Сила тока — скалярная величина, выведенная Андре-Мари Ампером и занесенная в международную измерительную систему. Более подробно о том, как называется единица тока, как правильно измерить электроэнергию и от чего она зависит далее.
Единица измерения силы тока
Это физическая и скалярная величина, которая равна заряду, прошедшему через определенное время на поверхность. Измеряется в амперах, что равно одному кулону, поделенному на секунду, в дополнение к теме, в каких единицах измеряют силу электрического тока. Ампер — единица измерения, названная в честь своего создателя — французского физика, математика и естествоиспытателя. Стоит указать, что именно он впервые представил миру понятие электротока и отметил его значение для общества.
Единица измеренияФормула
Это явление, изучаемое в электростатике, магнитостатике, электродинамики и электроцепи. Равно количеству заряда, поделенному на время, напряжению, поделенному на проводниковое сопротивление. Вычисляется по закону Ома для полной электроцепи. Для этого необходимо источник напряжения поделить на выражение сопротивления внешних сетевых элементов и внутреннего сопротивления источника напряжения. При этом значение электродвижущей силы источника напряжения может быть меньше или больше, чем сопротивление, если токовая энергия зависит от величины нагрузки или нет.
Обратите внимание! Стоит указать, что электроток может быть найдет через перемножение заряда, его концентрации, среднего напряжения и косинуса угла площади, если поверхность имеет плоскую форму. Также электроток может быть найдет через перемножение всех указанных ранее элементов и интеграла по поверхности.
Формула измеренияПриборы для измерения силы тока
Прибором для измерения токовой силы называется амперметр, в дополнение к теме, чем измеряют ток. Бывает стрелочным, цифровым и электронным. Активно применяется в электролаборатории, автомобилестроении, точной науке и строительстве. По принципу действия бывает электромагнитным, магнитоэлектрическим, термоэлектронным, ферродинамическим, электродинамическим и цифровым. Измеряет как переменный, так и постоянный электроток.
Работает благодаря взаимодействию магнитного поля с подвижной катушкой или сердечником, который находится в корпусе. Пользоваться всеми типами очень просто. Все что нужно от пользователя, это внимательно изучить инструкцию и руководство к эксплуатации. Как правило, для начала измерения необходимо с помощью щупов прикоснуться к проводнику и нажать соответствующую кнопку. После на экране будет выведено значение в амперах. Стоит указать, что измеряет токовую силу также вольтметр, мультиметр и измерительная отвертка.
От чего зависит ток
Поскольку токовая сила является скалярной величиной, имеющей положительный и отрицательный заряд, то зависит она от мощности заряда, концентрации сосредоточенных в заряде частиц, скорости их движения и площади проводника. Стоит также указать, что зависит она от значения сопротивления с напряжением, величиной магнитного поля, числом катушечных витков, мощностью работы ротора, диаметром проводника и параметром генераторной установки.
Зависимости электротока от сопротивления и напряженияИсточники
Источником тока называется генератор, любой источник электрической энергии. Бывают механическими, тепловыми, световыми и химическими. К первым относятся газовые и паровые генераторы, турбогенераторы и механические преобразователи. Ко вторым относятся радиоизотопные термоэлектрические генераторы, а к третьим — солнечные батареи. К последним относятся гальванические солевые, щелочные или литиевые элементы, свинцово-кислотные, литий-ионные и никель-кадмиевые аккумуляторы.
Обратите внимание! Стоит указать, что источник электротока бывает идеальным и реальный. Первый — это двухполюсник, зажимы которого поддерживают электродвижущую постоянную силу. Второй же — двухполюсник, не имеющий постоянную силу из-за того, что зависит от внутреннего сопротивления. К реальному относится вторичная трансформаторная обмотка, катушка индуктивности, биполярный транзистор или генератор тока.
Виды источниковВ целом, сила электротока — скалярная величина, измеряемая в амперах и равная одному кулону на секунду. Вычисляется при помощи выведенных формул, в частности по закону Ома, а также специальными измерительными приборами. Зависит от сопротивления, скорости магнитного потока и напряжения. Источниками выступают механические с тепловыми, световыми и химическими элементами, перечисленными выше.
Сила тока. Амперметр — урок. Физика, 8 класс.
В процессе своего движения вдоль проводника заряженные частицы (в металлах это электроны) переносят некоторый заряд. Чем больше заряженных частиц, чем быстрее они движутся, тем больший заряд будет ими перенесён за одно и то же время. Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 секунду, определяет силу тока в цепи.Сила тока \((I)\) — скалярная величина, равная отношению заряда (\(q\)), прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени (\(t\)), в течение которого шёл ток.
I=qt, где \(I\) — сила тока, \(q\) — заряд, \(t\) — время.
Единица измерения силы тока в системе СИ — \([I] = 1 A\) (ампер).
В 1948 г. было предложено в основу определения единицы силы тока положить явление взаимодействия двух проводников с током:
при прохождении тока по двум параллельным проводникам в одном направлении проводники притягиваются, а при прохождении тока по этим же проводникам в противоположных направлениях — отталкиваются.
За единицу силы тока \(1 A\) принимают силу тока, при которой два параллельных проводника длиной \(1\) м, расположенные на расстоянии \(1\) м друг от друга в вакууме, взаимодействуют с силой \(0,0000002\)\(H\).
Единица силы тока называется ампером (\(A\)) в честь французского учёного А.М. Ампера.
 |
Андре-Мари Ампер (1775 — 1836) |
А.М. Ампер ввёл такие термины, как электростатика, электродинамика, соленоид, ЭДС, напряжение, гальванометр, электрический ток и т.д.
Ампер — довольно большая сила тока. Например, в электрической сети квартиры через включённую \(100\) Вт лампочку накаливания проходит ток с силой, приблизительно равной \(0,5A\). Ток в электрическом обогревателе может достигать \(10A\), а для работы карманного микрокалькулятора достаточно \(0,001A\).
Помимо ампера на практике часто применяются и другие (кратные и дольные) единицы силы тока, например, миллиампер (мА) и микроампер (мкА):
\(1 мA = 0,001 A\), \(1 мкA = 0,000001 A\), \(1 кA =1000 A\).
То есть \(1 A = 1000 мA\), \(1 A = 1000000 мкA\), \(1 A = 0,001 кA\).
Переменным называется ток, сила и направление которого периодически изменяются.
В бытовых электросетях используют переменный ток напряжением \(220\) В и частотой \(50\) Гц. Это означает, что ток за \(1\) секунду \(50\) раз движется в одном направлении и \(50\) раз — в другом. У многих приборов имеется блок питания, который преобразует переменный ток в постоянный (у телевизора, компьютера и т.д.).
Силу тока измеряют амперметром. В электрической цепи он обозначается так:
Обрати внимание!
Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором нужно измерить. Амперметр нельзя подсоединять к источнику тока, если в цепь не подключён потребитель!
Измеряемая сила тока не должна превышать максимально допустимую силу тока для измерения амперметром. Поэтому существуют различные амперметры.
 |  |
Микроамперметр | Миллиамперметр |
 |  |
Амперметр | Килоамперметр |
Обрати внимание!
Различают амперметры для измерения силы постоянного тока и силы переменного тока.
Их можно различить по обозначениям:
- «~» означает, что амперметр предназначен для измерения силы переменного тока;
- «—» означает, что амперметр предназначен для измерения силы постоянного тока.
Можно обратить внимание на клеммы прибора. Если указана полярность («\(+\)» и «\(-\)»), то это прибор для измерения постоянного тока.
Иногда используют буквы \(AC/DC\). В переводе с английского \(AC\) (alternating current) — переменный ток, а \(DC\) (direct current) — постоянный ток.
Для измерения силы постоянного тока | Для измерения силы переменного тока |
 |  |
 |
Для измерения силы тока можно использовать и мультиметр. Перед измерением необходимо прочитать инструкцию, чтобы правильно подключить прибор.
Обрати внимание!
Включая амперметр в цепь постоянного тока, необходимо соблюдать полярность (см. рисунок): провод, который идёт от положительного полюса источника тока, нужно соединять с клеммой амперметра со знаком «+»; провод, который идёт от отрицательного полюса источника тока, нужно соединять с клеммой амперметра со знаком «-».
Если полярность на источнике тока не указана, следует помнить, что длинная линия соответствует плюсу, а короткая — минусу.
В цепь переменного тока включается амперметр для измерения переменного тока. Он полярности не имеет.
Обрати внимание!
В цепи, состоящей из источника тока и ряда проводников, соединённых так, что конец одного проводника соединяется с началом другого, сила тока во всех участках одинакова.
Это видно из опыта, изображённого на рисунке.
Обрати внимание!
Безопасным для организма человека можно считать переменный ток силой не выше \(0,05 A\), ток силой более \(0,05 — 0,1 A\) опасен и может вызвать смертельный исход.
