültséghez, több az áramhoz és több az ellenálláshoz.

Autorangoló általában csak a drágább digitális mérőműszereken található, és olyan a kézi beosztáshoz képest, mint az automata sebességváltó az autóban a kézi váltóhoz képest.

Autorangoló mérőműszer automatikusan “sebességet vált”, hogy megtalálja a legjobb mérési tartományt az adott mérendő mennyiség megjelenítéséhez.

Állítsa a multiméter választókapcsolóját az elérhető legnagyobb értékű “DC volt” állásba.

Az autorangoló multimétereknél előfordulhat, hogy csak egyetlen állás van az egyenfeszültségre, ebben az esetben a kapcsolót ebbe az egy állásba kell állítani.

A piros mérőszondát érintse egy akkumulátor pozitív (+) oldalához, a fekete mérőszondát pedig ugyanennek az akkumulátornak a negatív (-) oldalához.

A mérőnek most már valamilyen jelzést kell adnia.

Változtassa meg a mérőszonda csatlakozásait az akkumulátorhoz, ha a mérő kijelzése negatív (analóg mérőeszközön a negatív értéket a mutató jobb helyett balra kitérése jelzi).

Ha a mérőműszer kézi tartományú típus, és a választókapcsoló magas tartományú állásba került, a kijelzés kicsi lesz.

A választókapcsolót állítsa a következő alacsonyabb egyenfeszültség-tartományba, és csatlakoztassa újra az akkumulátorhoz.

A jelzésnek most erősebbnek kell lennie, amit az analóg mérő mutatójának (tűjének) nagyobb elhajlása, vagy a digitális mérő kijelzőjén több aktív számjegy jelez.

A legjobb eredmény érdekében állítsa a választókapcsolót a legalacsonyabb tartományú beállításra, amely nem “túlméretezi” a mérőt.

A túlméretezett analóg mérőeszközről azt mondják, hogy “megakadt”, mivel a tű a skála jobb oldalára kényszerül, a teljes skálaértéket meghaladva.

A túlméretezett digitális mérőeszköz néha az “OL” betűket vagy egy sor szaggatott vonalat jelenít meg. Ez a jelzés gyártóspecifikus.

Mi történik, ha csak az egyik mérőszondát érinti az akkumulátor egyik végéhez?

Hogyan kell a mérőnek csatlakoznia az akkumulátorhoz ahhoz, hogy jelzést adjon?

Mit mond ez nekünk a feszültségmérő használatáról és a feszültség természetéről?

Létezik-e olyan, hogy feszültség “egyetlen ponton”?

Mérjen többféle méretű akkumulátort, és tanulja meg, hogyan válassza ki a multiméteren a legjobb feszültségtartományt, hogy túlmérés nélkül a maximális jelzést adja.

Most kapcsolja a multimétert az elérhető legalacsonyabb egyenfeszültség-tartományra, és érintse a mérőműszer mérőszondáit a fénykibocsátó dióda (LED) csatlakozóihoz (vezetékvezetékeihez).

A LED-et úgy tervezték, hogy kis mennyiségű villamos energiával táplálva fényt termeljen, de a LED-ek történetesen egyenfeszültséget is termelnek, amikor fénynek vannak kitéve, kicsit úgy, mint a napelemek.

irányítsa a LED-et egy fényes fényforrás felé, csatlakoztassa hozzá a multimétert, és figyelje meg a mérőműszer kijelzését:

Az akkumulátorok elektromos feszültséget fejlesztenek kémiai reakciók révén. Amikor egy akkumulátor “lemerül”, kimerítette eredeti kémiai “üzemanyagkészletét.”

A LED azonban nem belső “üzemanyagra” támaszkodik a feszültség előállításához, hanem optikai energiát alakít át elektromos energiává.

Míg van fény, amely megvilágítja a LED-et, addig feszültséget termel.

Egy másik feszültségforrás az energiaátalakítás révén egy generátor.

A “Alkatrészek és anyagok” listában megadott kis villanymotor elektromos generátorként működik, ha tengelyét mechanikus erő forgatja.

Kapcsoljátok a feszültségmérőt (a multimétert “volt” funkcióra állítva) a motor kapcsaihoz ugyanúgy, ahogy a LED kapcsaihoz csatlakoztattátok, és forgassátok meg a tengelyt az ujjaitokkal.

A mérőnek a feszültséget a tű elhajlásával (analóg) vagy a numerikus leolvasással (digitális) kell jeleznie.

Ha nehezen tudja mindkét mérőszondát a motor kapcsaival összeköttetésben tartani, miközben egyszerre forgatja a tengelyt az ujjaival, akkor használhat krokodilcsipeszes “jumper” vezetékeket, például így:

Meghatározza a feszültség és a generátor tengelyfordulatszám közötti kapcsolatot? Fordítsa meg a generátor forgásirányát, és figyelje meg a feszültségmérő kijelzésének változását.

Azzal, hogy megfordítja a tengely forgását, megváltoztatja a generátor által létrehozott feszültség polaritását.

A feszültségmérő a polaritást a tű iránya (analóg) vagy a számjelzés előjele (digitális) alapján jelzi.

Ha a piros mérővezeték pozitív (+) és a fekete mérővezeték negatív (-), a mérőműszer a normál irányú feszültséget regisztrálja.

Ha az alkalmazott feszültség fordított polaritású (a piroson negatív, a feketén pozitív), a mérőműszer “visszafelé” jelzést mutat.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.