Особенности приборов для измерения напряжения

Как рассчитать потребление электроэнергии телевизором

Телевизор является обязательным элементом бытовой техники в каждом доме. Часто хозяева устанавливают несколько экземпляров, для каждой комнаты. Устройства могут быть нескольких типов: модели с электронно-лучевой трубкой, LED, LSD или плазменные телевизоры. На энергопотребление устройства влияет его тип, размер экрана, цветность, яркость, баланс белого и черного, время активной работы, длительность пребывания в спящем режиме. Исходя из таблицы потребления электроэнергии бытовыми приборами, телевизор использует в среднем 0,1-0,3 кВт.

Расход электрической энергии будет зависеть от типа и режима работы телевизора.

Мощность телевизоров в Ваттах с электронно-лучевой трубкой составляет 60-100 Вт в час. В среднем он может работать около 5 часов в день. Месячное потребление доходит до 15 кВт. Это сколько электроэнергии будет затрачено на его активную работу. Телевизор также потребляет 2-3 Вт в час в режиме ожидания, когда он подключен к сети. Суммарное энергопотребление может составить 16,5-17,5 кВт в месяц.

Потребление энергии LED или LSD моделями напрямую зависит от размера экрана. Например, телевизор LSD с диагональю экрана 32 дюйма буде расходовать 45-55 Вт в час в режиме работы, и 1 Вт в режиме ожидания. Суммарное потребление электроэнергии в месяц составляет 6,7-9 кВт. LED модели потребляют в среднем на 35-40% меньше электрической энергии. В активном режиме телевизор на 42 дюйма будет использовать 80-100 Вт, в спящем – 0,3 Вт. Суммарное потребление в месяц составит 15-20 кВт.

Плазменные телевизоры отличаются хорошей цветопередачей. Мощность телевизора в кВт составляет 0,15-0,19 в активном режиме, и 120 Вт/сут в спящем. Суммарный расход за месяц может составить 30-35 кВт. Для экономии электроэнергии следует вытаскивать вилку из розетки, правильно настраивать уровень яркости в зависимости от времени суток, выставлять таймер на автоматическое отключение.

Зачем измерять емкость АКБ

Состояние аккумуляторной батареи необходимо периодически контролировать. Это позволит существенно продлить срок ее службы, сохранить ёмкость и другие параметры на первоначальном уровне. Существующие измерительные приборы позволяют достаточно точно установить силу тока в АКБ, напряжение и определить плотность электролита. При выявлении отклонений любого из указанных параметров рекомендуется выяснять причину и проводить необходимые обслуживающие мероприятия.

Устройства для точного определения емкости АКБ в настоящее время не существует. Единственный способ, который дает относительно точные результаты, – это его полная разрядка с одновременной фиксацией большого количества различных параметров. Однако эта процедура является очень продолжительной, и редко кто готов тратить время на контроль ёмкости таким способом. Остальные методики, как и специальный тестер, дают лишь приблизительные результаты.

Обратите внимание! Точность определения различных параметров в значительной мере зависит от внешних факторов: температуры окружающей среды, влажности и так далее. Чаще всего используют следующие способы определения емкости:

Чаще всего используют следующие способы определения емкости:

• Выполнение контрольного разряда, который является длительным процессом и применяется довольно часто;
• Контроль плотности электролита в АКБ;
• Нагрузочная вилка;
• Тестер емкости.

Измерение напряжения в сети

Чтобы правильно выполнить измерение напряжения необходимо четко представлять принцип и объект исследования. Поэтому следует отметить, что напряжение представляет собой такую электрическую величину, которая показывает разность заряда между двумя электрическими точками. К примеру, если в одной точке заряд составит +35 В, а в другой +310 В, то разница между этими точками составит 310 – 35 = 275 В, это и будет напряжение. Соответственно измерение напряжения может производиться только относительно чего-то, поэтому используются сразу две точки.

Рис. 1. Схема измерения напряжения

Если говорить о падении напряжения на каком-либо объекте или участке цепи, то измерение напряжения проводиться относительно концов прибора или цепи, точек подключения и т.д

При этом важно учитывать, что цифровой вольтметр или мультиметр в режиме измерения считается бесконечным сопротивлением или разрывом в цепи

Падение напряжения возможно только при условии протекания тока, поэтому подключение вольтметров последовательно с измеряемым объектом недопустимо, так как через него перестанет протекать ток. Аналоговый или электронный вольтметр должен подключаться только параллельно по отношению к измеряемому сигналу.

