Verbindungsdrähte an die Zehn. Berechnung der Leistung von Heizelementen, Erläuterung des Anschlusses. Elektroinstallation in einem Drehstromnetz

Wird erreicht, wenn eine elektrische Testladung von einem Punkt übertragen wird A genau B, auf den Wert der Testgebühr.

In diesem Fall gilt die Übertragung der Prüfgebühr als erfolgt ändert sich nicht Verteilung der Ladungen auf Feldquellen (per Definition einer Testladung). In einem potentiellen elektrischen Feld hängt diese Arbeit nicht von der Bahn ab, auf der sich die Ladung bewegt. In diesem Fall stimmt die elektrische Spannung zwischen zwei Punkten mit der Potentialdifferenz zwischen ihnen überein.

Alternative Definition -

Integral der Projektion des effektiven Feldes (einschließlich Fremdfelder) auf den Abstand zwischen Punkten A Und B entlang eines vorgegebenen Pfades ausgehend von einem Punkt A genau B. In einem elektrostatischen Feld hängt der Wert dieses Integrals nicht vom Integrationsweg ab und stimmt mit der Potentialdifferenz überein.

Die SI-Einheit der Spannung ist das Volt.

Gleichspannung

Durchschnittliche Spannung

Der mittlere Spannungswert (konstanter Spannungsanteil) wird über die gesamte Schwingungsdauer ermittelt als:

Bei einer reinen Sinuswelle ist der durchschnittliche Spannungswert Null.

RMS-Spannung

Der quadratische Mittelwert (veraltete Bezeichnung: aktuell, effektiv) ist für praktische Berechnungen am praktischsten, da er bei einer linearen aktiven Last die gleiche Arbeit leistet (z. B. hat eine Glühlampe die gleiche Helligkeit, ein Heizelement gibt die gleiche Wärmemenge ab wie eine gleiche konstante Spannung:

In der Technik und im Alltag bezeichnet der Begriff „Spannung“ bei der Verwendung von Wechselstrom genau diesen Wert und alle Voltmeter werden auf Grundlage dieser Definition kalibriert. Allerdings messen die meisten Geräte konstruktionsbedingt nicht den quadratischen Mittelwert, sondern den durchschnittlichen gleichgerichteten Spannungswert (siehe unten), sodass ihre Messwerte bei einem nicht sinusförmigen Signal vom tatsächlichen Wert abweichen können.

Durchschnittlicher Wert der gleichgerichteten Spannung

Der durchschnittliche gleichgerichtete Wert ist der Durchschnittswert des Spannungsmoduls:

Für sinusförmige Spannung gilt die Gleichung:

In der Praxis selten eingesetzt, messen die meisten Wechselspannungsmessgeräte (bei denen der Strom vor der Messung gleichgerichtet wird) tatsächlich diesen Wert, obwohl ihre Skala in Effektivwerten unterteilt ist.

Spannung in Drehstromkreisen

In Drehstromkreisen werden Phasen- und Linearspannungen unterschieden. Mit Phasenspannung meinen wir den quadratischen Mittelwert der Spannung auf jeder der Lastphasen und mit linearer Spannung meinen wir die Spannung zwischen den Versorgungsleitungen. Phasendrähte. Beim Anschluss der Last im Dreieck ist die Phasenspannung gleich linear, beim Anschluss im Stern (mit symmetrische Belastung oder mit einem fest geerdeten Neutralleiter) ist die Netzspannung um ein Vielfaches größer als die Phasenspannung.

In der Praxis wird die Spannung eines Drehstromnetzes durch einen Bruch bezeichnet, dessen Nenner die lineare Spannung und dessen Zähler die Phasenspannung bei Sternschaltung (oder, was dasselbe ist, das Potential von) ist jede Linie relativ zum Boden). So sind in Russland die gängigsten Netze mit einer Spannung von 220/380 V; Teilweise kommen auch 127/220-V- und 380/660-V-Netze zum Einsatz.

Standards

Strom und Spannung sind quantitative Parameter, die in verwendet werden elektrische Diagramme. Meistens ändern sich diese Größen im Laufe der Zeit, sonst wäre der Betrieb des Stromkreises sinnlos.

Stromspannung

Herkömmlicherweise wird die Spannung durch den Buchstaben angegeben „U“. Die Arbeit, die aufgewendet wird, um eine Ladungseinheit von einem Punkt mit niedrigem Potential zu einem Punkt mit hohem Potential zu bewegen, ist die Spannung zwischen den beiden Punkten. Mit anderen Worten handelt es sich um die Energie, die freigesetzt wird, nachdem eine Ladungseinheit von einem hohen auf ein niedriges Potenzial übergegangen ist.

Spannung kann auch als Potentialdifferenz bezeichnet werden elektromotorische Kraft. Dieser Parameter wird in Volt gemessen. Um 1 Coulomb Ladung zwischen zwei Punkten mit einer Spannung von 1 Volt zu bewegen, muss 1 Joule Arbeit verrichtet werden. Coulomb werden gemessen elektrische Aufladungen. 1 Anhänger gleich Ladung 6x10 18 Elektronen.