Источники:
Пёрышкин А.В. Физика, 8 класс// ДРОФА, 2013.
http://class-fizika.narod.ru/8_28.htm
http://school.xvatit.com/index.php?title=%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B0_%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%B0
http://physics.kgsu.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=217&Itemid=72
http://kamenskih3.narod.ru/untitled74.htm
Основные величины и меры электрического тока
На этой страничке кратко излагаются основные величины электрического тока. По мере необходимости, страничка будет пополняться новыми величинами и формулами.
Сила тока – количественная мера электрического тока, протекающего через поперечное сечение проводника. Чем толще проводник, тем больший ток может по нему течь. Измеряется сила тока прибором, который называется Амперметр. Единица измерения — Ампер (А). Сила тока обозначается буквой – I.
Следует добавить, что постоянный и переменный ток низкой частоты, течёт через всё сечение проводника. Высокочастотный переменный ток течёт только по поверхности проводника – скин-слою. Чем выше частота тока, тем тоньше скин-слой проводника, по которому течёт высокочастотный ток. Это касается любых высокочастотных элементов — проводников, катушек индуктивности, волноводов. Поэтому, для уменьшения активного сопротивления проводника высокочастотному току, выбирают проводник с большим диаметром, кроме того, его серебрят (как известно, серебро имеет очень малое удельное сопротивление).
Напряжение (падение напряжения) – количественная мера разности потенциалов (электрической энергии) между двумя точками электрической цепи. Напряжение источника тока – разность потенциалов на выводах источника тока. Измеряется напряжение вольтметром. Единица измерения — Вольт (В). Напряжение обозначается буквой – U, напряжение источника питания (синоним — электродвижущая сила) может обозначаться буквой – Е.
Узнайте больше о напряжение в нашей статье.
Мощность электрического тока – количественная мера тока, характеризующая его энергетические свойства. Определяется основными параметрами – силой тока и напряжением. Измеряется мощность электрического тока прибором, который называется Ваттметр. Единица измерения — Ватт (Вт). Мощность электрического тока обозначается буквой – Р. Мощность определяется зависимостью:
Коснусь практического применения этой формулы на примере: Представьте, что у Вас есть электронагревательный прибор, мощность которого Вам не известна. Чтобы узнать потребляемую прибором мощность, измерьте ток и умножьте его значение на напряжение. Либо наоборот, имеется прибор мощностью 2 кВт (киловатт), на напряжение сети 220 вольт. Как узнать силу тока в кабеле питающего этот прибор? Мощность делим на напряжение, получаем ток: I = P / U = 2000 Вт/220 В = 9,1 А.
Потребляемая электроэнергия – суммарное значение потребляемой мощности от источника электрической сети за единицу времени. Измеряется потребляемая электроэнергия счётчиком (обыкновенным квартирным). Единица измерения – киловатт*час (кВт*ч).
Сопротивление элемента цепи – количественная мера, характеризующая способность элемента электрической цепи сопротивляться электрическому току. В простом виде, сопротивление это обыкновенный резистор. Резистор может использоваться: как ограничитель тока – добавочный резистор, как потребитель тока – нагрузочный резистор. Источник электрического тока так же обладает внутренним сопротивлением. Измеряется сопротивление прибором называемым Омметром. Единица измерения — Ом (Ом). Сопротивление обозначается буквой – R. Связано с током и напряжением законом Ома (формулой):
где U – падение напряжения на элементе электрической цепи, I – ток, протекающий через элемент цепи.
Рассеиваемая (поглощаемая) мощность элемента электрической цепи – значение мощности рассеиваемой на элементе цепи, которую элемент может поглотить (выдержать) без изменения его номинальных параметров (выхода из строя). Рассеиваемая мощность резисторов обозначается в его названии (например: двух ваттный резистор — ОМЛТ-2, десяти ваттный проволочный резистор – ПЭВ-10). При расчёте принципиальных схем, значение необходимой рассеиваемой мощности элемента цепи рассчитывается по формулам:
Для надёжной работы, определённое по формулам значение рассеиваемой мощности элемента умножается на коэффициент 1,5 , учитывающий то, что должен быть обеспечен запас по мощности.
Проводимость элемента цепи – способность элемента цепи проводить электрический ток. Единица измерения проводимости – сименс (См). Обозначается проводимость буквой — σ. Проводимость — величина обратная сопротивлению, и связана с ним формулой:
Если сопротивление проводника равно 0,25 Ом (или 1/4 Ом), то проводимость будет 4 сименс.
Частота электрического тока – количественная мера, характеризующая скорость изменения направления электрического тока. Имеют место понятия — круговая (или циклическая) частота — ω, определяющая скорость изменения вектора фазы электрического (магнитного) поля и частота электрического тока — f, характеризующая скорость изменения направления электрического тока (раз, или колебаний) в одну секунду. Измеряется частота прибором, называемым Частотомером. Единица измерения — Герц (Гц). Обе частоты связаны друг с другом через выражение:
Период электрического тока – величина обратная частоте, показывающая, в течение, какого времени электрический ток совершает одно циклическое колебание. Измеряется период, как правило, с помощью осциллографа. Единица измерения периода — секунда (с). Период колебания электрического тока обозначается буквой – Т. Период связан с частотой электрического тока выражением:
Длина волны высокочастотного электромагнитного поля – размерная величина, характеризующая один период колебания электромагнитного поля в пространстве. Измеряется длина волны в метрах (м). Длина волны обозначается буквой – λ. Длина волны связана с частотой и определяется через скорость распространения света:
Электрическая ёмкость – количественная мера, характеризующая способность накапливать энергию электрического тока в виде электрического заряда на обкладках конденсатора. Обозначается электрическая ёмкость буквой – С. Единица измерения электрической ёмкости — Фарада (Ф).
Магнитная индуктивность – количественная мера, характеризующая способность накапливать энергию электрического тока в магнитном поле катушки индуктивности (дросселя). Обозначается магнитная индуктивность буквой – L. Единица измерения индуктивности — Генри (Гн).
Реактивное сопротивление конденсатора (ёмкости) – значение внутреннего сопротивления конденсатора переменному гармоническому току на определённой его частоте. Реактивное сопротивление конденсатора обозначается — ХС и определяется по формуле:
Реактивное сопротивление катушки индуктивности (дросселя) – значение внутреннего сопротивления катушки индуктивности переменному гармоническому току на определённой его частоте. Реактивное сопротивление катушки индуктивности обозначается ХL и определяется по формуле:
Резонансная частота колебательного контура – частота гармонического переменного тока, на которой колебательный контур имеет выраженную амплитудно-частотную характеристику (АЧХ). Резонансная частота колебательного контура определяется по формуле:
, или
Добротность колебательного контура — характеристика, определяющая ширину АЧХ резонанса и показывающая, во сколько раз запасы энергии в контуре больше, чем потери энергии за один период колебаний. Добротность учитывает наличие активного сопротивления нагрузки. Добротность обозначается буквой – Q.
Для последовательного колебательного контура в RLC цепях, в котором все три элемента включены последовательно, добротность вычисляется:
где R, L и C — сопротивление, индуктивность и ёмкость резонансной цепи, соответственно.
Для параллельного колебательного контура, в котором индуктивность, емкость и сопротивление включены параллельно, добротность вычисляется:
Скважность импульсов – это отношение периода следования импульсов к их длительности. Скважность импульсов определяется по формуле:
Сила тока с точки зрения гидравлики
Думаю, вы не раз слышали такое словосочетание, как “сила тока“. А для чего нужна сила? Ну как для чего? Чтобы совершать полезную или бесполезную работу. Главное, чтобы что-то делать. Каждый из нас обладает какой-либо силой. У кого-то сила такая, что он может одним ударом разбить кирпич в пух и в прах, а другой не сможет поднять даже соломинку. Так вот, дорогие мои читатели, электрический ток тоже обладает силой.
Представьте себе шланг, с помощью которого вы поливаете свой огород
Давайте теперь проведем аналогию. Пусть шланг – это провод, а вода в нем – электрический ток. Мы чуть-чуть приоткрыли краник и вода сразу же побежала по шлангу. Медленно, но все-таки побежала. Сила струи очень слабая.
А давайте теперь откроем краник на полную катушку. В результате струя хлынет с такой силой, что можно даже полить соседский огород.
В обоих случаях диаметр шланга одинаков.
А теперь представьте, что вы наполняете ведро. Напором воды из какого шланга вы его быстрее наполните? Разумеется из зеленого, где напор воды очень сильный. Но почему так происходит? Все дело в том, что объем воды за равный промежуток времени из желтого и зеленого шланга выйдет тоже разный. Или иными словами, из зеленого шланга количество молекул воды выбежит намного больше, чем из желтого за равный период времени.
Разберем еще один интересный пример. Давайте допустим, что у нас есть большая труба, и к ней заварены две другие, но одна в два раза меньше диаметром, чем другая.