С практической точки зрения следует заметить, что аналоговые модели измерительных приборов имеют входное сопротивление равное 10 – 20 кОм, а современные мультиметры могут похвастаться 1МОм. Так как через сопротивление на входе в измерительное устройство может протекать ток утечки, этот делитель напряжения будет обуславливать снижение точности измерений. Поэтому чем ближе сопротивление на входе к бесконечности, тем более точный прибор вы используете.

Важно отметить, что замеры производятся под напряжением, из-за чего присутствует угроза поражения электротоком

Поэтому важно соблюдать элементарные меры предосторожности. Далее рассмотрим порядок выполнения измерения для постоянного и переменного напряжения

Далее рассмотрим порядок выполнения измерения для постоянного и переменного напряжения.

Постоянного тока

Рис. 2. Измерение напряжения постоянного тока

Для цепи постоянного тока расмотрим порядок измерения напряжения при помощи цифрового мультиметра. Для этого:

1. Переведите переключатель мультиметра в положение для постоянного напряжения. На панели обозначается латинской буквой V со значком « = », знаками «+ и – », также может обозначаться аббревиатурой DC.
2. Выберете нужный предел измерения, который будет максимально приближен к предполагаемому номиналу, но выше измеряемого.
3. Установите щупы в соответствующие разъемы – черный к выводу COM, красный к выводу V.
4. Приложите щупы мультиметра сразу к двум точкам – красный к плюсу, черный к минусу. Если вы заранее не знаете положение потенциалов, и показание прибора имеет отрицательное значение, нужно просто поменять полярность подключения.

На дисплее вы увидите показания вольтметра, если значение слишком малое, переключите ручку на меньший предел измерений. Прикладывая щупы, создавайте хорошее усилие, чтобы избежать большого переходного сопротивления, иначе они внесут ощутимую погрешность измерений.

Переменного тока

Рис. 3. Измерение переменного напряжения

В цепи переменного тока бытовой цепи важно учитывать ее опасность из-за номинала в 220/380 В. Поэтому при невозможности подключения мультиметра непосредственно в процессе эксплуатации, его присоединение должно выполняться при отключенном напряжении при помощи «крокодилов»

В остальном процесс измерения идентичен:

1. Переключите ручку мультиметра в положение для измерения переменного напряжения. На панели оно обозначается как V со значком «~» или аббревиатурой AC.
2. Установите ручкой деление на нужный предел по принципу ближайшего большего потенциала относительно измеряемого номинала.
3. Выполните подключение щупов к соответствующим выводам: черный к выводу COM, красный к выводу V.
4. Подключите измерительный прибор к нужному устройству, заметьте, что полярность щупов здесь значения не имеет.

На дисплее у вас отобразится действующее значение разности потенциалов, именно оно и является основным для всех расчетов. Но, помимо этого существует и амплитудное значение, которое больше действующего на √2 раз или 1,41 раза.

Как сделать?

Измерение силы тока косвенным методом с помощью электронных вольтметров.

Поскольку между напряжением и током в электрической цепи имеется линейная связь (согласно закону Ома), то ток можно измерить косвенным методом, измерив вольтметром напряжение на сопротивлении эталонного резистора Rэ, силу тока находим по формуле:

I_x = Uэ/ Rэ, где Uэ– напряжение, измеренное вольтметром; I_x– ток, подлежащий определению; Rэ –активное эталонное сопротивление известного номинала.

Однако при измерении малых токов подобная методика может оказаться неприемлемой. В этом случае в измерительных приборах применяют схему входного усилительного каскада с достаточно малым входным сопротивлением.

При измерении тока необходимо выбирать такие приборы, у которых потребляемая мощность значительно меньше мощности, рассеиваемой в исследуемой цепи. Этим и объясняется стремление иметь в амперметрах возможно меньшее сопротивление.

Амперметры магнитоэлектрической системы успешно сочетают высокую точность с малым потреблением мощности и имеют равномерную шкалу. Наиболее точные приборы магнитоэлектрической системы имеют классы точности 0,1; 0,2.