Die Spannung wird je nach Stromart in verschiedene Typen unterteilt.

• Konstanter Druck . Es kommt in elektrostatischen und Gleichstromkreisen vor.
• Wechselstrom Spannung . Diese Art von Spannung kommt in Stromkreisen mit Sinus- und Sinusform vor Wechselströme. Im Fall von sinusförmiger Strom Dabei werden folgende Spannungseigenschaften berücksichtigt:
  - Amplitude der Spannungsschwankungen– dies ist seine maximale Abweichung von der x-Achse;
  - sofortige Spannung, die zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgedrückt wird;
  - effektive Spannung, wird durch die Ausführung bestimmt aktive Arbeit 1. Halbzeit;
  - durchschnittliche gleichgerichtete Spannung, bestimmt durch die Größe der gleichgerichteten Spannung über eine harmonische Periode.

Bei der Stromübertragung über Freileitungen hängen die Gestaltung der Stützen und ihre Abmessungen von der Höhe der angelegten Spannung ab. Die Spannung zwischen den Phasen wird aufgerufen Leitungsspannung und die Spannung zwischen Erde und jeder Phase beträgt Phasenspannung . Diese Regel gilt für alle Typen Luftleitungen. In Russland ist in elektrischen Haushaltsnetzen die Dreiphasenspannung mit einer linearen Spannung von 380 Volt und einem Phasenspannungswert von 220 Volt der Standard.

Elektrischer Strom

Strom in einem Stromkreis ist die Bewegungsgeschwindigkeit von Elektronen an einem bestimmten Punkt, gemessen in Ampere und in Diagrammen mit dem Buchstaben „ ICH" Es werden auch abgeleitete Einheiten von Ampere mit den entsprechenden Präfixen Milli-, Mikro-, Nano usw. verwendet. Ein Strom von 1 Ampere wird erzeugt, indem eine Ladungseinheit von 1 Coulomb in 1 Sekunde bewegt wird.

Herkömmlicherweise wird davon ausgegangen, dass der Strom in Richtung vom positiven zum negativen Potenzial fließt. Aus dem Physikstudium ist jedoch bekannt, dass sich das Elektron in die entgegengesetzte Richtung bewegt.

Sie müssen wissen, dass die Spannung zwischen zwei Punkten im Stromkreis gemessen wird und der Strom durch einen bestimmten Punkt im Stromkreis oder durch sein Element fließt. Wenn also jemand den Ausdruck „Spannung im Widerstand“ verwendet, dann ist dies falsch und Analphabet. Aber oft sprechen wir von Spannung an einem bestimmten Punkt im Stromkreis. Damit ist die Spannung zwischen der Erde und diesem Punkt gemeint.

Spannung entsteht durch die Einwirkung elektrischer Ladungen in Generatoren und anderen Geräten. Strom entsteht durch Anlegen einer Spannung an zwei Punkte eines Stromkreises.

Um zu verstehen, was Strom und Spannung sind, wäre es richtiger, sie zu verwenden. Darauf sind Strom und Spannung zu sehen, die im Laufe der Zeit ihre Werte ändern. In der Praxis werden die Elemente eines Stromkreises durch Leiter verbunden. An bestimmten Punkten haben die Elemente des Stromkreises einen eigenen Spannungswert.

Strom und Spannung gehorchen den Regeln:

• Die Summe der in einen Punkt eintretenden Ströme ist gleich der Summe der aus dem Punkt austretenden Ströme (Ladungserhaltungssatz). Diese Regel ist Kirchhoffs Stromgesetz. Der Ein- und Austrittspunkt des Stroms wird in diesem Fall als Knoten bezeichnet. Eine Folge dieses Gesetzes ist die folgende Aussage: In einem Reihenstromkreis aus einer Gruppe von Elementen ist der Stromwert für alle Punkte gleich.
• IN Parallelschaltung Elemente ist die Spannung an allen Elementen gleich. Mit anderen Worten: Die Summe der Spannungsabfälle in einem geschlossenen Stromkreis ist Null. Dieses Kirchhoffsche Gesetz gilt für Spannungen.
• Die pro Zeiteinheit von einem Stromkreis geleistete Arbeit (Leistung) wird wie folgt ausgedrückt: P = U*I. Die Leistung wird in Watt gemessen. 1 Joule Arbeit in 1 Sekunde entspricht 1 Watt. Strom wird in Form von Wärme verteilt und für die Leistung aufgewendet mechanische Arbeit(bei Elektromotoren) in Strahlung umgewandelt verschiedene Arten, sammelt sich in Behältern oder Batterien. Bei der Gestaltung komplexer elektrische Systeme, eines der Probleme ist thermische Belastung Systeme.

Eigenschaften des elektrischen Stroms

Voraussetzung für die Existenz von Strom in einem Stromkreis ist ein geschlossener Stromkreis. Wenn der Stromkreis unterbrochen ist, stoppt der Strom.