Из какой трубы объем воды будет выходить больше за секунду времени? Разумеется с той, которая толще в диаметре, потому что площадь поперечного сечения S2 большой трубы больше, чем площадь поперечного сечения S1 малой трубы. Следовательно, сила потока через большую трубу будет больше, чем через малую, так как объем воды, который протекает через поперечное сечение трубы S2, будет в два раза больше, чем через тонкую трубу.
Что такое сила тока?
Итак, теперь давайте все что мы тут пописали про водичку применим к электронике. Провод – это шланг. Тонкий провод – это тонкий в диаметре шланг, толстый провод – это толстый в диаметре шланг, можно сказать – труба. Молекулы воды – это электроны. Следовательно, толстый провод при одинаковом напряжении можно протащить больше электронов, чем тонкий. И вот здесь мы подходим вплотную к самой терминологии силы тока.
Сила тока – это количество электронов, прошедших через площадь поперечного сечения проводника за какое-либо определенное время.
Все это выглядит примерно вот так. Здесь я нарисовал круглый проводок, “разрезал” его и получил ту самую площадь поперечного сечения. Именно через нее и бегут электроны.
За период времени берут 1 секунду.
Формула силы тока
Формула для чайников будет выглядеть вот так:
где
I – собственно сила тока, Амперы
N – количество электронов
t – период времени, за которое эти электроны пробегут через поперечное сечение проводника, секунды
Более правильная (официальная) формула выглядит вот так:
где
Δq – это заряд за какой-то определенный промежуток времени, Кулон
Δt – тот самый промежуток времени, секунды
I – сила тока, Амперы
В чем прикол этих двух формул? Дело все в том, что электрон обладает зарядом приблизительно 1,6 · 10-19 Кулон. Поэтому, чтобы сила тока была в проводе (проводнике) была 1 Ампер, нам надо, чтобы через поперечное сечение прошел заряд в 1 Кулон = 6,24151⋅1018 электронов. 1 Кулон = 1 Ампер · 1 секунду.
Итак, теперь можно официально сказать, что если через поперечное сечение проводника за 1 секунду пролетят 6,24151⋅1018 электронов, то сила тока в таком проводнике будет равна 1 Ампер! Все! Ничего не надо больше придумывать! Так и скажите своему преподавателю по физике).
Если преподу не понравится ваш ответ, то скажите типа что-то этого:
Сила тока – это физическая величина, равная отношению количества заряда прошедшего через поверхность (читаем как через площадь поперечного сечения) за какое-то время. Измеряется как Кулон/секунда. Чтобы сэкономить время и по другим морально-эстетическим нормам, Кулон/секунду договорились называть Ампером, в честь французского ученого-физика.
Сила тока и сопротивление
Давайте еще раз глянем на шланг с водой и зададим себе вопросы. От чего зависит поток воды? Первое, что приходит в голову – это давление. Почему молекулы воды движутся в рисунке ниже слева-направо? Потому, что давление слева, больше чем справа. Чем больше давление, тем быстрее побежит водичка по шлангу – это элементарно.
Теперь такой вопрос: как можно увеличить количество электронов через площадь поперечного сечения?
Первое, что приходит на ум – это увеличить давление. В этом случае скорость потока воды увеличится, но ее много не увеличишь, так как шланг порвется как грелка в пасти Тузика.
Второе – это поставить шланг бОльшим диаметром. В этом случае у нас количество молекул воды через поперечное сечение будет проходить больше, чем в тонком шланге:
Все те же самые умозаключения можно применить и к обыкновенному проводу. Чем он больше в диаметре, тем больше он сможет “протащить” через себя силу тока. Чем меньше в диаметре, то желательно меньше его нагружать, иначе его “порвет”, то есть он тупо сгорит. Именно этот принцип заложен в плавких предохранителях. Внутри такого предохранителя тонкий проводок. Его толщина зависит от того, на какую силу тока он рассчитан.
плавкий предохранительКак только сила тока через тонкий проводок предохранителя превысит силу тока, на которую рассчитан предохранитель, то плавкий проводок перегорает и размыкает цепь. Через перегоревший предохранитель ток уже течь не может, так как проводок в предохранителе в обрыве.
сгоревший плавкий предохранительПоэтому, силовые кабели, через которые “бегут” сотни и тысячи ампер, берут большого диаметра и стараются делать из меди, так как ее удельное сопротивление очень мало.
Сила тока в проводнике
Очень часто можно увидеть задачки по физике с вопросом: какая сила тока в проводнике? Проводник, он же провод, может иметь различные параметры: диаметр, он же площадь поперечного сечения; материал, из которого сделан провод; длина, которая играет также важную роль.
Да и вообще, сопротивление проводника рассчитывается по формуле:
формула сопротивления проводникаТаблица с удельным сопротивлением из разных материалов выглядит вот так.
таблица с удельным сопротивлением веществДля того, чтобы найти силу тока в проводнике, мы должны воспользоваться законом Ома для участка цепи. Выглядит он вот так:
закон Ома
Задача
У нас есть медный провод длиной в 1 метр и его площадь поперечного сечения составляет 1 мм2 . Какая сила тока будет течь в этом проводнике (проводе), если на его концы подать напряжение в 1 Вольт?
задача на силу тока в проводникеРешение:
Как измерить силу тока?
Для того, чтобы измерить значение силы тока, мы должны использовать специальные приборы – амперметры. В настоящее время силу тока можно измерить с помощью цифрового мультиметра, который может измерять и силу тока, и напряжение и сопротивление и еще много чего. Для того, чтобы измерить силу тока, мы должны вставить наш прибор в разрыв цепи вот таким образом.
Более подробно как это сделать, можете прочитать в этой статье.
Также советую посмотреть обучающее видео, где очень умный преподаватель объясняет простым языком, что такое “сила тока”.
Для измерения силы тока применяется измерительный прибор, который называется Амперметр. Силу тока приходится измерять гораздо реже, чем напряжение или сопротивление, но, тем не менее, если нужно определить потребляемую мощность электроприбором, то без зная величины потребляемого ним тока, мощность не определить.
Ток, как и напряжение, бывает постоянным и переменным и для измерения их величины требуются разные измерительные приборы. Обозначается ток буквой I, а к числу, чтобы было ясно, что это величина тока, приписывается буква А. Например, I=5 A обозначает, что сила тока в измеренной цепи составляет 5 Ампер.
На измерительных приборах для измерения переменного тока перед буквой А ставится знак «~«, а предназначенных для измерения постоянного тока ставится «–«. Например, –А означает, что прибор предназначен для измерения силы постоянного тока.
О том, что такое ток и законы его протекания в популярной форме Вы можете прочитать в статье сайта «Закон силы тока». Перед проведением измерений настоятельно рекомендую ознакомиться с этой небольшой статьей. На фотографии Амперметр, рассчитанный на измерение силы постоянного тока величиной до 3 Ампер.
Схема измерения силы тока Амперметром
Согласно закону, ток по проводам течет в любой точке замкнутой цепи одинаковой величины. Следовательно, чтобы измерять величину тока, нужно прибор подключить, разорвав цепь в любом удобном месте. Надо отметить, что при измерении величины тока не имеет значение, какое напряжение приложено к электрической цепи. Источником тока может быть и батарейка на 1,5 В, автомобильный аккумулятор на 12 В или бытовая электросеть 220 В или 380 В.
На схеме измерения также видно, как обозначается амперметр на электрических схемах. Это прописная буква А обведенная окружностью.
Приступая к измерению силы тока в цепи необходимо, как и при любых других измерениях, подготовить прибор, то есть установить переключатели в положение измерения тока с учетом рода его, постоянного или переменного. Если не известна ожидаемая величина тока, то переключатель устанавливается в положение измерения тока максимальной величины.
Как измерять потребляемый ток электроприбором
Для удобства и безопасности работ по измерению потребляемого тока электроприборами необходимо сделать специальный удлинитель с двумя розетками. По внешнему виду самодельный удлинитель ничем не отличается от обыкновенного удлинителя.
Но если снять крышки с розеток, то не трудно заметить, что их выводы соединены не параллельно, как во всех удлинителях, а последовательно.
Как видно на фотографии сетевое напряжение подается на нижние клеммы розеток, а верхние выводы соединены между собой перемычкой из провода с желтой изоляцией.
Все подготовлено для измерения. Вставляете в любую из розеток вилку электроприбора, а в другую розетку, щупы амперметра. Перед измерениями, необходимо переключатели прибора установить в соответствии с видом тока (переменный или постоянный) и на максимальный предел измерения.
Как видно по показаниям амперметра, потребляемый ток прибора составил 0,25 А. Если шкала прибора не позволяет снимать прямой отсчет, как в моем случае, то необходимо выполнить расчет результатов, что очень неудобно. Так как выбран предел измерения амперметра 0,5 А, то чтобы узнать цену деления, нужно 0,5 А разделить на число делений на шкале. Для данного амперметра получается 0,5/100=0,005 А. Стрелка отклонилась на 50 делений. Значит нужно теперь 0,005×50=0,25 А.
