Измерение силы тока

Электрическим током называют упорядоченное, коллективное движение заряженных частиц, на которые действует сила электрического поля. Величину тока необходимо знать для последующего вычисления других физических параметров (например, мощности, выделяемого тепла и т.д.). Для измерения силы тока применяются специальные приборы — амперметры.

Единицы измерения силы тока

По определению сила электрического тока I равна величине электрического заряда q, проходящего в единицу времени t, через поперечное сечение проводника:

$$ I={q\over t} $$

Единица измерения силы тока в системе СИ названа в честь французского физика Адре-Мари Ампера, внесшего огромный вклад в изучение электромагнитных явлений. В системе СИ эта единица является одной из семи основополагающих единиц измерения (метр, секунда, килограмм и др.).

Это означает, что единицы измерения всех остальных физических величин могут быть выведены через основные.

Одно из открытий Ампера заключалось в обнаружении им силы взаимодействия между двумя проводниками, по которым идет электрический ток. На основании этого фундаментального факта в системе СИ величина тока в 1 А соответствует силе взаимодействия (отталкивания или притяжения) 0,0000002 H двух параллельных проводников, расположенных в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга.

Кроме основной единицы измерения используются внесистемные единицы, которые могут быть как больше, так и меньше ампера:

  • 1 мкА = 0,000001 А;
  • 1 мА = 0,001 А;
  • 1 кА = 1000 А.

Необходимо всегда помнить, что воздействие электрического тока представляет опасность для здоровья человека. Ток, величина которого превышает 0,05 А представляет собой смертельную опасность. При этом действие переменного тока существенно опаснее действия постоянного тока.

Амперметр — прибор для измерения силы тока

Принцип работы всех амперметров основан на электромагнитных свойствах тока. Стрелка прибора соединена с катушкой, которая получает вращательный момент в магнитном поле, когда через нее течет измеряемый амперметром ток. Основное требование, которым должны удовлетворять все эти приборы — весь электрический заряд, протекающий по проводнику, должен пройти через амперметр.

Рис. 1. Примеры амперметров – измерителей силы тока

Основные особенности амперметров, общие для всех моделей:

  • На измерительной шкале должна присутствовать буква А;
  • На амперметрах постоянного тока около контактных клемм должны быть символы “+” и “-“. Если “-” отсутствует, то по умолчанию все равно считается, что это прибор постоянного тока;
  • Клемму “+” соединяют с проводом, идущим от положительного полюса тока, а клемму со знаком “-” — с проводом от отрицательного полюса;
  • На амперметрах переменного тока должен присутствовать символ “~”. Для этой же маркировки могут использоваться обозначения на базе английских слов AC/DC (Alternating Сurrent — переменный ток, Direct Сurrent — постоянный ток);
  • Все амперметры подключаются в электрическую цепь последовательно. Схему измерения можно условно представить так: амперметр включается в разрыв электрической цепи, чтобы пропустить через себя весь ток цепи;

Принципиальная схема подключения амперметра:

Рис. 2. Принципиальная схема подключения амперметра

Подключение амперметра в цепь, где отсутствуют потребители тока (нагрузки), амперметр производить нельзя, так как это может привести к его поломке.

Цифровые измерители тока

Большую популярность в последнее время приобрели цифровые измерители тока, которые включены в состав компактных устройств, называемых мультиметрами. Мультиметром можно также измерять напряжение и сопротивление. Индикация (отображение) измеряемой величины происходит в цифровом виде с большой точностью. Индикаторами служат либо светодиоды, либо жидкие кристаллы.

Рис. 3. Цифровой мультиметр

Что мы узнали?

Итак, мы узнали что измерение силы тока производится с помощью амперметра. Единица измерения силы тока в системе СИ называется ампер. Амперметр включается в разрыв электрической цепи последовательно.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.6. Всего получено оценок: 73.

Предметы