Nach diesem Prinzip arbeiten alle in der Elektrotechnik. Sie reißen auseinander Stromkreis bewegliche mechanische Kontakte, die den Stromfluss stoppen und das Gerät ausschalten.

In der Energiewirtschaft entsteht elektrischer Strom in Stromleitern, die in Form von Stromschienen und anderen stromführenden Teilen ausgeführt sind.

Es gibt auch andere Möglichkeiten, internen Strom zu erzeugen in:

• Flüssigkeiten und Gase aufgrund der Bewegung geladener Ionen.
• Vakuum, Gas und Luft mittels thermionischer Emission.
• , aufgrund der Bewegung von Ladungsträgern.

Bedingungen für das Auftreten von elektrischem Strom:

• Erwärmung von Leitern (keine Supraleiter).
• Anwendung von Potentialdifferenzen auf Ladungsträger.
• Eine chemische Reaktion, die neue Stoffe freisetzt.
• Auswirkungen Magnetfeld zum Dirigenten.

Aktuelle Wellenformen

• Gerade Linie.
• Variable harmonische Sinuswelle.
• Ein Mäander, ähnlich einer Sinuswelle, aber mit scharfe Kanten(Manchmal können die Ecken geglättet sein).
• Eine pulsierende Form in einer Richtung, deren Amplitude nach einem bestimmten Gesetz von Null bis zum größten Wert variiert.

Arten der Arbeit mit elektrischem Strom

• Lichtstrahlung, die von Beleuchtungsgeräten erzeugt wird.
• Wärmeerzeugung durch Heizelemente.
• Mechanische Arbeit (Rotation von Elektromotoren, Wirkung anderer elektronische Geräte).
• Entstehung elektromagnetischer Strahlung.

Negative Phänomene, die durch elektrischen Strom verursacht werden

• Überhitzung von Kontakten und spannungsführenden Teilen.
• Das Auftreten von Wirbelströmen in den Kernen elektrischer Geräte.
• Elektromagnetische Strahlung in die äußere Umgebung.

Hersteller von Elektrogeräten und verschiedene Schemata Beim Entwurf müssen sie die oben genannten Eigenschaften des elektrischen Stroms berücksichtigen. Zum Beispiel, schlechter Einfluss Wirbelströme in Elektromotoren, Transformatoren und Generatoren werden durch die Verschmelzung von Kernen reduziert, die zur Weiterleitung magnetischer Flüsse dienen. Bei der Laminierung des Kerns handelt es sich nicht um die Herstellung aus einem einzigen Stück Metall, sondern aus einer Reihe einzelner dünner Platten aus speziellem Elektrostahl.

Andererseits werden aber auch Wirbelströme für die Arbeit genutzt Mikrowellen, Öfen, die nach dem Prinzip der magnetischen Induktion arbeiten. Daher können wir sagen, dass Wirbelströme nicht nur schädlich, sondern auch nützlich sind.

Wechselstrom mit einem Signal in Form einer Sinuskurve kann sich in der Schwingungsfrequenz pro Zeiteinheit unterscheiden. In unserem Land ist die industrielle Frequenz des elektrischen Stroms Standard und beträgt 50 Hertz. In einigen Ländern wird derzeit eine Frequenz von 60 Hertz verwendet.

Für verschiedene Zwecke in der Elektrotechnik und Funktechnik werden andere Frequenzwerte verwendet:

• Niederfrequenzsignale mit niedrigerer Stromfrequenz.
• Hochfrequenzsignale, die viel höher sind als die Frequenz des Industriestroms.

Es wird angenommen, dass elektrischer Strom durch die Bewegung von Elektronen innerhalb eines Leiters entsteht, weshalb er als Leitungsstrom bezeichnet wird. Es gibt aber noch eine andere Art von elektrischem Strom, die Konvektion genannt wird. Es entsteht, wenn geladene Makrokörper sich bewegen, beispielsweise Regentropfen.

Elektrischer Strom in Metallen

Die Bewegung von Elektronen, wenn sie ihnen ausgesetzt werden konstante Kraft im Vergleich zu einem Fallschirmspringer, der zu Boden fällt. In diesen beiden Fällen passiert es gleichmäßige Bewegung. Auf den Fallschirmspringer wirkt die Schwerkraft und der Luftwiderstand wirkt ihr entgegen. Die Bewegung von Elektronen wird durch eine Kraft beeinflusst elektrisches Feld, und die Ionen der Kristallgitter widersetzen sich dieser Bewegung. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Elektronen erreicht einen konstanten Wert, genau wie die Geschwindigkeit eines Fallschirmspringers.

In einem Metallleiter beträgt die Bewegungsgeschwindigkeit eines Elektrons 0,1 mm pro Sekunde und die Geschwindigkeit des elektrischen Stroms beträgt etwa 300.000 km pro Sekunde. Denn elektrischer Strom fließt nur dort, wo Spannung an geladene Teilchen angelegt wird. Dadurch wird eine hohe Stromflussrate erreicht.