Как видите, со стрелочных приборов снимать показания величины тока неудобно и можно легко допустить ошибку. Гораздо удобнее пользоваться цифровыми приборами, например мультиметром M890G.
На фотографии представлен универсальный мультиметр, включенный в режим измерения переменного тока на предел 10 А. Измеренный ток, потребляемый электроприбором составил 5,1 А при напряжении питания 220 В. Следовательно прибор потребляет мощность 1122 Вт.
У мультиметра предусмотрено два сектора для измерения тока, обозначенные буквами А– для постоянного тока и А~ для измерения переменного. Поэтому перед началом измерений нужно определить вид тока, оценить его величину и установить указатель переключателя в соответствующее положение.
Розетка мультиметра с надписью COM является общей для всех видов измерений. Розетки, обозначенные mA и 10А предназначены только для подключения щупа при измерении силы тока. При измеряемом токе менее 200 мA штекер щупа вставляется в розетку mA, а при токе величиной до 10 А в розетку 10А.
Внимание, если производить измерение тока, многократно превышающего 200 мА при нахождении вилки щупа в розетке mA, то мультиметр можно вывести из строя.
Если величина измеряемого тока не известна, то измерения нужно начинать, установив предел измерения 10 А. Если ток будет менее 200 мА, то тогда уже переключить прибор в соответствующее положение. Переключение режимов измерения мультиметра допустимо делать только обесточив измеряемую цепь.
Расчет мощности электроприбора по потребляемому току
Зная величину тока, можно определить потребляемую мощность любого потребителя электрической энергии, будь то лампочка в автомобиле или кондиционер в квартире. Достаточно воспользоваться простым законом физики, который установили одновременно два ученых физика, независимо друг от друга. В 1841 году Джеймс Джоуль, а в 1842 году Эмиль Ленц. Этот закон и назвали в их честь – Закон Джоуля – Ленца.
- где
- P – мощность, измеряется в ваттах и обозначается Вт;
- U – напряжение, измеряется в вольтах и обозначается буквой В;
- I – сила тока, измеряется в амперах и обозначается буквой А.
Рассмотрим, как посчитать потребляемую мощность на примере:
Вы измеряли ток потребления лампочки фары автомобиля, который составил 5 А, напряжение бортовой сети составляет 12 В. Значит, чтобы найти потребляемую мощность лампочкой нужно напряжение умножить на ток. P=12 В×5 А=60 Вт. Потребляемая лампочкой мощность составила 60 Вт.
В процессе эксплуатации различного оборудования возникает необходимость проверки основных электрических параметров его работы. Это нужно как для проверки определенных характеристик, так и для ремонтных работ. Одним из наиболее сложных и опасных измерений является определение величины токовой нагрузки. Поэтому для всех начинающих электриков будет актуально узнать, как измерить силу электрического тока в цепи правильно и безопасно.
Используемые приборы
Измерить силу тока можно различными способами, однако далеко не все из них применимы в повседневной жизни. К примеру, различные измерительные трансформаторы, подключаемые в цепь, крайне неудобно переносить по дому и даже хранить на полке в гараже. Поэтому актуальными средствами измерительной техники являются амперметры, мультиметры и клещи. Далее рассмотрим детально особенности работы и применения каждого из них.
Амперметр
Это один из наиболее простых измерительных приборов, который реагирует на изменение токовой нагрузки. С электротехнической точки зрения амперметр представляет собой нулевой или бесконечно малое сопротивление. Поэтому в случае приложения напряжения только к прибору, в нем возникнет ток короткого замыкания, из-за чего амперметр включается в цепь последовательно замеряемой нагрузке. Для наглядности стоит пояснить, что измерить силу тока в розетке нельзя, так как без нагрузки (в случае разомкнутой цепи) ток в ней не протекает, на контактах розетки присутствует только напряжение, поэтому подключение амперметра напрямую приведет к замыканию.
Под электрическим током подразумевается направленное движение заряженных частиц, которое проходит через поперечное сечение проводника за определенную единицу времени. Поэтому запомните, что токовая нагрузка возникает лишь от включения бытового электроприбора к источнику питания. Включение амперметра отдельно к точке электроснабжения или отдельно к рабочему двухполюснику никоим образом не даст информации о силе тока. Если рассмотреть пример на схеме, то чтобы замерить амперы вы должны включить прибор в линию последовательно к объекту измерения:
Рис. 1. Пример подключения амперметраКак видите, основная сложность заключается в том, что процесс измерения происходит непосредственно в момент протекания электрической энергии, соответственно, велика вероятность поражения электрическим током в случае нарушения технологии.
Чтобы избежать плачевных последствий, необходимо соблюдать такие правила:
- Подключение производится только при отсутствии напряжения;
- Измерительные провода должны быть заизолированы, а места подключения удалены от человека, при необходимости исключена возможность прикосновения к ним;
- Выведение амперметра из цепи измерения тока также выполняется при снятом напряжении.
Так как амперметр является узконаправленным прибором для измерения силы тока, его редко кто хранит у себя дома. Поэтому если вы хотите приобрести приспособление, куда выгоднее обзавестись мультиметром, который обладает значительно более широким функционалом.
Мультиметр
Этот прибор также называют тестером, Ц-эшкой, поэтому в обиходе можно встретить разные поколения мультиметра. Принцип использования мультиметра в качестве средства для измерения тока в цепи полностью аналогично амперметру, как по схеме включения, так и по предъявляемым мерам предосторожности. Однако следует отметить, что мультиметр мультиметру рознь, поэтому перед включением тестера обязательно посмотрите, подходит ли он, чтобы измерить ток в вашем случае.
Из конструктивных особенностей сразу отметим:
- Диапазон измерения – выставляется переключателем на определенную величину силы тока. Выбирается таким, чтобы предполагаемая нагрузка его не превышала, но была соизмеримой.
- Род тока – переменный или постоянный, заметьте, что некоторые модели мультиметров предоставляют возможность измерить только один вариант.
- Разделение на слаботочные и силовые измерения – такие приборы имеют отдельную шкалу на мА, мкА и отдельную для А. Также в них могут располагаться отдельные разъемы, чтобы подключить щупы.
- Наличие защиты от перегрузки при подключении измерительных устройств, обозначается отметкой unfused. Которая свидетельствует о наличии предохранителя, способного предотвратить выход со строя мультиметра от протекания чрезмерной силы тока.
По способу отображения информации все мультиметры подразделяются на циферблатные и дисплейные. Первые из них – довольно устаревшая модель, ориентироваться по ним смогут только искушенные электрики, знакомые с основами метрологии. Новичок же может запутаться в показаниях на шкале, цене деления или какими единицами измеряется нагрузка. Поэтому применение цифрового прибора куда проще и удобнее, на дисплее отображается конкретное число.
Токоизмерительные клещи
Это наиболее удобный прибор, так как чтобы измерить силу тока токоизмерительными клещами, нет нужды разрывать цепь. Конструктивно клещи представляют собой разъемный магнитопровод, в который и помещается проводник, на котором вы хотите померить силу тока. Токоизмерительные клещи имеют схожесть с тем же мультиметром, а в более продвинутых моделях вы встретите такой же переключатель с функцией определения мощности, напряжения, сопротивления, силы тока и разъемы для подключения щупов.
Как измерить силу тока в цепи
Для измерения электрического тока в цепи куда удобнее использовать современные устройства – мультиметры или клещи, особенно для одноразовых операций. А вот стационарный амперметр подойдет для тех ситуаций, когда вы планируете постоянно контролировать силу тока, к примеру, для контроля заряда батарейки или аккумулятора в автомобиле.
Постоянного тока
Разрыв электрической цепи организовывается до начала измерений при отключенном напряжении. Даже в низковольтных цепях вы можете вызвать замыкание батарейки, которое моментально приведет к потере электрического заряда. Далее рассмотрим пример измерения в цепи постоянного тока с помощью мультиметра, для этого:
Рис. 2. Использование мультиметра для измерения постоянного тока- подключите щупы к соответствующим вводам в тестер – черный в COM, красный в разъем с пометкой mA, A или 10A, в зависимости от устройства;
- при помощи «крокодилов» соедините щупы тестера с цепью измерения последовательно;
- установите переключателем нужный род тока и предел измерений;
- можете подключить нагрузку и произвести измерения, на дисплее мультиметра отобразится искомое значение.
Но заметьте, подключать мультиметр следует на короткий промежуток времени, так как он может перегреться и выйти со строя.
Переменного тока
Цепь переменного напряжения может измеряться как мультиметром, так и токоизмерительными клещами. Но, в связи с опасностью переменного бытового напряжения для жизни человека, эту процедуру целесообразнее выполнять клещами без измерительных щупов и без разрыва цепи.
