Jak Nazywa Się Miernik Elektryczny Służący Do Pomiaru Natężenia Prądu

Uczniowie pytają często o nazwę miernika elektrycznego służącego do pomiaru natężenia prądu. Jest to amperomierz. To słowo kluczowe. Zapamiętajcie je dobrze. Amperomierz. Nie amperomietrz, nie amperomett. Amperomierz.

Amperomierz służy do pomiaru natężenia prądu elektrycznego, które wyrażane jest w amperach (A). Amperomierz włącza się szeregowo w obwód, w którym chcemy zmierzyć natężenie prądu. Oznacza to, że cały prąd płynący w danym obwodzie przepływa przez amperomierz. Z tego wynikają pewne istotne konsekwencje dotyczące konstrukcji i użytkowania tego przyrządu.

Budowa i zasada działania amperomierza jest nieco bardziej skomplikowana, niż mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Wiele zależy od rodzaju prądu (stały czy zmienny) i oczekiwanego zakresu pomiarowego. Zasadniczo, amperomierze wykorzystują różne zjawiska fizyczne do przekształcenia prądu elektrycznego w odczytywalną wartość. Najczęściej spotykane są amperomierze elektromagnetyczne, magnetoelektryczne (z ruchomą cewką), elektrodynamiczne i cyfrowe.

Amperomierze elektromagnetyczne, stosowane głównie do pomiaru prądów przemiennych o częstotliwości sieciowej, działają na zasadzie oddziaływania pola magnetycznego wytworzonego przez prąd przepływający przez cewkę na element ruchomy. Siła oddziaływania jest proporcjonalna do kwadratu natężenia prądu, co powoduje odchylenie wskazówki. Skala jest wówczas nieliniowa.

Amperomierze magnetoelektryczne są dokładniejsze i stosowane do pomiaru prądów stałych. Wykorzystują one siłę elektrodynamiczną działającą na przewodnik z prądem umieszczony w polu magnetycznym stałego magnesu. Cewka z nawiniętym drutem, przez którą przepływa mierzony prąd, umieszczona jest w szczelinie magnesu. Przepływ prądu powoduje powstanie momentu obrotowego, który odchyla cewkę wraz ze wskazówką. Odchylenie jest proporcjonalne do natężenia prądu. Amperomierze magnetoelektryczne charakteryzują się dużą czułością i dokładnością, ale są wrażliwe na zmiany pola magnetycznego zewnętrznego.

Amperomierze elektrodynamiczne działają podobnie do amperomierzy magnetoelektrycznych, ale zamiast stałego magnesu wykorzystują drugą cewkę, przez którą również przepływa prąd. Oddziaływanie pól magnetycznych obu cewek powoduje odchylenie elementu ruchomego. Amperomierze elektrodynamiczne mogą być stosowane zarówno do pomiaru prądów stałych, jak i przemiennych.

Amperomierze cyfrowe to obecnie najpopularniejszy typ amperomierzy. Wykorzystują one układy elektroniczne do przetwarzania sygnału prądowego na postać cyfrową, która jest wyświetlana na ekranie LCD lub LED. Amperomierze cyfrowe charakteryzują się dużą dokładnością, łatwością odczytu i często posiadają dodatkowe funkcje, takie jak automatyczna zmiana zakresu pomiarowego, pomiar wartości skutecznej (RMS) prądu przemiennego oraz możliwość komunikacji z komputerem. W amperomierzach cyfrowych stosuje się różne techniki pomiarowe, na przykład pomiar spadku napięcia na rezystorze o znanej wartości (boczniku) lub wykorzystanie czujników Halla.

