regneark

Basic Voltmeter Bruk

Måling av spenning og strøm med multimeter (Februar 2019).

Anonim

Basic Voltmeter Bruk

Grunnleggende elektrisitet


Spørsmål 1

Hva vil dette voltmeteret registrere når det kobles til et batteri som vist (antar en batterispenning på 6 volt) "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00020x01.png">

Avslør svar Skjul svar

Jeg kunne bare gi deg svaret, men dette problemet er så enkelt å simulere i det virkelige livet at jeg heller vil la deg prøve det selv!

Oppfølgingsspørsmål: Hva forteller dette om spenningens natur og hvordan det måles?

Merknader:

Dette spørsmålet gir en utmerket mulighet til å diskutere et annet fundamentalt konsept av elektrisitet: at spenningen alltid måles mellom to punkter .

Spørsmål 2

Hva vil denne voltmeteret registrere når det kobles til et batteri som vist (antar en batterispenning på 6 volt)? Forklar svaret ditt.

Avslør svar Skjul svar

Voltmeteret registrerer -6 volt.

Hva antar du at vil skje hvis voltmeteret er av analog stil (med en bevegelig "nål" i stedet for en numerisk skjerm) "notater skjult"> Merknader:

Spør elevene hvordan en analog (flytende peker) stil av voltmeter vil reagere i denne situasjonen. Dette spørsmålet gir seg veldig godt til enkle eksperimenter i klasserommet, selv under diskusjonstiden.

Spørsmål 3

Hvis vi skulle koble en voltmeter direkte til et ohmmeter, hva ville du forvente å se ohmmeterregisteret, for motstand mellom testledninger?

Avslør svar Skjul svar

Ohmmeteret bør registrere en meget høy motstand.

Merknader:

Spør elevene hvorfor en voltmeter skal ha en meget høy motstand (mange tusen eller millioner ohm) mellom testledere. Hvordan relaterer denne egenskapen til alle voltmetre til hvordan de brukes til å måle strøm i ekte kretser "panelpanelets standardpanel" standardkopi>

Spørsmål 4

Mange elektroniske kretser bruker det som kalles splitt eller dobbel strømforsyning:

Bestem hva en digital voltmeter vil indikere hvis det er koblet mellom følgende punkter:

• Rød bly på Ä ", svart bly på bakken
• Rød ledning på "B", svart bly på bakken
• Rød bly på Ä ", svart bly på" B "
• Rød ledning på "B", svart ledning på Ä "

MERK: I elektroniske systemer er "bakken" ofte ikke forbundet med en faktisk jordjordkontakt. Det refererer vanligvis bare til et felles referansepunkt et sted i kretsen som brukes til å ta spenningsmålinger. Dette gir oss mulighet til å spesifisere spenninger ved enkelte punkter i kretsen, med implikasjonen at "bakken" er

pek på at voltmeteret skal koble til.

Avslør svar Skjul svar

• Rød ledning på "A", svart ledning på bakken ( Digital voltmeter leser +15 volt )
• Rød ledning på "B", svart ledning på bakken ( Digital voltmeter leser -15 volt )
• Rød ledning på "A", svart bly på "B" ( Digital voltmeter leser +30 volt )
• Rød ledning på "B", svart bly på Ä "( Digital voltmeter leser -30 volt )

Merknader:

Dette spørsmålet kan enkelt besvares med bare en voltmeter, to batterier og en enkelt "jumper" -ledning for å koble de to batteriene i serie. Det spiller ingen rolle om batteriene er 15 volt hver! Det grunnleggende prinsippet kan fortsatt undersøkes med batterier av hvilken som helst spenning, så dette er en veldig enkel demonstrasjon å sette opp under diskusjonstiden.

Spørsmål 5

Bestem hvor mye spenning et voltmeter ville indikere når det er koblet mellom følgende punkter i denne kretsen:

• Mellom TB1-1 og TB1-3
• Mellom TB1-4 og TB2-4
• Mellom TB2-3 og TB2-1
• Mellom TB1-1 og TB2-1

Tips: Det kan bidra til å tegne et pent skjematisk diagram for denne kretsen først, med alle tilkoblingspunkter merket!

Avslør svar Skjul svar

• Mellom TB1-1 og TB1-3 ( Voltmeter måler 9 volt )
• Mellom TB1-4 og TB2-4 ( Voltmeter måler 0 volt )
• Mellom TB2-3 og TB2-1 ( Voltmeter måler 0 volt )
• Mellom TB1-1 og TB2-1 ( Voltmeter måler 9 volt )

Merknader:

Dette spørsmålet gir en mulighet til å diskutere begrepet elektriske fellespunkter : nemlig at det ikke kan oppnås betydelig spenning mellom punkter som er "elektrisk felles" ved hjelp av lavmodstandsforbindelser mellom dem.

