Måling af spænding og strøm i serie- og parallelle kredsløb

Af Carlos Mano Opdateret 24. marts 2022

Elektricitet er elektronernes bevægelse. Spænding er det elektriske tryk, der driver disse elektroner, mens strøm er strømningshastigheden - hvor mange elektroner passerer et punkt hvert sekund. Modstand er den opposition, der bremser denne strøm. Ohms lov binder dem sammen:V =I × R .

Trin 1:Mål spændingen først

Den mest ligetil måling i et strømførende kredsløb er spænding. Med et multimeter indstillet til volt skal du blot placere proberne på de to punkter, du vil sammenligne, og aflæse forskellen. Fordi spænding kan måles uden at afbryde kredsløbet, fungerer det ofte som en gateway til at beregne andre parametre.

For at finde modstand skal du slukke for strømmen og fjerne komponenten fra kredsløbet. Et sandt ohmmeter viser nul, når ledningerne er kortsluttede; hvis den ikke gør det, skal du justere nuljusteringsknappen, indtil displayet viser 0 Ω.

Måling af strøm er mere involveret. Det kræver, at måleren indsættes i serie med kredsløbet - effektivt at skære en ledning for at placere måleren. Når den er tilsluttet, viser aflæsningen, hvor mange ampere der strømmer gennem det punkt.

Trin 2:Forstå seriekredsløb

I et seriearrangement er strømmen identisk gennem hver komponent, fordi der kun er én vej for elektroner. Spændingen deler sig imidlertid over komponenterne proportionalt med deres modstand. For eksempel giver et 12‑V batteri, der driver tre 100‑Ω modstande i serie, en samlet modstand på 300 Ω. Strømmen gennem strengen er derfor:

I =V/R =12 V/300 Ω =0,04 A (40 mA)

Ændring af modstandsværdierne ændrer strømmen proportionalt. Hvis serien inkluderer en 80‑Ω modstand og to 40‑Ω modstande (i alt 160 Ω), bliver strømmen:

I =12 V / 160 Ω =0,075 A (75 mA)

Trin 3:Udforsk parallelle kredsløb

Parallelle netværk vender spændings- og strømrollerne om. Hver gren oplever den samme spænding, men strømmen deler sig, og større strømme strømmer gennem grene med lavere modstand. Dette omvendte forhold kan kvantificeres:I_branch =V / R_branch.

Da spændingen er almindelig, kan du bruge spændingsmålingen fra trin 1 til at beregne strømmen i hver gren, hvis du kender dens modstand.

TL;DR

For at opnå en nøjagtig modstandsmåling skal du altid nulstille dit ohmmeter før måling. Med ledningerne samlet, drej nulknappen, indtil måleren viser 0 Ω.

Advarsel

Modstandstolerance påvirker nøjagtigheden af dine beregninger. Typiske tolerancer er:

• Guldbånd – 5 %
• Sølvbånd – 10 %
• Ingen metalbånd – 20 %

Når du bruger Ohms lov til at beregne strøm, skal du huske, at denne tolerance forplanter sig til dit endelige resultat.