Рис. 3. Использование клещей для измерения переменного токаДля этого вам нужно:
- переключить ручку в положение переменных токов на нужную позицию нагрузки, если она изначально неизвестна, то сразу выбирают максимальный диапазон;
- нажать боковую скобу, которая разомкнет клещи;
- поместить внутрь клещей токоведущую жилу и отпустить кнопку.
- данные измерений отобразятся на дисплее, при необходимости их можно зафиксировать соответствующей кнопкой.
Производить измерения можно как на изолированных, так и на оголенных жилах. Но заметьте, в область обхвата должен попадать только один проводник, сразу в двух измерить не получится.
Реальные примеры измерения тока
Далее рассмотрим несколько вариантов того, как подключить измерительный прибор в бытовых нуждах. При замерах батареек вам необходимо один щуп приложить к контакту батарейки, а второй к контакту нагрузки, второй контакт нагрузки подключается к свободной клемме батарейки.
Рис. 4. Измерение силы тока в цепи батарейкиЕсли вы хотите проверить токовую нагрузку в обмотках трехфазного электродвигателя, измерительный прибор подключается поочередно в каждую фазу или если у вас есть три амперметра, можете использовать их одновременно. Для этого щупы подключаются одним концом к выводам обмоток в борно, а вторым, к питающему проводу соответствующей фазы.
Рис. 5. Измерение силы тока в цепи электродвигателяСпособы на видео
Нагрузка в электрической цепи характеризуется силой тока, измерение тока в амперах. Силу тока иногда приходится измерять для проверки допустимой величины нагрузки на кабель. Для прокладки электрической линии применяются кабели разного сечения. Если кабель работает с нагрузкой выше допустимой величины, то он нагревается, а изоляция постепенно разрушается. В результате это приводит к короткому замыканию и замене кабеля.
Измерение тока рекомендуется делать в следующих случаях:
- После прокладки нового кабеля необходимо измерить проходящий через него ток при всех работающих электрических устройствах.
- Если к старой электропроводке подключена дополнительная нагрузка, то также следует проверить величину тока, которая не должна превышать допустимые пределы.
- При нагрузке, равной верхнему допустимому пределу, проверяется соответствие тока, протекающего через электрические автоматы. Его величина не должна превышать номинальное значение рабочего тока автоматов. В противном случае автоматический выключатель обесточит сеть из-за перегрузки.
- Измерение тока также необходимо для определения режимов эксплуатации электрических устройств. Измерение токовой нагрузки электродвигателей выполняется не только для проверки их работоспособности, но и для выявления превышения нагрузки выше допустимой, которая может возникнуть из-за большого механического усилия при работе устройства.
- Если измерить ток в цепи работающего обогревателя, то он покажет исправность нагревательных элементов.
- Работоспособность теплого пола в квартире также проверяется измерением тока.
Мощность тока
Кроме силы тока, существует понятие мощности тока. Этот параметр определяет работу тока, выполненную в единицу времени. Мощность тока равна отношению выполненной работы к промежутку времени, за которое эта работа была выполнена. Обозначают буквой «Р» и измеряют в ваттах.
Мощность рассчитывается путем перемножения напряжения сети на силу тока, потребляемого подключенными электрическими устройствами: Р = U х I. Обычно на электроприборах указывают потребляемую мощность, с помощью которой можно определить ток. Если ваш телевизор имеет мощность 140 Вт, то для определения тока делим эту величину на 220 В, в результате получаем 0,64 ампера. Это значение максимального тока, на практике ток может быть меньше при снижении яркости экрана или других изменениях настроек.
Измерение тока приборами
Для определения потребления электрической энергии с учетом эксплуатации потребителей в разных режимах, необходимы электрические измерительные приборы, способные выполнить измерение параметров тока.
- Амперметр. Для измерения величины тока в цепи используют специальные приборы, называемые амперметрами. Они включаются в измеряемую цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметра очень мало, поэтому он не влияет на параметры работы цепи.Шкала амперметра может быть размечена в амперах или других долях ампера: микроамперах, миллиамперах и т.д. Существует несколько видов амперметров: электронные, механические и т.д.
- Мультиметр является электронным измерительным прибором, способным измерить различные параметры электрической цепи (сопротивление, напряжение, обрыв проводника, пригодность батарейки и т.д.), в том числе и силу тока. Существуют два вида мультиметров: цифровой и аналоговый. В мультиметре имеются различные настройки измерений.
Порядок измерения силы тока мультиметром:
- Выяснить, какой интервал измерения вашего мультиметра. Каждый прибор рассчитан на измерение тока в некотором интервале, который должен соответствовать измеряемой электрической цепи. Наибольший допустимый ток измерения должен быть указан в инструкции.
- Выбрать соответствующий режим измерений. Многие мультиметры способны работать в разных режимах, и измерять разные величины. Для замеров силы тока нужно переключиться на соответствующий режим, учитывая вид тока (постоянный или переменный).
- Установить на приборе необходимый интервал измерений. Лучше установить верхний предел силы тока несколько выше предполагаемой величины. Снизить этот предел можно в любое время. Зато будет гарантия, что вы не выведете прибор из строя.
- Вставить измерительные штекеры проводов в гнезда. В комплекте прибора имеются два провода со щупами и разъемами. Гнезда должны быть отмечены на приборе или изображены в паспорте.
- Для начала измерения необходимо подключить мультиметр в цепь. При этом следует соблюдать правила безопасности и не касаться токоведущих частей незащищенными частями тела. Нельзя проводить измерения во влажной среде, так как влага проводит электрический ток. На руки следует надеть резиновые перчатки. Чтобы разорвать цепь для проведения измерений, следует разрезать проводник и зачистить изоляцию на обоих концах. Затем подсоединить щупы мультиметра к зачищенным концам провода и убедиться в хорошем контакте.
- Включить питание цепи и зафиксировать показания прибора. В случае необходимости откорректировать верхний предел измерений.
- Отключить питание цепи и отсоединить мультиметр.
- Измерительные клещи. Если необходимо произвести измерение тока без разрыва электрической цепи, то измерительные клещи будут отличным вариантом для выполнения этой задачи. Этот прибор выпускают нескольких видов, и разной конструкции. Некоторые модели могут измерять и другие параметры цепи. Пользоваться измерительными токовыми клещами очень удобно.
Способы измерения тока
Для измерения силы тока в электрической цепи, необходимо один вывод амперметра или другого прибора, способного измерять силу тока, подключить к положительной клемме источника тока или блока питания, а другой вывод к проводу потребителя. После этого можно измерять силу тока.
При измерениях необходимо соблюдать аккуратность, так как при размыкании действующей электрической цепи может возникнуть электрическая дуга.
Для измерения силы тока электрических устройств, подключаемых непосредственно к розетке или кабелю бытовой сети, измерительный прибор настраивается на режим переменного тока с завышенной верхней границей. Затем измерительный прибор подключают в разрыв провода фазы.
Все работы по подключению и отключению допускается производить только в обесточенной цепи. После всех подключений можно подавать питание и измерять силу тока. При этом нельзя касаться оголенных токоведущих частей, во избежание поражения электрическим током. Такие методы измерения неудобны и создают определенную опасность.
Значительно удобнее проводить измерения токоизмерительными клещами, которые могут выполнять все функции мультиметра, в зависимости от исполнения прибора. Работать такими клещами очень просто. Необходимо настроить режим измерения постоянного или переменного тока, развести усы и охватить ими фазный провод. Затем нужно проконтролировать плотность прилегания усов между собой и измерить ток. Для правильных показаний необходимо охватывать усами только фазный провод. Если охватить сразу два провода, то измерения не получится.
Токоизмерительные клещи служат только для замеров параметров переменного тока. Если их использовать для измерения постоянного тока, то усы сожмутся с большой силой, и раздвинуть их можно будет только, отключив питание.
Похожие темы:
Как измеряется сила магнита? (с картинками)
Магнит — это любой объект, который создает свое собственное магнитное поле. Сила магнита этих объектов может варьироваться от незаметно слабых полей до невероятно сильных полей, в зависимости от ряда характеристик. Магниты можно разделить на две группы: постоянные магниты и электромагниты, а немагниты можно определить как ферромагнитные, парамагнитные или диамагнитные.Ферромагнитные материалы, такие как железо, сильно притягиваются к магнитам, парамагнитные материалы, такие как алюминий, лишь незначительно притягиваются к магнитам, а диамагнитные материалы, такие как углерод, слабо отталкиваются магнитами.
Подковообразный магнит с маркировкой северного и южного полюсов.Постоянные магниты — это те объекты, которые намагничены и останутся намагниченными навсегда. Можно создать постоянный магнит, взяв твердое ферромагнитное вещество, такое как твердое железо, магний, кобальт и ряд редкоземельных металлов, и сильно намагничивая его. Мягкие ферромагнитные вещества могут приобретать временное магнитное поле, но имеют тенденцию терять его довольно быстро.Электромагниты, с другой стороны, состоят из катушек проводов, которые приобретают магнитное поле при прохождении через него электричества, но теряют его сразу же после прекращения подачи электричества.