Wenn Elektronen hineinwandern Kristallgitter Es gibt das folgende Muster. Elektronen kollidieren nicht mit allen entgegenkommenden Ionen, sondern nur mit jedem Zehntel von ihnen. Dies wird durch die Gesetze erklärt Quantenmechanik, was wie folgt vereinfacht werden kann.

Die Bewegung von Elektronen wird durch große Ionen behindert, die Widerstand leisten. Dies macht sich besonders beim Erhitzen von Metallen bemerkbar, wenn schwere Ionen „schwanken“, an Größe zunehmen und die elektrische Leitfähigkeit der Leiterkristallgitter verringern. Wenn Metalle erhitzt werden, erhöht sich daher immer ihr Widerstand. Mit sinkender Temperatur steigt die elektrische Leitfähigkeit. Durch Absenken der Temperatur eines Metalls auf den absoluten Nullpunkt kann der Effekt der Supraleitung erzielt werden.

Also elektrisches Feld musste Elektronen durch die Last „ziehen“, und die aufgewendete Energie wird durch eine Größe namens elektrische Spannung charakterisiert. Die gleiche Energie wurde für eine Änderung des Zustands der Ladungssubstanz aufgewendet. Wie wir wissen, verschwindet Energie nicht im Nirgendwo und erscheint nicht aus dem Nichts. Das ist es, was es sagt Gesetz der Energieeinsparung. Das heißt, wenn der Strom verbrauchte Energie durch die Last fließt, nimmt die Last diese Energie auf und erwärmt sich beispielsweise.

Das heißt, wir kommen zur Definition: elektrische Stromspannung ist eine Größe, die angibt, wie viel Arbeit das Feld geleistet hat, als es eine Ladung von einem Punkt zu einem anderen bewegte. Die Spannung in verschiedenen Teilen des Stromkreises ist unterschiedlich. Die Spannung an einem Abschnitt eines leeren Kabels ist sehr klein, und die Spannung an einem Abschnitt mit beliebiger Last ist viel größer, und die Höhe der Spannung hängt von der vom Strom geleisteten Arbeit ab. Die Spannung wird in Volt (1 V) gemessen. Um die Spannung zu bestimmen, gibt es eine Formel:

Dabei ist U die Spannung und A die Arbeit, die der Strom verrichtet, um die Ladung q zu einem bestimmten Abschnitt des Stromkreises zu bewegen.

Spannung an den Polen der Stromquelle

Was die Spannung im Schaltungsabschnitt betrifft, ist alles klar. Was bedeutet dann die Spannung an den Polen? aktuelle Quelle? In diesem Fall bedeutet diese Spannung die potenzielle Energiemenge, die die Quelle dem Strom verleihen kann. Es ist wie Wasserdruck in Rohren. Dies ist die Energiemenge, die verbraucht wird, wenn eine bestimmte Last an die Quelle angeschlossen wird. Je höher also die Spannung an der Stromquelle ist, desto mehr Arbeit kann der Strom leisten.

2) Dielektrika in einem elektrischen Feld

Im Gegensatz zu Leitern haben Dielektrika keine freien Ladungen. Alle Gebühren sind

verbunden: Elektronen gehören zu ihren Atomen und Ionen fester Dielektrika schwingen

in der Nähe der Knoten des Kristallgitters.

Wenn ein Dielektrikum in ein elektrisches Feld gebracht wird, kommt es dementsprechend zu keiner gerichteten Ladungsbewegung

Daher gelten unsere Eigenschaftsnachweise nicht als Dielektrika

Leiter - schließlich beruhten alle diese Argumente auf der Möglichkeit des Auftretens von Strom. Tatsächlich keine der vier im vorherigen Artikel formulierten Eigenschaften von Leitern

gilt nicht für Dielektrika.

2. Die volumetrische Ladungsdichte in einem Dielektrikum kann von Null verschieden sein.

3. Spannungslinien dürfen nicht senkrecht zur Oberfläche des Dielektrikums verlaufen.

4. Verschiedene Punkte des Dielektrikums können unterschiedliche Potenziale haben. Sprechen Sie deshalb darüber

„dielektrisches Potenzial“ ist nicht erforderlich.

Polarisation von Dielektrika- ein Phänomen, das mit einer begrenzten Verschiebung gebundener Ladungen in einem Dielektrikum oder einer Rotation elektrischer Dipole verbunden ist, normalerweise unter dem Einfluss eines externen elektrischen Feldes, manchmal unter dem Einfluss anderer externer Kräfte oder spontan.

Die Polarisation von Dielektrika ist gekennzeichnet durch elektrischer Polarisationsvektor. Die physikalische Bedeutung des elektrischen Polarisationsvektors ist das Dipolmoment pro Volumeneinheit des Dielektrikums. Manchmal wird der Polarisationsvektor auch kurz als Polarisation bezeichnet.

Der Polarisationsvektor eignet sich zur Beschreibung des makroskopischen Polarisationszustands nicht nur von gewöhnlichen Dielektrika, sondern auch von Ferroelektrika und im Prinzip allen Medien mit ähnlichen Eigenschaften. Es eignet sich nicht nur zur Beschreibung der induzierten Polarisation, sondern auch der spontanen Polarisation (in Ferroelektrika).

