Em geral, a força da corrente (CT) é um valor que mostra quanta eletricidade passou pela seção transversal de um condutor em um segundo. Acredita-se que no condutor atinja um valor de 1 A no caso em que uma quantidade de eletricidade igual a 1 coulomb passa a cada segundo através de sua seção transversal. Meça em ampères (A). Também são usadas unidades adicionais, como miliamperes (1/1000 A) e micro-lâmpadas (1/1000000 A).
Por que preciso medir a corrente
A tensão e a resistência do circuito elétrico, medidas em unidades como volts (V) e ohms, respectivamente, têm um efeito significativo na magnitude da força da corrente. Nesse caso, um aumento na tensão com uma resistência constante do circuito elétrico causa um aumento na força da corrente e um aumento na resistência do circuito com um valor constante da tensão leva à sua diminuição. A força da corrente (I), a tensão (U) e a resistência (R) dependem uma da outra e são relacionadas por fórmulas empíricas:
- I = U / R
- U = I * R
- R = U / I
Ao mesmo tempo, é simplisticamente aceito que uma corrente de 1 A ocorra em um condutor com resistência de 1 Ω se for aplicada uma tensão de 1 V.
Medindo o CT com um multímetro, você pode:
- especifique o consumo real de energia de um aparelho específico;
- encontre defeitos no dispositivo se sua potência real não corresponder ao valor indicado na documentação;
- descobrir a capacidade elétrica de fontes de energia autônomas (baterias, etc.);
- identificar a existência de vazamento de corrente nos circuitos elétricos e, se necessário, localizar a área defeituosa;
- verifique se o carregador de bateria está em conformidade com o valor definido da corrente de carregamento, etc.
Tais medições são realizadas com instrumentos especiais - amperímetros. Existem no mercado interno o suficiente para satisfazer as necessidades de todos os clientes.
Os mais populares, especialmente no nível doméstico, são pequenos multímetros multifuncionais (amperímetro + ohmímetro + voltímetro), com os quais é possível medir quase todos os parâmetros necessários do circuito elétrico.
Dispositivo multímetro
Um multímetro moderno (testador) é um dispositivo eletrônico complexo. Esses instrumentos de medição diferem no princípio de operação e na maneira como exibem os resultados. Ao mesmo tempo, seu dispositivo e aparência dependem inteiramente do fabricante, que tem a capacidade de equipar multímetros com recursos adicionais. Por exemplo, existem testadores equipados com braçadeiras condutoras integradas, que permitem medir os parâmetros elétricos do circuito sem quebrar os fios.
Classificação e princípio de operação
Por design, os multímetros podem ser estacionários e pequenos. Além disso, com base no circuito, eles podem ser:
- análogo;
- digital.
Os multímetros estacionários operam, via de regra, a partir de uma rede centralizada de fontes de alimentação. São dispositivos eletrônicos de precisão e são usados para medições de precisão em condições laboratoriais ou industriais. Eles também trabalham como parte de sistemas de medição de informações e complexos industriais especializados. Nos testadores de pequeno tamanho (bolso), baterias internas ou fontes de alimentação substituíveis são usadas para medir a resistência.
Nos multímetros analógicos, o resultado da medição é exibido pelo desvio da seta na escala graduada e nos digitais - no visor de LED ou na tela de LCD. Modelos originais equipados com um relógio comparador e uma tela digital também podem ser encontrados.
O circuito elétrico do multímetro analógico multímetro analógico é simples e representa um conjunto de resistores de precisão de desvio de grande e pequeno valor nominal. Para que, com a ajuda de tais testadores, fosse possível medir os parâmetros dos circuitos elétricos CA, os diodos retificadores fossem introduzidos no circuito. Isso se deve ao fato de o sistema magnetoelétrico do microamperímetro de discagem operar apenas em corrente contínua.
Os circuitos elétricos dos multímetros digitais são muito mais complicados e contêm os seguintes componentes:
- amplificador operacional;
- atenuador;
- conversor analógico para digital;
- retificador de alta precisão;
- interruptor mecânico ou eletrônico.