Барный магнит.Вы можете измерить либо общую магнитную силу материала, известную как его магнитный момент, либо его локальную силу, известную просто как его намагниченность. Магнитный момент может быть рассчитан для вещества в зависимости от того, содержит ли оно свойственный магнетизм или магнетизм, вызванный электрическим током.Если магнетизм присущ, можно измерить величину каждой элементарной частицы в материале и определить суммарный момент. Если вызвано электрическим током, нужно отслеживать магнетизм электронов, протекающих через объект.
Сила магнита обычно маркируется на коммерческих магнитах как показание, приведенное в терминах его оценки по Гауссу, и может быть измерено с помощью магнитометра., Существует два основных типа магнитометров: один, который смотрит на чистый магнетизм объекта, известный как скалярные устройства, и другой, который может отслеживать векторы магнетизма, давая силу магнитного поля в определенном направлении, известном как векторные устройства. , Разные магнитометры работают по-разному. Обычные векторные магнитометры включают в себя сверхпроводящие квантовые интерференционные устройства, атомные СЕРФ и флюсгейты. Обычные скалярные устройства включают магнитометры с эффектом Холла, протонные прецессионные магнитометры и магнитометры с вращающейся катушкой.
Важно отметить, что часто рейтинг Гаусса, данный для магнита, фактически не отражает поверхностный магнетизм объекта. Как правило, сила магнита, рассчитанная для коммерческого магнита, будет отражать прочность сердечника магнита, которая может быть значительно выше, чем поверхностная прочность, и будет падать, когда вы уходите.Например, магнит, который мог бы измерять 3000 гауссов непосредственно от поверхности магнита, будет измерять 2500 гаусс, когда вы отойдете от магнита хоть немного. По этой причине некоторые производители предлагают альтернативные меры прочности магнита, которые помогают людям лучше понять, что они получают.
В последние годы, когда редкоземельные магниты стали популярны для домашнего использования, сила магнита стала просто указываться в терминах силы натяжения, относящейся к тому, какой вес магнит может тянуть, измеряемый испытателем на натяжение.Следует также отметить, что на прочность магнита могут влиять многие условия, включая электричество, тепло, а в некоторых случаях влажность. Сила магнита также уменьшается экспоненциально, когда вы удаляетесь от поверхности, поэтому очень сильный магнит прямо против него не будет тянуть, когда вы отступите.
Электромагнит.Напряженность магнитного поля измеряется в тесла.
,Измерение означает сравнение с фиксированным стандартным значением. Для мера — это что-то, чтобы дать число некоторому свойству вещи. Измерение чего-либо помещает количество вещи в числа. Измерение может быть записано с использованием множества различных единиц. Например, если мы хотим сравнить два контейнера различного размера для хранения заданного количества жидкости, мы можем спросить: оба контейнера одного размера? Будут ли они держать такое же количество жидкости?
Многое можно измерить.Некоторые свойства вещей, которые можно измерить:
- Расстояние : Например, измерения расстояния могут использоваться для ответа на следующие вопросы;
- Как далеко город отсюда?
- Как далеко друг от друга эти два дерева?
- Как долго эта палка?
- Вес : Например, измерения веса могут использоваться для ответа на следующие вопросы;
- Что тяжелее, эта группа яблок или эта группа бананов?
- Джон потерял вес в прошлом году?
- Поможет ли этот камень в лодку затонуть?
- Температура : Например, измерения температуры могут использоваться для ответа на следующие вопросы;
- Сегодня в Лондоне или в Париже жарче?
- Превратится ли этот лед в воду, если я положу его внутрь?
- Салли больна? У Салли жар?
- Том : Например, измерения объема можно использовать для ответа на следующие вопросы;
- Сколько ведер воды мне нужно, чтобы наполнить ванну?
- Сколько оливкового масла я добавляю в эту еду?
- Сколько блоков я могу уместить в этой коробке?
- Давление : например, измерения давления могут использоваться для ответа на следующие вопросы;
- Сколько воздуха я должен залить в эту автомобильную шину?
- Будет ли хорошая погода или у нас будет шторм?
- Будут ли мои уши лопаться, когда я поднимусь на этот холм?
Можно измерить много других вещей.
Большинство свойств измеряются с использованием числа и единицы измерения. Единица измерения — это стандартная сумма. Число сравнивает свойство со стандартной суммой.
Есть продвинутая часть математики, которая касается измерения вещей с необычными характеристиками. Это называется теория меры.
Измерение может быть производительностью, длиной или расстоянием и т. Д.
,Измерение , процесс сопоставления чисел с физическими величинами и явлениями. Измерение является фундаментальным для науки; в области машиностроения, строительства и других технических областях; и почти на все повседневные дела. По этой причине элементы, условия, ограничения и теоретические основы измерения были хорошо изучены. См. Также систему измерений для сравнения различных систем и истории их развития.
Британика Викторина
Самый большой, самый высокий и самый маленький в мире
Какой самый высокий континент?
Измерения могут быть выполнены невооруженными человеческими чувствами, и в этом случае их часто называют оценками, или, чаще, с помощью инструментов, которые могут варьироваться по сложности от простых правил для измерения длин до очень сложных систем, предназначенных для обнаружения и измерения количества, полностью выходящие за пределы возможностей чувств, таких как радиоволны от далекой звезды или магнитный момент субатомной частицы.(См. Контрольно-измерительные приборы.)
Измерение начинается с определения количества, которое должно быть измерено, и всегда включает сравнение с некоторым известным количеством того же вида. Если измеряемый объект или величина недоступны для прямого сравнения, он преобразуется или «преобразуется» в аналогичный измерительный сигнал. Поскольку измерение всегда включает в себя некоторое взаимодействие между объектом и наблюдателем или инструментом наблюдения, всегда происходит обмен энергией, который, хотя в повседневных приложениях незначителен, может стать значительным в некоторых типах измерений и тем самым ограничить точность.
Измерительные приборы и системы
В общем, измерительные системы содержат ряд функциональных элементов. Один элемент необходим для различения объекта и определения его размеров или частоты. Эта информация затем передается по всей системе с помощью физических сигналов. Если объект сам по себе активен, например, поток воды, он может питать сигнал; если он пассивен, он должен инициировать сигнал путем взаимодействия либо с энергетическим зондом, таким как источник света или рентгеновская трубка, либо с сигналом-носителем.В конце концов, физический сигнал сравнивается с опорным сигналом известной величины, который был подразделен или умножен для соответствия требуемому диапазону измерения. Опорный сигнал получается из объектов известного количества с помощью процесса, называемого калибровкой. Сравнение может быть аналоговым процессом, в котором сигналы в непрерывном измерении приводятся в равенство. Альтернативным процессом сравнения является квантование путем подсчета, то есть деления сигнала на части равного и известного размера и суммирования количества частей.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодняДругие функции измерительных систем облегчают базовый процесс, описанный выше. Усиление гарантирует, что физический сигнал достаточно сильный для завершения измерения. Чтобы уменьшить ухудшение измерения при его прохождении через систему, сигнал может быть преобразован в кодированную или цифровую форму. Увеличение, увеличивающее измерительный сигнал без увеличения его мощности, часто необходимо для согласования выходного сигнала одного элемента системы с входным сигналом другого, например, для сопоставления размера измерителя считывания с различающей способностью человеческого глаза.
Одним из важных типов измерений является анализ резонанса или частоты вариаций в физической системе. Это определяется гармоническим анализом, обычно проявляющимся при сортировке сигналов радиоприемником. Вычисления — это еще один важный процесс измерения, при котором измерительные сигналы обрабатываются математически, как правило, с помощью аналоговой или цифровой машины. Компьютеры также могут обеспечивать функцию контроля при мониторинге производительности системы.
Измерительные системы могут также включать устройства для передачи сигналов на большие расстояния (см. Телеметрию).Все измерительные системы, даже высокоавтоматизированные, включают какой-то метод отображения сигнала наблюдателю. Системы визуального отображения могут содержать калиброванную карту и указатель, встроенный дисплей на электронно-лучевой трубке или цифровое считывание. Системы измерения часто включают элементы для записи. Обычный тип использует пишущий стилус, который записывает измерения на движущейся диаграмме. Электрические регистраторы могут включать устройства считывания обратной связи для большей точности.
На фактические характеристики измерительных приборов влияют многочисленные внешние и внутренние факторы.К внешним факторам относятся шум и помехи, которые обычно маскируют или искажают измерительный сигнал. Внутренние факторы включают линейность, разрешение, точность и точность, которые характерны для данного прибора или системы, а также динамический отклик, дрейф и гистерезис, которые являются эффектами, возникающими в процессе самого измерения. Общий вопрос ошибки измерения поднимает тему теории измерений.