Polarisation ist ein Zustand eines Dielektrikums, der durch das Vorhandensein eines elektrischen Dipolmoments in jedem (oder fast jedem) Element seines Volumens gekennzeichnet ist.

Man unterscheidet zwischen der in einem Dielektrikum unter dem Einfluss eines äußeren elektrischen Feldes induzierten Polarisation und der spontanen (spontanen) Polarisation, die bei Ferroelektrika ohne äußeres Feld auftritt. In manchen Fällen kommt es unter dem Einfluss mechanischer Beanspruchung, Reibungskräften oder aufgrund von Temperaturänderungen zu einer Polarisation eines Dielektrikums (Ferroelektrikums).

Die Polarisation verändert die Nettoladung in keinem makroskopischen Volumen innerhalb eines homogenen Dielektrikums. Allerdings geht es damit einher, dass auf seiner Oberfläche gebundene elektrische Ladungen mit einer bestimmten Oberflächendichte σ auftreten. Diese gebundenen Ladungen erzeugen im Dielektrikum ein zusätzliches makroskopisches Feld mit Intensität, das gegen das äußere Feld mit Intensität gerichtet ist. Infolgedessen wird die Feldstärke innerhalb des Dielektrikums durch die Gleichung ausgedrückt:

Abhängig vom Polarisationsmechanismus kann die Polarisation von Dielektrika in folgende Typen unterteilt werden:

Elektronisch – Verschiebung der Elektronenhüllen von Atomen unter dem Einfluss eines externen elektrischen Feldes. Die schnellste Polarisation (bis zu 10−15 s). Nicht mit Verlusten verbunden.

Ionisch – Verschiebung von Knoten einer Kristallstruktur unter dem Einfluss eines externen elektrischen Feldes, wobei die Verschiebung um einen Betrag kleiner als die Gitterkonstante ist. Fließzeit 10−13 s, ohne Verluste.

Dipol (Orientierung) – tritt mit Verlusten bei der Überwindung von Kopplungskräften und innerer Reibung auf. Verbunden mit der Ausrichtung von Dipolen in einem externen elektrischen Feld.

Elektronenrelaxation – Orientierung defekter Elektronen in einem externen elektrischen Feld.

Ionenrelaxation – Verschiebung von Ionen, die schwach in den Knoten der Kristallstruktur fixiert sind oder sich im Zwischenraum befinden.

Strukturell – Ausrichtung von Verunreinigungen und inhomogenen makroskopischen Einschlüssen im Dielektrikum. Der langsamste Typ.

Spontan (spontan) – aufgrund dieser Art der Polarisation weist die Polarisation in den Dielektrika, in denen sie beobachtet wird, selbst bei niedrigen Werten des äußeren Feldes deutlich nichtlineare Eigenschaften auf und es wird das Phänomen der Hysterese beobachtet. Solche Dielektrika (Ferroelektrika) zeichnen sich durch sehr hohe Dielektrizitätskonstanten aus (von 900 bis 7500 für einige Arten von Kondensatorkeramiken). Die Einführung einer spontanen Polarisation erhöht in der Regel den Verlustfaktor des Materials (bis zu 10 −2).

Resonant – die Ausrichtung von Teilchen, deren Eigenfrequenzen mit den Frequenzen des externen elektrischen Feldes übereinstimmen.

Migrationspolarisation wird durch das Vorhandensein von Schichten mit unterschiedlichen Leitfähigkeiten im Material verursacht, die zur Bildung von Raumladungen, insbesondere bei hohen Spannungsgradienten, führen große Verluste und ist Polarisation in Zeitlupe.

Die Polarisation von Dielektrika (mit Ausnahme der resonanten Polarisation) ist in statischen elektrischen Feldern maximal. In Wechselfeldern hängt der elektrische Polarisationsvektor aufgrund der Trägheit von Elektronen, Ionen und elektrischen Dipolen von der Frequenz ab.

Spannungseinheit

Zunächst werfen wir einen kurzen Blick auf das Konzept der Spannung und die Spannungseinheiten. Elektrischen Strom kann man sich als die gerichtete Bewegung von Elektronen vorstellen, die durch ein elektrisches Feld verursacht wird.

Spannungseinheit

Wie mehr Menge Je mehr Elektronen sich bewegen, desto mehr Arbeit verrichtet das elektrische Feld. Neben dem Strom beeinflusst auch die Spannung die Wirkungsweise des elektrischen Feldes.

Bei dieser Arbeit werden Elektronen von einem Punkt mit niedrigem Potential zu einem Punkt bewegt, an dem die Ladung der Elektronen größer ist. Mit anderen Worten: Spannung kann als Potentialdifferenz betrachtet werden und wird durch das Verhältnis bestimmt:

U = A/q wobei: A in Joule als Arbeit des elektrischen Feldes ausgedrückt wird und q die Ladung der Elektronen in Coulomb ist.