O diagrama de blocos é a base de todos os multímetros digitais e permite medir com alta precisão os parâmetros de circuitos elétricos de corrente direta e alternada.
O princípio de operação dos testadores analógicos é baseado no fato de que a medição é precedida pela conversão de todos os sinais recebidos em uma corrente, que é medida. Por outro lado, os multímetros digitais pré-convertem todos os sinais recebidos em voltagem.
Princípios básicos da medição atual
A principal condição que deve ser atendida ao medir o TC em um circuito elétrico é incluir o testador na quebra de fio desse circuito, ou seja, tornar-se parte integrante dele durante a medição. Antes de medir a força atual com um multímetro, é igualmente importante definir corretamente no dispositivo:
- modo de medição (corrente direta ou alternada);
- limite superior de medições.
Parâmetros definidos incorretamente levarão necessariamente a danos no dispositivo de medição.
Quando o usuário não conhece a ordem de magnitude da força da corrente no circuito, é necessário definir o limite máximo de medição. Se a faixa definida for muito alta, ela será gradualmente reduzida, usando a chave de modo do testador para isso.
Em um circuito elétrico, um dispositivo para medir corrente é conectado em série com a carga. Ao medir altas correntes, o multímetro é conectado ao circuito através de um transformador de corrente, um shunt ou um amplificador magnético. Se for necessário realizar medições em circuitos elétricos com tensão superior a 1 kV, use um transformador de corrente (corrente alternada) ou um amplificador magnético (corrente direta).
Precauções de segurança
As medições realizadas em circuitos elétricos sob uma tensão perigosa de ~ 220 V requerem conformidade com as normas de segurança. Seguro para humanos é considerado um valor atual não superior a 0,001 A. Qualquer um, mesmo um pequeno excesso, pode levar à derrota do usuário. Portanto, ao trabalhar com eletricidade, você precisa ser extremamente cuidadoso e tomar cuidados especiais.
Trabalhando nos limites superiores do multímetro, as medições devem ser realizadas o mais rápido possível. Isso se deve ao fato de muitos testadores não terem proteção contra superaquecimento e, com contato prolongado com uma grande corrente, eles podem simplesmente queimar, o que, por sua vez, está repleto de ferimentos elétricos. Às vezes, os fabricantes de multímetros alertam os usuários sobre esse perigo, estipulando, por exemplo, que o tempo de medição permitido não deve exceder 10 segundos. não mais de uma vez durante 15 minutos
A conexão e desconexão do multímetro são realizadas após um blecaute completo do circuito. Eles fornecem energia e começam a medir somente após concluir todo o trabalho de conexão do testador.
Para evitar choque elétrico, é necessário tomar medidas para evitar o contato de partes vivas expostas. Também é necessário lembrar que, quando um circuito elétrico aberto é aberto, um arco elétrico pode ocorrer, o que também causará ferimentos elétricos.
Medição de corrente
Em casa, a força da corrente em circuitos elétricos é medida nos casos em que é necessário, por exemplo, determinar o valor real do consumo de energia de um aparelho elétrico ou comparar os parâmetros técnicos do aparelho elétrico incluído na rede com as reais possibilidades de fiação elétrica. Nesse caso, é necessário lembrar o perigo que o proprietário inexperiente do multímetro aguarda ao tentar realizar essas medições em uma tomada. Como regra, isso leva a uma falha completa do testador e, em alguns casos, a um choque elétrico no usuário.
Não há corrente na tomada elétrica. Nos contatos, existe apenas tensão entre fase e "zero". A corrente na rede elétrica aparece somente após o aparelho ser conectado à tomada.
Se as pontas de prova do multímetro incluídas no modo de medição de corrente forem inseridas na tomada, ocorrerá um curto-circuito na rede e o dispositivo de medição falhará. Bem, se estiver equipado com uma inserção fusível, que simplesmente queima e desconecta o testador da rede. Se o design do dispositivo não fornecer esse fusível, devido ao superaquecimento, o multímetro poderá acender ou até explodir.