Приборы электродинамической системы предназначены для измерения токов от 10 мА до 100 А. По точности они эквивалентны приборам магнитоэлектрической системы, но потребляют значительно большую мощность и имеют неравномерную шкалу.

Приборы ферродинамической системы применяются для измерения постоянных токов очень редко из-за низкой точности и большой потребляемой мощности.

Приборы электромагнитной системы используются для измерения токов от 10 мА до 200 А. Наиболее точные приборы этой системы имеют классы точности 0,2; 0,5. Их главное достоинство — низкая стоимость.

В тех случаях, когда необходимо измерить ток с высокой точностью, используют потенциометры постоянного тока, цифровые амперметры. Классы точности наиболее точных потенциометров 0,001; 0,002, цифровых амперметров 0,02. Цифровые амперметры измеряют ток до нескольких ампер.

Измерение тока при помощи потенциометра проводят косвенным путем — искомый ток определяют по падению напряжения на образцовом резисторе. Погрешность измерения в этом случае возрастает за счет погрешностей образцового резистора. Преимуществом потенциометров и цифровых приборов является малое потребление мощности, особенно при измерении напряжений.

Измерение больших токов и напряжений. Шунтирование магнитоэлектрических приборов дает возможность измерять постоянные токи до нескольких тысяч ампер. Отдельные шунты на токи свыше 10 кА не изготовляются из-за их больших размеров и большой стоимости. Поэтому для измерения больших токов часто используют несколько шунтов, соединенных параллельно (рис. 9.3).

Несколько одинаковых шунтов подключают в разрыв шины, а проводники от потенциальных зажимов всех шунтов подводят к одному и тому же прибору. При равенстве сопротивлений R шунтов и сопротивлений R потенциальных проводников наличие переходных сопротивлений в местах присоединения шунтов к шинам R₁₁, R₁₂, R₂₁, R₂₂, R₃₁и R₃₂не отражается на показаниях прибора, а ведет лишь к неравномерному распределению токов между шунтами. Ток I_y, протекающий через прибор, определяется только сопротивлениями шунтов, потенциальных проводников и прибора, т. е. точно так же, как и при измерении тока с помощью одного шунта. Практически используют несколько однотипных шунтов.

Но этот способ не дает возможности отделить цепь прибора от цепи измеряемого тока, что не позволяет применять его в цепях высокого напряжения, где требуется заземлять цепь прибора для защиты обслуживающего персонала. При измерении тока в цепях высокого напряжения рекомендуется использовать гальванически развязанную измерительную цепь на основе датчиков Холла.

Классификация измерительных приборов

Принято деление амперметров на две большие группы: цифровые и аналоговые модели. Последние имеют уникальную собственную градацию:

1. Электродинамическая модель. Активно реагирует на взаимодействия токового поля, протекающего по катушкам. Одна из катушек может свободно двигаться, а вторая неподвижно закреплена. Высокий спрос на изделие вызывается низкой ценой и отличными показателями работы. Часто его можно встретить в научных лабораториях.
2. Ферродинамическая. Обладает максимальной точностью и эффективностью использования. Устройство с таким механизмом не реагирует на посторонние источники магнитных полей. Помимо ферромагнитного замкнутого провода, в корпусе закрепляется сердечник и катушка. Модели этого вида немного дороже аналогов.
3. Электромагнитный тип. Наиболее простое по содержанию устройство, не оснащено плавающей обмоткой с сердечником. В зависимости от мощности тока сердечник, зафиксированный со стрелкой, двигается в сторону, чётко указывая на цифровое отображение измерения.
4. Магнитоэлектрический механизм. Был изобретён одним из первых. Принцип действия основывается на измерении уровня взаимодействия между магнитным полем и закреплённой неподвижно катушкой. Этот тип отличается минимальным потреблением мощности, что позволяет обеспечить минимальный коэффициент отклонения и достаточный уровень чувствительности. Шкала деления равномерна, между каждой из отметок сохраняется одинаковое расстояние.

Используемые приборы

В каждом доме прибор учета электроэнергии находится в состоянии постоянного измерения переменного напряжения, но крайне редко эти данные где-либо отображаются. Некоторые из них подключаются напрямую, другие через измерительные трансформаторы.

В практических целях для измерения уровня напряжения могут применяться:

• Вольтметры;
• Мультиметры
• Осциллографы.