Теория измерения
Теория измерения — это изучение того, как числа присваиваются объектам и явлениям, и ее проблемы включают в себя виды вещей, которые можно измерить, как различные меры связаны друг с другом, а также проблема ошибок в измерении обработать.Любая общая теория измерения должна столкнуться с тремя основными проблемами: ошибка; представление, которое является обоснованием присвоения номера; и уникальность, то есть степень, в которой приближается выбранный тип представления, являющийся единственно возможным для рассматриваемого объекта или явления.
Различные системы аксиом, или основные правила и предположения, были сформулированы в качестве основы для теории измерений. Некоторые из наиболее важных типов аксиом включают в себя аксиомы порядка, аксиомы расширения, аксиомы разности, аксиомы слитности и аксиомы геометрии.Аксиомы порядка гарантируют, что порядок, налагаемый на объекты путем присвоения чисел, будет таким же, как порядок, достигнутый при реальном наблюдении или измерении. Аксиомы расширения имеют дело с представлением таких атрибутов, как длительность, длина и масса, которые можно объединять или объединять для нескольких объектов, демонстрирующих данный атрибут. Аксиомы разности определяют измерение интервалов. Аксиомы совместности постулируют, что атрибуты, которые нельзя измерить эмпирически (например, громкость, интеллект или голод), можно измерить, наблюдая, как изменяются размеры их компонентов по отношению друг к другу.Аксиомы геометрии управляют представлением размерно-сложных атрибутов парами чисел, тройками чисел или даже или -значками чисел.
Проблема ошибок является одной из центральных задач теории измерений. Одно время считалось, что ошибки измерения могут быть в конечном итоге устранены путем совершенствования научных принципов и оборудования. Это убеждение больше не поддерживается большинством ученых, и почти все физические измерения, о которых сообщалось сегодня, сопровождаются некоторыми признаками ограничения точности или вероятной степени ошибки.Среди различных типов ошибок, которые должны быть приняты во внимание, — ошибки наблюдения (которые включают инструментальные ошибки, личные ошибки, систематические ошибки и случайные ошибки), ошибки выборки и прямые и косвенные ошибки (в которых используется одно ошибочное измерение). в расчете других измерений).
Теория измерений восходит к 4 веку до нашей эры, когда теория величин, разработанная греческими математиками Евдоксом Книдским и Таеатусом, была включена в Евклидов Элемент .Первая систематическая работа по ошибке наблюдения была произведена английским математиком Томасом Симпсоном в 1757 году, но фундаментальная работа по теории ошибок была сделана двумя французскими астрономами 18-го века, Жозефом-Луи Лагранжем и Пьером-Симоном Лапласом. Первая попытка включить теорию измерения в социальные науки также произошла в 18 веке, когда Джереми Бентам, британский утилитарный моралист, попытался создать теорию для измерения стоимости. Современные аксиоматические теории измерения основаны на работе двух немецких ученых, Германа фон Гельмгольца и Отто Гельдера, а современная работа по применению теории измерения в психологии и экономике в значительной степени основана на работах Оскара Моргенштерна и Джона фон Неймана.
Поскольку большинство социальных теорий носят спекулятивный характер, попытки установить стандартные последовательности измерений или методы для них имели ограниченный успех. Некоторые из проблем, связанных с социальным измерением, включают в себя отсутствие общепринятых теоретических основ и, следовательно, количественных мер, ошибок выборки, проблемы, связанные с вторжением измерителя в измеряемый объект, и субъективный характер информации, получаемой от людей. , Экономика, вероятно, является социальной наукой, которая достигла наибольшего успеха в принятии теорий измерения, прежде всего потому, что многие экономические переменные (такие как цена и количество) могут быть измерены легко и объективно.Демография также успешно использовала методы измерения, особенно в области таблиц смертности.
Эта статья была недавно отредактирована и обновлена Адамом Августином, главным редактором справочного контента.Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:
измерительная система
… концепция весов и мер сегодня включает в себя такие факторы, как температура, светимость, давление и электрический ток, когда-то она состояла только из четырех основных измерений: масса (вес), расстояние или длина, площадь и объем (мера жидкости или зерна). ).Последние три, конечно, тесно связаны.…
контрольно-измерительные приборы
Измерительные приборы, в технологии, разработка и использование точного измерительного оборудования. Хотя органы чувств человека могут быть чрезвычайно чувствительными и отзывчивыми, современная наука и техника полагаются на разработку гораздо более точных измерительных и аналитических инструментов для изучения, мониторинга или контроля всех видов явлений.Некоторые…
телеметрия
Телеметрия, высокоавтоматизированный процесс связи, с помощью которого производятся измерения и другие данные, собираемые в удаленных или недоступных точках и передаваемые в приемное оборудование для мониторинга, отображения и записи. Первоначально информация передавалась по проводам, но современная телеметрия чаще использует радиопередачу.В принципе, процесс такой же…
измеренная сила — англо-французский словарь
ru Контроллер устройства измеряет уровень сигнала информации, полученной приемником, сравнивает измеренную мощность сигнала с эталонным значением и включает работу приемопередатчика (212), если измеренный Уровень сигнала выше контрольного значения и ограничивает работу приемопередатчика во время приема пакетов, если измеренный уровень сигнала ниже контрольного значения.
патенты-wipo от ru Настоящее изобретение также раскрывает способ определения сектора передачи обслуживания, который включает в себя: при выборе сектора добавления-передачи обслуживания или передачи-передачи обслуживания UE вычисляет значение разности, вычитая коэффициент регулировки нагрузки принятого сектора, который является отправленный BS, из измеренной силы измерения сигнала сектора; UE определяет, следует ли передавать или добавлять эстафетную передачу сектора в соответствии с интенсивностью измерения сигнала, полученной после вычета.
патенты-wipo от La rubrique Services and autres Concerne les activités horizontales и internes nécessaires au focctionnement des институтов и органов связиen Мобильная станция измеряет уровни пилот-сигналов от смежных базовых станций и передает информацию о них измеренные силы в BSC.
патент-wipo от Поддержка чека est étiquetéru Настоящее изобретение, соответственно, раскрывает способ определения выбора направления управления скоростью передачи данных (DRC), который включает в себя: при выборе сектора, на который указывает DRC, UE вычисляет значение разности путем вычитания коэффициента регулировки нагрузки принятого сектора, который отправляется BS, из измеренной силы измерения сигнала сектора; UE определяет, указывать ли DRC на сектор в соответствии с силой измерения сигнала, достигнутой после вычета.
патент-wipo от Membre effectiefru Была рассмотрена применимость теорий несущей способности для фундаментов на этом типе глины, в частности, предположения о том, что или коэффициент несущей способности, или измеренная прочность глины, следует уменьшить, чтобы учесть локальный сдвиг или прогрессирующее разрушение. Результаты анализа показывают, что можно использовать коэффициент несущей способности Скемптона-Мейерхофа для круговых нагруженных областей, Nc = 6,2, и что полная измеренная прочность глины составляет мобилизованы.
Giga-fren от MAI # .- Arrété royal fixant la date d’entrée en vigueur des Articles #er # de la loi du # février # модификатор по лояльности # decembre # sur l’accès с территории, Раскрытое устройство радиосвязи включает в себя усилитель, сконфигурированный для усиления сигнала, принимаемого по одному из множества каналов, включая канал, где осуществляется скачкообразная перестройка частоты; схема измерения уровня сигнала, выполненная с возможностью измерения уровня принятого сигнала; и модуль вычисления значения усиления, сконфигурированный для вычисления значения усиления для усилителя на основе уровня сигнала, измеренного схемой измерения уровня сигнала. патенты-випо от Эффонентские права и законы о защите прав человекаru Элемент включает в себя, по крайней мере, один кэш измерения силы пилот-сигнала (202), содержащий несколько измерений мощности пилот-сигнала из нескольких систем пользовательские устройства; и, по меньшей мере, один процессор (208), оперативно связанный с кэшем измерения интенсивности пилот-сигнала (202), который генерирует информацию (132) динамического управления мощностью пилот-сигнала для нескольких пилот-сигналов в ответ на сравнение множества измерений мощности пилот-сигнала из множество системных пользовательских устройств для, по меньшей мере, одного порогового значения мощности пилот-сигнала, связанного с каждым пилот-сигналом.
патент-wipo от prendre elle-méme les mesures de révention nécessairesru 3.31 В каких отношениях коэффициент силы определяет силу? 3.32. В каких отношениях корреляция измеряет силу? 3.33. Что является лучшим показателем силы или достоинства модели: корреляция или коэффициент детерминации?
Гигафрен от СИЗ § #, консенсант Fru Имплантированный датчик может измерять напряженность электродинамического поля, полученного беспроводным способом от считывателя, и передавать данные напряженности поля на основе измеренной напряженности принятого электродинамического поля читателю.
