Misure elettriche

Cos'è un circuito elettrico?

Qualsiasi circuito elettrico è costituito da una sorgente e un ricevitore di energia elettrica, collegati tra loro da fili. Che cosa è un filo, è comprensibile, ma come ricevitore e sorgente può essere qualsiasi combinazione di vari dispositivi. Il caso generale del circuito elettrico più semplice è mostrato nella Figura 1.

La fonte di energia elettrica può essere una batteria convenzionale o una potente sottostazione di trasformazione. Il ricevitore di energia mostrato in figura è anche il più vario: da una torcia per una torcia a un condominio. I cavi di collegamento corrisponderanno anche al consumo di energia. Inoltre, solo le fonti e i ricevitori a basso consumo saranno considerati non più potenti della lampadina citata.

Per una fonte di alimentazione, il ricevitore è un carico. Questo è ciò che viene chiamato più spesso. Più avanti nell'articolo, i resistori, in alcuni casi lampadine, saranno usati come carico.

Figura 1. Il circuito elettrico più semplice

Il circuito elettrico deve essere chiuso.

A livello domestico, la corrente elettrica è tutto ciò che è collegato all'elettricità. C'è una presa a muro e una corrente elettrica vi abita! Questo è in realtà un po 'sbagliato. E mentre nulla è collegato, non c'è corrente. C'è tensione, ma nessuna corrente!

La corrente elettrica scorre solo in un circuito chiuso. se batteria galvanica, o semplicemente una batteria, giace su un tavolo e la tensione non è collegata da nessuna parte sui suoi terminali. In questo stato, la tensione è chiamata forza elettromotrice (EMF) della sorgente. Nelle formule e schemi EMF è indicato dalla lettera E.

La legge di Ohm per l'intera catena

Quando un carico è collegato alla batteria, la tensione diminuisce leggermente, a causa di una caduta di tensione sulla resistenza interna della sorgente, in questo caso la batteria. Questo autunno è preso in considerazione nella legge di Ohm per l'intera catena (vedi: La legge di Ohm in una dichiarazione popolare). Il circuito stesso è mostrato in Figura 2.

I = E / (R + r)

L'espressione tra parentesi è la resistenza totale del circuito, ottenuta come somma della resistenza di carico e della resistenza interna della batteria, indicata da una piccola lettera.

Figura 2

In un altro modo, questa espressione matematica è scritta come segue: E = I * (R + r) = I * R + I * r

Di solito il prodotto della corrente dalla resistenza è chiamato caduta di tensione nel circuito. In questo caso, il secondo termine nella formula è la caduta di tensione attraverso la resistenza interna della batteria. È con questo valore che si riduce l'EMF della batteria.

Man mano che la batteria si scarica, la sua resistenza interna aumenta e, alla fine, diventa così grande che quando il carico è collegato, l'intero EMF viene consumato per superare la propria resistenza. E la tensione ai terminali di uscita diventa molto piccola, è già impossibile trasferire energia a un circuito esterno. In tali casi, dicono che la batteria si è esaurita.

Per verificare ciò che è stato detto, è possibile assemblare il circuito più semplice mostrato in Figura 3.

Figura 3

Sì, in realtà, non è necessario raccogliere nulla. Basta collegare un voltmetro alla batteria, quindi applicare semplicemente la resistenza di carico con le mani. Per testare le batterie Krona, si consiglia una resistenza da 100 Ohm come carico. Il voltmetro scenderà leggermente, a seconda della resistenza interna della batteria. Se durante tale test il voltmetro mostra una tensione inferiore a 7 volt, allora il Krona deve essere sostituito.

La stessa cosa accade nel cablaggio dell'appartamento. È sufficiente collegare un ferro da stiro, un camino o un altro carico potente, poiché la luminosità delle lampade nel lampadario è leggermente ridotta. Ciò indica chiaramente che c'era una caduta di tensione sui fili.È la resistenza dei fili in questo caso che è la resistenza interna della fonte di elettricità.

Di norma, non si tengono in cerimonia con celle galvaniche del tipo "dita - mignoli": prendono semplicemente e controllano la presenza di una corrente di cortocircuito, trasformando il multimetro nella modalità di misurazione corrente. Se l'elemento è ancora vivo, fornisce una corrente di diverse centinaia di milliampere e un nuovo elemento può dare fino a 3 ... 5 ampere.

In nessun caso tale test dovrebbe essere eseguito con batterie che sembrano celle galvaniche. Il loro dispositivo è completamente diverso e il prezzo è molto più alto.

Uno strumento universale per misurare i circuiti elettrici è un multimetro. Leggi come usarlo privatamente qui: "Un multimetro per" manichini ": i principi di base della misurazione con un multimetro".

Vedi anche: Misurazione della tensione e Misurazione corrente