Вольтметр представляют собой устройство для проверки разности потенциалов. На практике могут встречаться как цифровые, так и аналоговые вольтметры, на которых измеряемое напряжение отображается на дисплее или посредством отклонения стрелки на циферблате соответственно.

Важными параметрами при выборе как электронного, так и стрелочного вольтметра являются единицы измерений (мВ, В, кВ), рабочий диапазон и класс точности. Однако сфера их применения ограничена и применяется, чаще всего, для лабораторных исследований, поскольку в бытовых и производственных нуждах содержать один прибор для измерения одной электрической величины нецелесообразно.

Мультиметр или цифровой тестер является более универсальным прибором, который может работать с несколькими параметрами: электрическим током, сопротивлением, частотой, температурой, напряжением и т.д. Для измерения напряжения мультиметр переключается в режим вольтметра, щупы подключаются к соответствующим разъемам. Конструктивно встречаются и цифровые и аналоговые модели, в некоторых из них можно переключать диапазон измерений, выбирать род тока, в других мультиметрах все эти величины могут подбираться автоматически.

Осциллограф – это довольно сложный прибор для измерения разности потенциалов, так как в нем на цифровом или аналоговом дисплее выводится кривая измеряемой величины. При этом можно растянуть или сократить диапазон частот, чтобы рассмотреть форму импульсных напряжений, длительность импульсов, нарастание и провалы в кривой функции. Поэтому осциллограф для измерения напряжения применяется в электрических цепях и приборах высокой точности, при изготовлении и проверке радиодеталей и т.д. Мало кто держит дома осциллограф из-за высокой стоимости и сложности выполнения операций.

Измерение напряжения. Вольтметр.

Прибор, предназначенный для измерения напряжения называется вольтметр. И, в отличие от амперметра, в цепь он включается параллельно участку цепи, напряжение на котором необходимо определить. И, опять же, в противоположность идеальному амперметру, имеющему нулевое сопротивление, сопротивление идеального вольтметра должно быть равно бесконечности. Давай разберемся с чем это связано:

Если бы в цепи не было вольтметра, ток через резисторы был бы один и тот же и определялся по Закону Ома следующим образом:

I_1 = I_2 = \frac{U}{R_1 + R_2} = \frac{30}{10 + 20} = 1

Итак, величина тока составила бы 1 А, а соответственно напряжение на резисторе 2 было бы равно 20 В. С этим все понятно, а теперь мы хотим измерить это напряжение вольтметром и включаем его параллельно с R_2. Если бы сопротивление вольтметра было бы бесконечно большим, то через него просто не потек бы ток (I_B = 0), и прибор не оказал бы никакого воздействия на исходную цепь. Но поскольку r_В имеет конечную величину и не равно бесконечности, то через вольтметр потечет ток. В связи с этим напряжение на резисторе R_2 уже не будет таким, каким бы оно было при отсутствии измерительного прибора. Вот поэтому идеальным был бы такой вольтметр, через который не проходил бы ток.

Как и в случае с амперметром, есть специальный метод, который позволяет увеличить пределы измерения напряжения для вольтметра. Для осуществления этого необходимо включить последовательно с прибором добавочное сопротивление, величина которого определяется по формуле:

R_Д = r_В\medspace (n\medspace-\medspace 1)

Это приведет к тому, что показания вольтметра будут в n раз меньше, чем значение измеряемого напряжения. По традиции давайте рассмотрим небольшой практический пример:

Здесь мы добавили в цепь добавочное сопротивление R_3. Перед нами стоит задача измерить напряжение на резисторе R_2:\medspace U_2 = R_2\medspace I_2. Давайте определим, какой результат при таком включении выдаст нам вольтметр:

U_2 = I_2\medspace R_2 = U_В + I_В\medspace R_3

Подставим в эту формулу выражение для расчета сопротивления добавочного резистора:

U_2 = U_В + I_В\medspace (r_В\medspace (n\medspace-\medspace 1)) = U_В + I_В\medspace r_В\medspace n\medspace-\medspace I_В\medspace r_В = U_В + U_В\medspace n\medspace-\medspace U_В = U_В\medspace n

Таким образом: U_В = \frac{U_2}{n}. То есть показания вольтметра будут в n раз меньше, чем величина напряжения, которое мы измеряли. Так что, используя данный метод, возможно увеличить пределы измерения вольтметра!