патент-випо от Ces enfants de # ans auraient plus d ‘hygiène que leur maîtresse?ru Устройство для измерения и контроля замкнутого контура магнитного поля, создаваемого электромагнитом (5, 12, 15), содержащее первое измерительное устройство (10) для измерения абсолютной напряженности магнитного поля магнитное поле, второе измерительное устройство (11) для целей измерения изменения напряженности магнитного поля магнитного поля, по меньшей мере, два интегратора (20) для целей определения напряженности магнитного поля изменения напряженности магнитного поля измеренный во втором измерительном устройстве (11), интеграторы которого расположены параллельно друг другу, средство калибровки, блок для сравнения напряженности магнитного поля, измеренного первым измерительным устройством (10) и вторым измерительным устройством (11) и дополнительный блок для сравнения измеренной напряженности магнитного поля с заданной расчетной напряженностью поля и способ.
патенты-wipo от Avec pIaisir.Si je me me tromperu Прибор для проведения измерений динамической прочности и метод измерения значений прочности
патент-wipo от Комиссия по приложениям (см. ECFIN / A # / # / #) в рамках программы обеспечения референц-программ и согласования программ в области конъюнктуры в Европейском союзе юристов (окончательный вариант), дан Les # États membres de l’UE et dans les pays кандидатов соучастников: Хорватия, Республиканская Республика, Югославия Македуэна, Турция и Исландия,, и Способ выполнения обнаружения в помещении / на улице для мобильного устройства, как описано здесь включает в себя идентификацию одного или нескольких выбранных радиоканалов, включая по меньшей мере одну из радиостанций с амплитудной модуляцией (AM), радиостанций с частотной модуляцией (FM) или телевизионных станций, в области мобильного устройства; получение информации, относящейся к опорным уровням внешнего сигнала для соответствующих выбранных радиоканалов; вычисление измеренных уровней сигналов для сигналов, полученных по выбранным радиоканалам; сравнивают эталонные уровни внешнего сигнала и измеренные уровни сигналов; и классифицируют мобильное устройство как в помещении или на открытом воздухе на основе результата сравнения.
патентная ведомость от СОСТАВ И СУЩЕСТВУЮЩИЙ (S) АКТИВНЫЙ (Sru ) Раскрыт способ и соответствующие элементы для управления пользовательским оборудованием в сети связи, где способ содержит этапы, на которых сетевой контроллер снижает мощность пилот-сигнала порог измерения в пользовательском оборудовании, пользовательское оборудование, отправляющее отчет сетевому контроллеру, когда полученное измерение мощности пилот-сигнала превышает порог измерения мощности пилот-сигнала, сетевой контроллер, определяющий местоположение и скорость пользовательского оборудования, используя множество отчетов.
патент-wipo от Tu vas m ‘apporter l’ argent au Mexiqueru Предоставлена внутренняя беспроводная система позиционирования и способ, включающий: блок приема сигналов, принимающий первые сигналы от точек доступа беспроводной связи и измеряющий силу принятые первые сигналы и модуль оценки местоположения, оценивающий текущее положение путем сравнения уровней первых сигналов, измеренных модулем приема сигналов, с таблицей уровней записи вторых сигналов, прогнозируемых с помощью моделирования для внутреннего пространства, в котором в настоящее время расположена система.
патентная ведомость от Aidezomi à sauver Padméru В другом варианте осуществления способ оптимизации силы пилот-сигнала включает в себя прием нескольких измерений силы пилот-сигнала, таких как мгновенные измерения силы пилот-сигнала от нескольких пользовательских устройств, и динамическую регулировку уровня мощности пилот-сигнала, по меньшей мере, для одного пилот-сигнала в ответ на множественные измерения уровня пилот-сигнала.
патенты-випа от В результате, наследственные капиталовложения в современные инструменты ru метод измерения прочности костей устройство для измерения прочности костей устройство для измерения прочности костей устройство для измерения прочности костей устройство для измерения прочности костей wipo от Традиционное заболевание, борьба с бедствиями, развитие бизнеса
ru Способ включает измерение уровня сигнала клиентского устройства относительно сервера, передачу данных измерения уровня сигнала, представляющих сигнал сила для удаленного устройства и вывод через удаленное устройство представления силы сигнала в соответствии с данными измерения силы сигнала.
патенты-випа от Пенсионный сборник ценностей для детейru Указанный магниевый сплав характеризуется пределом прочности на разрыв по меньшей мере 227 МПа, ударная вязкость, измеренная в образцах без надреза, по меньшей мере, 72 Дж, и относительное удлинение при разрыве, измеренное в образцах для испытания на растяжение, по меньшей мере, 26%; или предел прочности при растяжении, по меньшей мере, 250 МПа, ударная вязкость, измеренная в образцах без надреза, по меньшей мере, 72 Дж, и относительное удлинение при разрыве, измеренное в образцах для испытания на растяжение, по меньшей мере, 21%; или ударная вязкость, измеренная в образцах без надреза, по меньшей мере, 72 Дж, и относительное удлинение при разрыве, измеренное в образцах для испытания на растяжение, по меньшей мере, 18%.
патенты-випа от и все необходимые финансовые условия, и все, что нужно, чтобы соответствовать требованиям французской и французской организаций 9-я статья 9-я тысячная тысяча тысячелетий ru Измерение уровня непрерывного сигнала прекращается, и уровень сигнала обслуживающей соты измеряется в соответствии с периодом режима DRX, если измеренная мощность сигнала обслуживающей соты превышает предварительно определенный порог. Патенты-wipo от À retenir sur vos partsru Способ включает в себя: выполнение измерений силы сигнала 110 в первой системе 2 технологий радиодоступа; выполнение измерений силы сигнала 120 во второй системе 3 технологии радиодоступа; определяют 130, 145, 230, 240 на основании измерений уровня сигнала, выполняется ли критерий для события измерения, относящегося ко второй системе 3 технологии радиодоступа, и передают 150, для выполненного критерия, соответствующий отчет об измерении в сеть связи 1.
патенты — wipo от J ‘en fais un puis c’ est ton tour, et verisi, tu sais … sis tu peux en souffler and dans le mienen Метод оценки скорости пользовательского оборудования, подключенного к базовой станции беспроводной сети, причем способ содержит следующие этапы: — выполнение измерений силы сигнала (S) радиосигнала, передаваемого между пользовательским оборудованием и базовой станцией; — выполнение спектрального анализа (11) измерений силы сигнала; — определение частоты локального максимума в спектре мощности измерения силы сигнала; — оценка (12) из ранее установленных опорных данных скорости пользовательского оборудования, которая соответствует определенной частоте, опорных данных, связывающих данную скорость пользовательского оборудования с определенной определенной частотой.
— патенты на получение лицензии от Семейное наследство по наследству и за его пределами, в том числе статья, посвященная изменению прав человека, изменению правопорядка, эльсон с атрибуцией по лояльности elle-méme au Fonds for les matières premières и les productionsen Устройство, такое как сервер, содержит: средство для приема сообщений от множества устройств позиционирования; средство для декодирования из сообщения, принятого от первого устройства позиционирования, информации, идентифицирующей мобильное устройство, и меры уровня сигнала, относящейся к силе сигнала, принятого от мобильного устройства в первом устройстве позиционирования; средство для использования меры силы сигнала для вычисления пороговой силы сигнала; и средство для распределения пороговой силы сигнала на множество устройств позиционирования.
патенты-випа от Различия в правах, исключая особые уведомления о тарифах, в том числе о взаимных заявлениях и заявлениях о согласии Соглашение и юридические рекомендации На соответствие переписке с точки зрения дипломатического предпринимательства Сторон, являющихся сторонами контракта, sera soumis à la demande de chaque Partie Contractante — трибунал арбитражаru Следовательно, устройство измерения напряженности радиополя и система измерения напряженности радиополя могут измерять напряженность радиополя в течение короткого времени.
патенты-wipo от Определение категории изделий и текстильных изделий в соответствии с нормами DIN ISOru Изобретение относится к приемнику и способу оценки принимаемой мощности в сотовой радиосистеме. содержащий в каждой соте, по меньшей мере, одну базовую станцию (BTS1, BTS2), осуществляющую связь с мобильными станциями (MS) в пределах ее зоны обслуживания, в которой мобильные станции системы измеряют интенсивность сигнала, принятого от базовой станции, и сообщают результаты измерений на базу станция.
патенты-wipo от Ils sont d’avis quees voix ne sont pas en concurrence les unes avec autres, chacune d’elles acceptant l’autre.ru БП измеряет уровень сигнала набора базовых станций. Блок FSU отправляет сообщение с измеренным уровнем сигнала набора базовых станций на базовую станцию.
патент-wipo от Non, ce n ‘est pas ce que je voulais dire. Это не так.