Wybór odpowiedniego amperomierza zależy od rodzaju prądu, zakresu pomiarowego, wymaganej dokładności oraz warunków pracy. Ważne jest, aby wybrać amperomierz o odpowiednim zakresie pomiarowym, który jest większy niż maksymalne natężenie prądu, które chcemy zmierzyć. Przekroczenie zakresu pomiarowego może uszkodzić amperomierz. Należy również zwrócić uwagę na rezystancję wewnętrzną amperomierza. Idealny amperomierz powinien mieć rezystancję wewnętrzną równą zeru, aby nie wpływać na mierzony obwód. W praktyce, rezystancja wewnętrzna amperomierza jest bardzo mała, ale nie jest równa zeru.

Bezpieczeństwo Przede Wszystkim

Pamiętajcie, że praca z prądem elektrycznym jest niebezpieczna i wymaga zachowania szczególnej ostrożności. Przed wykonaniem pomiarów należy upewnić się, że obwód jest wyłączony i zabezpieczony przed przypadkowym włączeniem. Amperomierz należy podłączać zgodnie z polaryzacją (jeśli dotyczy) i upewnić się, że jest on prawidłowo podłączony do obwodu. Nieprawidłowe podłączenie amperomierza może spowodować jego uszkodzenie lub nawet wybuch. Zawsze należy stosować się do instrukcji obsługi amperomierza i przestrzegać zasad bezpieczeństwa elektrycznego. W szczególności, nigdy nie podłączaj amperomierza równolegle do źródła napięcia! To niemal pewna droga do jego zniszczenia i potencjalnego porażenia prądem. Amperomierz musi być włączony SZEREGOWO.

Podsumowanie i Dodatkowe Rozważania

Aby rozszerzyć waszą wiedzę, powinniście również wiedzieć o bocznikach. Są to rezystory o bardzo małej rezystancji, które służą do rozszerzenia zakresu pomiarowego amperomierzy. Bocznik włącza się równolegle do amperomierza, a mierzony prąd dzieli się na dwie części: jedną przepływającą przez amperomierz, a drugą przez bocznik. Znając rezystancję bocznika i natężenie prądu przepływającego przez amperomierz, można obliczyć całkowite natężenie prądu w obwodzie. Stosowanie boczników pozwala na pomiar bardzo dużych prądów za pomocą amperomierzy o stosunkowo małym zakresie pomiarowym. Boczniki są powszechnie stosowane w przemyśle, na przykład do pomiaru prądów w instalacjach elektrycznych i maszynach. Dokładny dobór bocznika jest kluczowy dla poprawnego pomiaru.

Inną kwestią wartą poruszenia są amperomierze cęgowe. Amperomierz cęgowy to rodzaj amperomierza, który umożliwia pomiar natężenia prądu bez przerywania obwodu. Działa on na zasadzie pomiaru pola magnetycznego wytwarzanego przez prąd przepływający przez przewodnik. Amperomierz cęgowy posiada szczęki, które zaciska się wokół przewodu, przez który płynie prąd. Pole magnetyczne wytwarzane przez prąd indukuje napięcie w cewce umieszczonej w szczękach amperomierza. Napięcie to jest proporcjonalne do natężenia prądu. Amperomierze cęgowe są bardzo wygodne w użyciu, ponieważ nie wymagają rozłączania obwodu, co jest szczególnie przydatne w przypadku pomiaru prądów w instalacjach elektrycznych i maszynach. Należy jednak pamiętać, że amperomierze cęgowe są zazwyczaj mniej dokładne niż tradycyjne amperomierze. Ważne jest również, aby upewnić się, że mierzony przewód jest jedynym przewodem wewnątrz szczęk amperomierza, ponieważ obecność innych przewodów może zakłócić pomiar.

Pamiętajcie więc: miernik elektryczny służący do pomiaru natężenia prądu to amperomierz. Jest to urządzenie o różnorodnych konstrukcjach i zasadach działania, dostosowanych do różnych zastosowań i warunków pomiarowych. Wybór odpowiedniego amperomierza oraz przestrzeganie zasad bezpieczeństwa są kluczowe dla uzyskania dokładnych i bezpiecznych pomiarów. Teraz możecie z pewnością odpowiedzieć na to pytanie i wyjaśnić innym, jak działa to urządzenie.