В завершении статьи пару слов об измерении сопротивления и мощности.

Для решения обеих задач возможно совместное использование амперметра и вольтметра. В предыдущих статьях (про мощность и сопротивление) мы подробно останавливались на понятиях сопротивления и мощности и их связи с напряжением и сопротивлением, таким образом, зная ток и напряжение электрической цепи можно произвести расчет нужного нам параметра. Ну а кроме того есть специальные приборы, которые позволяют произвести измерения сопротивления участка цепи – омметр – и мощности – ваттметр.

В общем-то, на этом, пожалуй, на сегодня закончим, следите за обновлениями и заходите к нам на сайт! До скорых встреч!

4.2.1 Цифровые электронные вольтметры с время-импульсным преобразованием

Принцип действия
таких вольтметров основан на том, что
измеряемое напряжение преобразуется
в интервал времени, длительность которого
измеряется методом дискретного счёта.
Метод дискретного счёта является
основным методом, используемым в цифровой
измерительной технике. Суть этого метода
при измерении длительности интервала
времени заключается в том, что измеряемый
интервал заполняется короткими
высокочастотными импульсами, которые
называются счётными. Частота следования
этих импульсов задана и обеспечивается
с высокой точностью. Тогда длительность
измеряемого интервала времени определяется
как произведение количества счётных
импульсов, уместившихся в рассматриваемом
интервале, на период следования этих
импульсов.

Цифровые электронные
вольтметры (ЦЭВ) с время-импульсным
преобразованием бывают двух типов:

1) ЦЭВ мгновенного
значения напряжения;

2) интегрирующие
ЦЭВ, измеряемые среднее значение
напряжения.

Кроме того, отметим,
что при измерении ЦЭВ вначале переменное
напряжение преобразуется в постоянное,
значение которого и измеряется
соответствующим вольтметром.

Идея построения
вольтметра иллюстрируется следующими
временными диаграммами

Рис. 22

.

Расчётные
соотношения:

1)
,
где

— количество счётных импульсов, прошедших
за время
;

2)
;

3)
,
где

— скорость нарастания пилообразного
напряжения.

;

.

Постоянное
измеряемое напряжение сравнивается с
пилообразным. В момент равенства

и

формируется прямоугольный строб-импульс.
Затем формируется последовательность
счётных импульсов с фиксированной
частотой следования. По количеству
счётных импульсов, попавших в строб-импульс,
определяется
.

Структурная схема:

Рис. 23

УС – устройство
сравнения;

ФИ – формирователь
импульсов;

ВС – временной
селектор;

СИ – счётчик
импульсов;

ЦОУ – цифровое
отсчётное устройство;

ГПН – генератор
пилообразного напряжения.

Измерения происходят
циклами, задаваемыми узлом управления.

Источники основных
погрешностей:

1) нелинейность
пилообразного напряжения и нестабильность
скорости его нарастания;

2) нестабильность
частоты следования счётных импульсов;

3) нестабильность
порогов срабатывания компаратора;

4) конечное
быстродействие формирователя импульсов;

5) наличие методической
погрешности дискретности.

Основным достоинством
таких вольтметров является простота
реализации, а недостатками то, что
вольтметры реагируют на мгновенное
значение напряжения, поэтому у них
низкая помехоустойчивость. На входе
ставят пассивные помехоподавляющие
фильтры. Однако из-за этого снижается
быстродействие.

От указанных
недостатков свободны интегрирующие
ЦЭВ. Еще их называют вольтметрами с
интегрированием «вверх-вниз», вольтметры
с двойным время-импульсным преобразованием.

Структурная схема:

Рис.
24

ИОН – источник
опорного напряжения;

И – интегратор.

Принцип действия:

Рис. 25

Устройство
управления вырабатывает тактовые
импульсы с неизменной

и обеспечивает нужное состояние
компаратора, коммутатора и счётчика
импульсов. При этом в течение длительности
тактового импульса на первый вход
коммутатора поступает постоянное
измеряемое напряжение. Через коммутатор
напряжение поступает на интегратор,
напряжение на выходе которого определяется
как
.