Woher kommt die Spannungseinheit:

1B = 1 J/1C. Das heißt, die Spannungsmesseinheit ist 1 Volt.

IN elektrisches Netzwerk Wohngebäudestandard übernommen Phasenspannung 220 V oder linear Dreiphasenspannung 380 V.

Spannung mit einem Multimeter messen

Um die Spannung zu messen, benötigen Sie ein Multimeter, einen Tester oder ein Voltmeter. Das Multimeter ist praktisch bei der Installation elektrischer Leitungen, beim Testen von Kabeln sowie beim Reparieren von Steckdosen, Kronleuchtern und Schaltern. Daher ist ein Multimeter zu einem unverzichtbaren Gerät in jedem Haushalt geworden.

Es gibt drei Spannungsarten: Wechselspannung (ACV), Gleichspannung (DCV) und Impulsspannung. Die Impulsspannung hat mehrere Parameter und lässt sich am besten mit einem Oszilloskop überprüfen. Mit einem Multimeter können Sie die Impulsspannung in der Stellung des DCV-Schalters prüfen, allerdings nur bedingt. Verwenden Sie bei der Reparatur von Schaltnetzteilen ein Oszilloskop.

In den meisten Wohnungen und Häusern verfügt das Stromnetz über 220 V. Bei der Wechselspannungsmessung wird der Messartenschalter auf V ~ gestellt. Ist die gemessene Wechselspannung bekannt, wird die Messgrenze auf die entsprechende Position eingestellt, ist ihr Wert nicht bekannt, wird der Schalter auf die maximale Grenze von 750 V eingestellt.

Schalterstellung bei Spannungsmessung

Vor der Spannungsmessung mit einem Multimeter wird die schwarze Sonde in die COM-Buchse und die rote Buchse in VΩmA gesteckt. Beim Messen nicht mit den Händen berühren Metallteile Sonden und schließen Sie sie kurz, um dies zu vermeiden Kurzschluss. Die 10-A-Multimeterbuchse ist für die Messung von Gleichstrom bis zu 10 A ausgelegt.

In diesem Fall wird die rote Sonde in die 10-A-Buchse gesteckt, die schwarze bleibt in der COM-Buchse und der Schalter steht auf der 10-A-Position. Bei der Gleichspannungsmessung werden die Sonden in die gleichen Buchsen gesteckt wie bei Messung Wechselstrom Spannung, und die Wahl des Messmodus wird auf Position V gestellt – der entsprechende Grenzwert.

Spannungssteckdosen verwendet

In diesem Fall sollten die Sonden auf die entsprechende Polarität eingestellt werden, die rote Sonde auf den Pluspol (+) der zu messenden Quelle und die schwarze Sonde auf den Minuspol (-). Wenn die Sonden vertauscht sind, passiert nichts Schlimmes, nur das Multimeter zeigt ein Minuszeichen (-) vor der Zahl an. Bei Wechselspannung spielt die Polarität der Sonden keine Rolle. Im Alltag werden Gleichspannungsmessungen bei der Überprüfung von Batterien, Akkus und der Reparatur von Haushaltsgeräten durchgeführt.

So überprüfen Sie die Spannung in einer Steckdose mit einem Multimeter

Um die Spannung in einer Steckdose zu messen, müssen Sie mit einem Multimeter die gleichen Vorgänge durchführen wie beim Messen der Wechselspannung. Da an der Buchse eine Wechselspannung von 220 V mit Abweichungen anliegt, ist die Messgrenze auf 750 V eingestellt. Die schwarze Sonde sollte sich in der COM-Buchse befinden, die rote in VΩmA. Führen Sie die Sonden vorsichtig in die Buchsen der Steckdose ein, ohne die Metallenden der Sonden mit den Händen zu berühren. Das Display zeigt die Netzspannung an.

Spannung in einer Steckdose messen

Sie können die Phase in der Steckdose auch mit einem Multimeter ermitteln. Dazu wird eine Sonde auf den dritten Erdungskontakt der Steckdose gelegt und die andere Sonde der Reihe nach in die Buchsen der Steckdose gesteckt, bis auf dem Display die Netzspannung erscheint. Diese Buchse enthält die Phase und die andere den Neutralleiter. Es ist möglich, dass an dieser Steckdose keine Spannung anliegt. Dies weist auf eine Fehlfunktion der Steckdose selbst oder der daran angeschlossenen elektrischen Leitungen hin.

Grundmaßeinheit elektrische Spannung ist Volt. Abhängig von der Größe kann die Spannung gemessen werden Volt(IN), Kilovolt(1 kV = 1000 V), Millivolt(1 mV = 0,001 V), Mikrovolt(1 µV = 0,001 mV = 0,000001 V). In der Praxis hat man es am häufigsten mit Volt und Millivolt zu tun.

Es gibt zwei Hauptarten von Stress: dauerhaft Und Variable. Als konstante Spannungsquelle dienen Batterien und Akkus. Als Wechselspannungsquelle kann beispielsweise die Spannung im Stromnetz einer Wohnung oder eines Hauses dienen.