Medição de TC em um circuito elétrico conectado a uma fonte de energia
Para medir a força da corrente no circuito de um dispositivo elétrico conectado, o multímetro deve ser conectado ao espaço de um dos fios de energia, conforme mostrado no diagrama.
Aqui:
- 1 - Tomada de CA ou contatos de uma fonte de energia autônoma;
- 2 - aparelho elétrico;
- Fonte de alimentação com 3 fios (cabo) do aparelho;
- 4 - o local da quebra do circuito elétrico e da conexão das sondas do multímetro;
- 5 - testador incluído no modo de medição de corrente alternada;
- 6 - pontas de prova do kit de entrega do multímetro.
Para conectar um multímetro a uma interrupção de circuito, é necessário cortar um de seus condutores e remover o isolamento nas extremidades cortadas.
A medição da corrente é realizada na seguinte sequência:
- O botão seletor do multímetro define o modo de medição necessário, levando em consideração o tipo de corrente (alternada ou constante).
- A mesma caneta define o limite superior da medição do TC. Nesse caso, é recomendável escolher inicialmente um limite de medição que exceda o valor esperado do parâmetro medido.
- Insira os fios de teste nas tomadas correspondentes no multímetro.
- Conecte as pontas de prova do testador às extremidades descarnadas do fio e verifique se o contato é confiável.
- Ligue a energia do instrumento e grave o multímetro. Se necessário, você pode alterar o limite superior das medições e registrar novamente o resultado.
- Desconecte a energia e desconecte os cabos de teste das extremidades do condutor.
- Conecte o fio cortado e isole cuidadosamente este local.
Ao fazer medições em circuitos CC, é necessário observar a polaridade dos cabos de teste.
Se você precisar medir a força da corrente sem violar a integridade do circuito, a melhor opção seria usar um multímetro equipado com pinças de corrente integradas.
Às vezes, a necessidade de medir a força da corrente em um circuito CA pode surgir em um momento em que não há multímetro com essa função em mãos. No entanto, radioamadores encontraram uma saída para a situação, usando testadores que trabalham apenas com corrente contínua para medir a força da corrente em circuitos de corrente alternada.Basta suplementar o circuito elétrico com uma ponte de diodos, ligando um multímetro que mede os parâmetros dos circuitos CC de acordo com o seguinte esquema:
Um resultado semelhante pode ser obtido se um desvio calibrado especial com uma resistência conhecida for incluído no circuito. Nesse caso, o shunt é selecionado para que sua tensão nominal coincida com a tensão nominal do dispositivo de medição.
Em seguida, paralelamente aos contatos do shunt, conecte um multímetro ao modo de medição de tensão definido (voltímetro) e meça a queda de tensão na seção shunt da rede elétrica. Como medir a tensão com um multímetro é indicado nas instruções de uso.
Nesse caso, o multímetro executa a função de um voltímetro, no entanto, a magnitude da tensão medida será diretamente proporcional à força da corrente. Conhecendo a resistência de um desvio de precisão, usando a fórmula I = U / R, você pode calcular facilmente a magnitude da corrente no circuito. Se fizermos uma derivação calibrada com resistência de 1 Ohm, seu valor nominal poderá ser determinado na escala do voltímetro (I = U / 1 = U).
Em casa, é mais fácil fazer uma derivação de baixa impedância (R = 1 Ohm), por exemplo, enrolando um pequeno pedaço de fio de nicromo fino (seção transversal 0,123 mm, resistividade 7,94 Ohm / m, diâmetro 0,4 mm), comprimento 126 mm, em uma tira de fibra de vidro.
Instalando um resistor caseiro em um circuito aberto e conectando um multímetro a seus contatos, você pode medir a tensão na parte desviada do circuito. Seu valor nominal corresponderá à força da corrente que flui através do resistor: I = U / 1 = U.