Рис. 26

На выходе интегратора
напряжение нарастает. Этот участок
называется интегрирование «вверх». В
момент окончания тактового импульса
состояние коммутатора изменяется на
противоположное, а на вход интегратора
поступает опорное напряжение, имеющее
противоположную полярность. Этот участок
называется интегрирование «вниз».

Простейший способ
реализации источника опорного напряжения:

Рис. 27

1) в конце интервала
времени
:

;

2) в конце интервала
времени
:

;

3) в момент времени
:

;

;

.

Измеряемое
напряжение, с точностью до константы,
равно количеству счётных импульсов.

Основные погрешности:

1) погрешность
дискретности;

2) погрешность
преобразования, которая обусловлена
нестабильностью тактовых импульсов и
напряжения источника опорного напряжения;

3) погрешность
сравнения, обусловленная нестабильностью
порога срабатывания компаратора;

Основными
достоинствами таких вольтметров являются
высокая помехоустойчивость и высокая
чувствительность (0.1мкВ).

Основные недостатки
– сложность схемной реализации и
обеспечения заданной стабильности
заданного напряжения, длительности
импульса.

Для уменьшения
погрешности дискретности тактовые
импульсы формируют из счётных путём
деления частоты.

Виды тонометров

1. Самыми первыми сфигмоманометрами были ртутные, которые имели шкалу со стеклянным столбиком, содержащим ртуть. Ими сейчас практически не пользуются, но по традиции артериальное давление регистрируется в миллиметрах ртутного столба.
2. Тонометр механический имеет мембранный манометр со шкалой. Измерение артериального давления с помощью ртутного или механического тонометра дает самые точные показатели. При этом используется мембранный стетоскоп для выслушивания сердечных тонов на плечевой или бедренной артерии. Определение результата при измерении механическим или ртутным тонометром производится человеком – он выслушивает пульсацию и регистрирует данные.

Цифровые, или электронные тонометры. Бывают двух видов: автоматические и полуавтоматические. Автоматический тонометр сам нагнетает и спускает воздух, в полуавтоматическом с этой целью используется резиновая груша, как у механического тонометра. Цифровые аппараты определяют показатели автоматически, регистрируя моменты перепадов давления внутри пневматической камеры манжеты. Автоматически приборы выпускаются в двух вариантах: с большой манжетой для измерения АД на плече и с маленькой манжеткой – на запястье (так называемые пульсовые тонометры).

Измерение переменного напряжения.

Процесс измерения переменного напряжения ни чем не отличается от измерения постоянного. Отличие состоит лишь в том, что для переменного напряжения соблюдать полярность щупов не требуется.

Сектор переменного напряжения разбит на два поддиапазона 200V и 600V. На пределе «200V» можно измерять, например, выходное напряжение вторичных обмоток понижающих трансформаторов, либо любое другое находящееся в диапазоне 0…200 Вольт. На пределе «600V» можно измерять напряжения 220 В, 380 В, 440 В или любое другое находящееся в диапазоне 0…600 Вольт.

В качестве примера измерим напряжение домашней сети 220 Вольт. Переводим переключатель в положение «600V» и щупы мультиметра вставляем в розетку. На индикаторе сразу появился результат измерения 229 Вольт. Как видите, все очень просто.

И еще один момент.Перед измерением высоких напряжений ВСЕГДА лишний раз убеждайтесь в исправности изоляции щупов и проводов вольтметра или мультиметра, а также дополнительно проверяйте выбранный предел измерения. И только после всех этих операций производите измерения. Этим Вы убережете себя и прибор от неожиданных сюрпризов.

А если что осталось не понятно, то посмотрите видеоролик, где показано измерение напряжения и силы тока с помощью мультиметра.

Как измерять напряжение

Для человека, который имеет определенные навыки и знания в электротехнике не составит особого труда производить измерения с помощью мультиметра. Для тех, кто никогда не работал с таким типом устройств, ниже представлено как пользоваться стандартным мультиметром.

Постоянное напряжение

С помощью этого режима измеряется напряжение элементов питания, батареек и аккумуляторов автомобилей. Большинство цепей управления в современных системах АСУТП имеют потенциал 24 В постоянного тока.