Zum Messen der Spannung verwenden Voltmeter. Es gibt Voltmeter Schalter(analog) und Digital.

Heutzutage sind Zeigervoltmeter den digitalen unterlegen, da letztere bequemer zu bedienen sind. Wenn bei der Messung mit einem Zeigervoltmeter die Spannungswerte auf einer Skala berechnet werden müssen, wird bei einem digitalen Voltmeter das Messergebnis sofort auf der Anzeige angezeigt. Und von den Abmessungen her ist ein Zeigerinstrument einem digitalen unterlegen.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass Zeigerinstrumente überhaupt nicht verwendet werden. Es gibt einige Vorgänge, die mit einem digitalen Instrument nicht sichtbar sind, daher werden hier häufiger Pfeile verwendet Industrieunternehmen, Labore, Reparaturwerkstätten usw.

Auf Elektro Schaltpläne Ein Voltmeter wird durch einen Kreis mit einem lateinischen Großbuchstaben angezeigt. V" innen. Neben an Symbol Das Voltmeter zeigt es an Buchstabenbezeichnung « P.U." und die Seriennummer im Diagramm. Zum Beispiel. Wenn sich im Stromkreis zwei Voltmeter befinden, steht neben dem ersten „ VE 1", und über die zweite " VE 2».

Bei der Messung von Gleichspannung zeigt das Diagramm die Polarität des Voltmeter-Anschlusses an, bei der Messung von Wechselspannung wird die Polarität des Anschlusses jedoch nicht angezeigt.

Die Spannung wird zwischen gemessen zwei Punkte Schemata: in elektronische Schaltkreise ah dazwischen positiv Und Minus Pole, in Stromkreisen dazwischen Phase Und null. Voltmeter angeschlossen parallel zur Spannungsquelle oder parallel zum Kettenabschnitt- ein Widerstand, eine Lampe oder eine andere Last, an der die Spannung gemessen werden muss:

Betrachten wir den Anschluss eines Voltmeters: an oberes Diagramm Die Spannung an der Lampe wird gemessen HL1 und gleichzeitig an der Stromquelle GB1. An unteres Diagramm Die Spannung an der Lampe wird gemessen HL1 und Widerstand R1.

Bestimmen Sie die Spannung, bevor Sie sie messen Sicht und ungefähr Größe. Tatsache ist, dass der Messteil von Voltmetern nur für eine Spannungsart ausgelegt ist und dies zu unterschiedlichen Messergebnissen führt. Ein Voltmeter zur Messung von Gleichspannung erkennt keine Wechselspannung, ein Voltmeter für Wechselspannung hingegen kann Gleichspannung messen, seine Messwerte sind jedoch nicht genau.

Es ist auch notwendig, den ungefähren Wert der gemessenen Spannung zu kennen, da Voltmeter in einem genau definierten Spannungsbereich arbeiten und wenn Sie bei der Wahl des Bereichs oder Werts einen Fehler machen, kann das Gerät beschädigt werden. Zum Beispiel. Der Messbereich eines Voltmeters liegt bei 0...100 Volt, d.h. die Spannung kann nur innerhalb dieser Grenzen gemessen werden, denn wenn eine Spannung über 100 Volt gemessen wird, fällt das Gerät aus.

Neben Geräten, die nur einen Parameter messen (Spannung, Strom, Widerstand, Kapazität, Frequenz), gibt es multifunktionale Geräte, die alle diese Parameter in einem Gerät messen. Ein solches Gerät heißt Prüfer(meistens sind das Pfeile Messgeräte) oder Digital-Multimeter.

Wir wollen uns nicht näher mit dem Tester befassen, das ist das Thema eines anderen Artikels, sondern kommen wir direkt zum Digitalmultimeter. Multimeter können größtenteils zwei Spannungsarten im Bereich von 0...1000 Volt messen. Zur einfacheren Messung sind beide Spannungen in zwei Sektoren und innerhalb der Sektoren in Teilbereiche unterteilt: Gleichspannung hat fünf Teilbereiche, Wechselspannung zwei.

Jeder Teilbereich hat seine eigene maximale Messgrenze, die angezeigt wird digitaler Wert: 200m, 2V, 20V, 200V, 600V. Zum Beispiel. An der Grenze „200V“ wird eine Spannung im Bereich von 0...200 Volt gemessen.

Nun der eigentliche Messvorgang.

1. Gleichspannungsmessung.

Zuerst entscheiden wir uns Sicht gemessene Spannung (DC oder AC) und stellen Sie den Schalter auf den gewünschten Sektor. Nehmen wir zum Beispiel eine AA-Batterie, deren konstante Spannung 1,5 Volt beträgt. Wir wählen den Konstantspannungssektor aus und dort liegt die Messgrenze bei „2V“, deren Messbereich 0...2 Volt beträgt.

