Народна Освіта » Фізика » § 14. Амперметр. вимірювання сили струму

НАРОДНА ОСВІТА

§ 14. Амперметр. вимірювання сили струму

Сила струму — фізична величина, яка визначає наскільки помітною є його дія. Залежно від значення сили струму усі його дії виявляються по-різному. Тому для вимірювання сили струму можна використати будь-яку дію струму: теплову, хімічну, магнітну та ін.

Прилади для вимірювання сили струму називають амперметрами. Ця назва походить від назви одиниці сили струму (ампер) і слова метр (з грец. — вимірюю). Амперметр — прилад для вимірювання сили струму в амперах. Оскільки сили струму в різних електричних колах можуть значно розрізнятися, то, як і для багатьох інших одиниць фізичних величин, крім основної одиниці, використовують часткові й кратні одиниці: кілоампер (1 кА = 1000 А = 103 А), міліампер (1 мА = = 0,001 А = 10-3 А), мікроампер (1мкА = 0,000 001 А = 10-6 А). Приладами для вимірювання сил струмів у таких одиницях є відповідно: кілоамперметр, міліамперметр, мікроамперметр.

Як будь-який вимірювальний прилад, амперметр відтворює значення сили струму за допомогою спеціального пристрою. Таким пристроєм може бути стрілка, яка показує значення сили струму на шкалі приладу, або цифровий дисплей.

Серед найпоширеніших приладів для вимірювання сили струму є прилади, в яких використовується магнітна дія струму. Є різні конструкції (системи) приладів для вимірювання сил струмів. На мал. 2.48 схематично зображено будову приладу магнітоелектричної системи. Він складається з постійного магніту 1 і легенької прямокутної рамки, виготовленої з алюмінію або цупкого паперу, на яку намотано дріт 2.

Рамку закріплено на осі 3. До неї прикріплено стрілку-по-кажчик 4. Коли у витках рамки є струм, виникає момент сил, що, діючи на рамку, повертає її. Прикріплені до осі спіральні пружинки 5 використовують для підведення струму і протидії повороту рамки. Чим більша сила струму в рамці, тим більший момент сил діє на рамку і на більший кут вона повертається. Стрілка відхиляється на такий самий кут і вказує значення сили струму на шкалі 6 приладу. Шкали амперметрів градуюють, застосовуючи більш точні зразкові прилади. На шкалі амперметрів є позначка А.

Кожен вимірювальний прилад розрахований на певне найбільше значення вимірюваної величини. Найбільше значення сили струму, допустиме для даного амперметра, називають верхньою межею вимірювання. Оскільки сили струмів у різних колах можуть бути від мільйонних часток ампера до тисяч амперів, прилади виготовляють з різними межами вимірювання. Прилади, призначені для вимірювання сили струму в кілоамперах або мілі- та мікроамперах, мають відповідні позначки на шкалах: kA, mA, μΑ (мал. 2.49). Залежно від значень сил струмів, які вимірюють, обирають той чи інший прилад.

На мал. 2.50 зображено шкільний лабораторний амперметр, призначений для вимірювання сили струму від 0 (нижня межа вимірювання) до 2 А (верхня межа вимірювання).

 

Щоб виміряти силу струму в нерозга-луженому колі або в ділянці кола, амперметр вмикають у розрив електричного кола (ділянки кола). За такого увімкнення протягом одного й того самого часу через амперметр проходить такий самий заряд, як і через переріз будь-яких провідників, увімкнутих в цю ділянку кола. Тому сила струму в амперметрі така сама, як і в провідниках та споживачах, що включені в це коло.

Залежно від напрямку струму рамка приладу може повертатися за годинниковою або проти годинникової стрілки. Якщо нульова позначка розташована посередині шкали, стрілка може відхилятися в обидва боки. У більшості приладів нульова позначка знаходиться на початку шкали зліва, а стрілка має відхилятися вправо. Для правильного увімкнення приладу в коло на затискачі амперметрів нанесено позначки “+” і “—”. Вони вказують, у напрямку до якого полюса джерела струму має бути приєднаний кожен із затискачів. Часто затискач, який має бути приєднаний до позитивного полюса (“+”) джерела, фарбують у червоний колір (див. мал. 2.49, 2.50).

Щоб визначити ціну поділки амперметра (як і будь-якого іншого приладу), необхідно різницю значень біля двох сусідніх поділок із числовими позначками поділити на кількість поділок між ними. Так, ціна поділки лабораторного амперметра, зображеного на мал. 2.50, становить 0,05 А.

На електричних схемах амперметр позначають колом із літерою А. На мал. 2.51 показано електричне коло з амперметром та його електрична схема. Якщо усі провідники, з яких складається коло, увімкнуті так, що кінець одного провідника (у тому числі споживача струму) з’єднується з початком другого, таке з’єднання називають послідовним.

Амперметр вмикають у коло послідовно.

Сила струму за такого з’єднання в усіх точках кола однакова. У розглядуваному випадку амперметр увімкнено в коло

між вимикачем і лампочкою. Можна увімкнути амперметр між лампочкою і вимикачем, між лампочкою і негативним полюсом джерела струму — значення сили струму залишиться тим самим.

Зверніть увагу!

Забороняється приєднувати амперметр безпосередньо до затискачів (полюсів) джерела струму! Обов’язково послідовно з ним має бути увімкнутий у коло споживач.

ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ

1.    Як називають прилад, за допомогою якого вимірюють силу струму?

2.    Як вмикають амперметр у електричне коло для вимірювання сили струму?

3.    Як позначають амперметр на схемах електричного кола?

4.    Що таке верхня межа вимірювання амперметра?

5.    Як визначити ціну поділки вимірювального приладу?

6.    Як вмикають міліамперметр у коло для вимірювання сили струму?

7. На мал. 2.52, а, б зображені шкали двох амперметрів.

З’ясуйте: 1) які межі вимірювання сили струму в кожного з цих приладів; 2) яка ціна поділок приладів; 3) які сили струму пока-^mm— зують ці прилади; 4) який заряд проходить через кожний з цих приладів за 10 с?

 

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Бойко

 

Категорія: Фізика

Автор: evg от 7-08-2016, 20:51, посмотрело: 5210