Для того, чтобы выполнить измерение в этом режиме необходимо перевести прибор в положение DCV, при этом замер (если не знаете примерное напряжение) лучше всего начинать с максимального значения переключателя, постепенно уменьшая диапазон, до получения нужной размерности. Если на экране прибора результат измерения отображается со знаком «минус», то значит была нарушена полярность подключения щупов (это значит «минус» был подключен к «плюсу» цепи, в которой производится измерение, а «плюс» к «минусу»).

Что касается размерности, то тут все просто: если, к примеру, на экране высвечивается цифра 003, то значит необходимо уменьшить диапазон измерения. Постепенно снижая величину напряжения с помощью переключателя, будет высвечиваться 03, 3.

Если на дисплее отображается цифра «1» или другое непонятное число, то скорее всего неправильно выбран режим работы или необходимо повысить верхний предел измеряемого напряжения. Другими словами измеряемое значение напряжение должно быть меньше, чем верхний предел, выбранный на мультиметре.

Стандартные значения для переключателя в зоне постоянного напряжения: до 200мВ, 2В, 20В, 200В, 1000В.

Переменное напряжение

Режим измерения напряжения переменного тока включается перемещением переключателя в положение V~ или ACV. Этот режим также имеет несколько диапазонов. Обычно на стандартных мультиметрах есть два варианта выбора переменного напряжения: до 200 В и до 750 В.

Например, для измерения напряжения в бытовой сети 220В, устанавливают переключатель на 750 В и в розетку вставляют два щупа (в разные отверстия). На дисплее отобразится действительное напряжение в текущий момент времени. Обычно это значение от 210 до 230 В, другие показания уже являются отклонениями от нормы.

Как найти с помощью формулы напряжение

Людей, интересующихся электричеством и физикой, всегда волнует вопрос, как найти напряжения, если известны другие характеристики. Его можно найти через многие формулы: в соответствии с законом Ома, через работу тока, путём сложения всех напряжений в электрической цепи и практическим способом – с помощью вольтметра. Как вычислить показатель с помощью последнего способа было описано выше.

Важно! В цепях с последовательным соединением общее напряжение – сумма значений каждой нагрузки. При параллельном соединении общее напряжение равно значению каждой лампочки, у которых оно также эквивалентно

Измерение напряжения

По каким формулам вычисляется напряжение через работу и сама сила тока, рассказывают на уроках физики, так как эти величины считаются базовыми. Работа тока равна произведению напряжения и заряда: A = U*q. Также, из этой формулы выводится A = U*I*t, так как заряд – произведение силы тока и времени. Из них следует, что U = A/q или U = A/(I*t). Кроме того, одной из основных является формула напряжения, выведенная из закона Ома: U = R/I.

Важно! Определить напряжение можно и через мощность электрического тока. Мощность равна A/t, и, так как A = U*I*t, конечная формула выглядит, как P = (U*I*t)/t

Здесь t сократится, и останется P = U*I, из которой следует, что U = P/I.

Подводим ИТОГИ:

Что такое электродвижущая сила (ЭДС)- это физическая
величина, которая характеризует работу сторонних сил в источниках тока
(батарейки, генераторы и т.д). ЭДС показывает нам работу источника тока по
переносу заряду через всю цепь.

А напряжение показывает нам работу по переносу заряда на
участке цепи.

Что такое напряжение простыми словами — это  внешняя сила, которая перемещает  наш с вами шарик в показанном примере выше.

А в электричестве — это сила, которая перемещает электроны
от одного атома к другому.

Приведу ещё один пример, что такое электрическое напряжение :

Представьте, что вы можете поднять камень весом 50 кг, т.е
Ваша подъёмная сила равна 50 кг (в электричестве это электродвижущая сила).
Идетё вы и на пути у вас лежит камень массой 20 кг, вы берёте его и несёте 10
метров. Вы затратили определённую энергию по переносу этого камня  (в электричестве это — напряжение). Следующий камень
уже весит 40 кг и чтобы его перенести из одной точки в другую вы затратите
больше энергии, чем затратили по переносу камня весом 20 кг. Подъёмная сила (в
электричестве-это ЭДС) у Вас всегда одна, но в зависимости от веса камня вы
всегда тратите разное количество энергии (в электричестве — это напряжение).
Т.е. на каждом отрезке пути у Вас разное напряжение.

Надеюсь вы поняли, что такое электрическое напряжение!