Die Messleitungen müssen wie in der Abbildung unten gezeigt in die Buchsen gesteckt werden:

Rot Der Ölmessstab wird normalerweise genannt positiv, und es wird in die Buchse gesteckt, gegenüber der sich Symbole der gemessenen Parameter befinden: „VΩmA“;
Schwarz der Peilstab heißt Minus oder allgemein und es wird in die Buchse gesteckt, gegenüber der sich ein „COM“-Symbol befindet. Alle Messungen erfolgen relativ zu dieser Sonde.

Wir berühren den Pluspol der Batterie mit der Plussonde und den Minuspol mit der Minussonde. Das Messergebnis von 1,59 Volt ist sofort auf der Anzeige des Multimeters sichtbar. Wie Sie sehen, ist alles sehr einfach.

Jetzt gibt es noch eine weitere Nuance. Wenn die Sonden an der Batterie vertauscht werden, erscheint vor der Sonde ein Minuszeichen, das darauf hinweist, dass die Polarität des Multimeteranschlusses umgekehrt ist. Das Minuszeichen kann beim Aufbau elektronischer Schaltkreise sehr praktisch sein, wenn Sie die positiven oder negativen Busse auf der Platine bestimmen müssen.

Betrachten wir nun die Option, wenn der Spannungswert unbekannt ist. Als Spannungsquelle verwenden wir eine AA-Batterie.

Nehmen wir an, wir kennen die Batteriespannung nicht und um das Gerät nicht zu verbrennen, beginnen wir mit der Messung bei der maximalen Grenze „600 V“, was dem Messbereich von 0...600 Volt entspricht. Mit den Multimetersonden berühren wir die Pole der Batterie und auf der Anzeige sehen wir das Messergebnis gleich „ 001 " Diese Zahlen zeigen an, dass keine Spannung vorhanden ist oder dass ihr Wert zu klein ist oder dass der Messbereich zu groß ist.

Gehen wir tiefer. Wir stellen den Schalter auf die Position „200V“, was dem Bereich von 0...200 Volt entspricht, und berühren mit den Sonden die Batteriepole. Der Indikator zeigte Werte gleich „ 01,5 " Im Prinzip reichen diese Messwerte bereits aus, um zu sagen, dass die Spannung der AA-Batterie 1,5 Volt beträgt.

Die Null vorne deutet jedoch darauf hin, noch tiefer zu gehen und die Spannung genauer zu messen. Wir gehen bis zur „20V“-Grenze, die dem Bereich von 0...20 Volt entspricht, und führen die Messung erneut durch. Der Indikator zeigte „ 1,58 " Jetzt können wir mit Sicherheit sagen, dass die Spannung der AA-Batterie 1,58 Volt beträgt.

Auf diese Weise ermitteln sie, ohne den Spannungswert zu kennen, diesen und fallen allmählich von einer hohen Messgrenze zu einer niedrigen.

Es gibt auch Situationen, in denen bei Messungen die Einheit „“ in der linken Ecke der Anzeige angezeigt wird. 1 " Eine Einheit gibt an, dass die gemessene Spannung oder der gemessene Strom höher als der ausgewählte Messgrenzwert ist. Zum Beispiel. Wenn Sie an der Grenze „2V“ eine Spannung von 3 Volt messen, erscheint eine Einheit auf der Anzeige, da der Messbereich dieser Grenze nur 0...2 Volt beträgt.

Es bleibt eine weitere Grenze „200m“ bei einem Messbereich von 0...200 mV. Dieser Grenzwert ist dazu gedacht, sehr kleine Spannungen (Millivolt) zu messen, die manchmal beim Aufbau einiger Amateurfunkdesigns auftreten.

2. Wechselspannungsmessung.

Die Messung der Wechselspannung unterscheidet sich nicht von der Messung der Gleichspannung. Der einzige Unterschied besteht darin, dass bei Wechselspannung die Polarität der Sonden nicht erforderlich ist.

Der Wechselspannungsbereich ist in zwei Teilbereiche unterteilt 200V Und 600V.
An der Grenze „200V“ können Sie beispielsweise die Ausgangsspannung messen Sekundärwicklungen Abwärtstransformatoren oder andere im Bereich von 0 bis 200 Volt. An der Grenze „600 V“ können Sie Spannungen von 220 V, 380 V, 440 V oder jede andere Spannung im Bereich von 0...600 Volt messen.

Als Beispiel messen wir die Spannung eines 220-Volt-Heimnetzes.
Wir stellen den Schalter auf die Position „600 V“ und stecken die Multimetersonden in die Steckdose. Das Messergebnis von 229 Volt erschien sofort auf der Anzeige. Wie Sie sehen, ist alles sehr einfach.

Und einen Moment.
Vor der Messung HochspannungÜberprüfen Sie IMMER noch einmal, ob die Isolierung der Sonden und Drähte des Voltmeters oder Multimeters in gutem Zustand ist. und überprüfen Sie zusätzlich die gewählte Messgrenze. Und erst nach all diesen Vorgängen werden Messungen durchgeführt. So schützen Sie sich und das Gerät vor unerwarteten Überraschungen.

Und wenn noch etwas unklar bleibt, dann schauen Sie sich das Video an, das zeigt, wie man Spannung und Strom mit einem Multimeter misst.