Dette er også en mulighet til å utvikle ferdigheten til å tegne et skjematisk diagram for en sanntidskrets. Skjematiske diagrammer er selvfølgelig meget nyttige ved at de gir en fin, fin utforming av alle kretskomponenter, noe som gjør visualisering av spenningsfall og andre mengder lettere.

Spørsmål 6

Bestem hvor mye spenning et voltmeter ville indikere når det er koblet mellom følgende punkter i denne feilkredsen:

• Mellom TB1-1 og TB1-3
• Mellom TB1-4 og TB2-4
• Mellom TB2-3 og TB2-1
• Mellom TB1-1 og TB2-1

Tips: Det kan bidra til å tegne et pent skjematisk diagram for denne kretsen først, med alle tilkoblingspunkter merket!

Avslør svar Skjul svar

• Mellom TB1-1 og TB1-3 ( Voltmeter måler 9 volt )
• Mellom TB1-4 og TB2-4 ( Voltmeter måler 9 volt )
• Mellom TB2-3 og TB2-1 ( Voltmeter måler 0 volt )
• Mellom TB1-1 og TB2-1 ( Voltmeter måler 9 volt )

Merknader:

Spør elevene ditt dette spørsmålet: Hvordan påvirker bruken i ledningen elektrisk "commonality" mellom TB1-4 og TB2-4 "panelpanel-panelets standardpanel"

Spørsmål 7

Bestem hva disse fire voltmålerne (A, B, C, D) vil registrere når de er koblet til denne kretsen i følgende stillinger (antar en batterispenning på 6 volt):

• Voltmeter A =
• Voltmeter B =
• Voltmeter C =
• Voltmeter D =
Avslør svar Skjul svar

• Voltmeter A = 6 volt
• Voltmeter B = 0 volt
• Voltmeter C = 6 volt
• Voltmeter D = 0 volt

Merknader:

Studentene finner ofte begrepene "åpne" og "lukkede" for å være forvirrende med henvisning til elektriske brytere, fordi de høres motsatte funksjonen til en dør (det vil si at du bare kan gå gjennom en åpen dør, men elektrisitet kan bare gå gjennom en lukket bytte om!). Ordene gir faktisk mening, skjønt, hvis du ser på det skjematiske symbolet for en elektrisk bryter som en dør montert "sidelengs" i kretsen. I det minste visuelt vil "åpne" og "lukkede" ha felles referanser.

En analogi å bruke for bryterens funksjon som gir mening med skjematikken, er en rullebro: når broen er nede (lukket), kan biler krysse; når broen er opp (åpen), kan biler ikke.

Jeg har funnet ut at begrepet elektriske fellespunkter er mest nyttige når elevene først lærer å forholde seg spenningsfall med kontinuitet (pauser eller ikke-brudd) i en krets.

For å kunne umiddelbart forveksle forventet spenningsfall mellom to punkter med den elektriske kontinuiteten mellom disse punktene, er en svært viktig grunnleggende ferdighet i elektrisk feilsøking. Uten beherskelse av denne ferdigheten vil studentene ha store problemer med å oppdage og korrigere feil i kretser som skyldes dårlige tilkoblinger og ødelagte ledninger, noe som utgjør en god del av realistiske kretsfeil.

Spørsmål 8

Bestem hva disse fire voltmålerne (A, B, C, D) vil registrere når de er koblet til denne kretsen i følgende stillinger (antar en batterispenning på 6 volt):

• Voltmeter A =
• Voltmeter B =
• Voltmeter C =
• Voltmeter D =
Avslør svar Skjul svar

• Voltmeter A = 0 volt
• Voltmeter B = 6 volt
• Voltmeter C = 6 volt
• Voltmeter D = 0 volt

Merknader:

Studentene finner ofte begrepene "åpne" og "lukkede" for å være forvirrende med henvisning til elektriske brytere, fordi de høres motsatte funksjonen til en dør (det vil si at du bare kan gå gjennom en åpen dør, men elektrisitet kan bare gå gjennom en lukket bytte om!). Ordene gir faktisk mening, skjønt, hvis du ser på det skjematiske symbolet for en elektrisk bryter som en dør montert "sidelengs" i kretsen. I det minste visuelt vil "åpne" og "lukkede" ha felles referanser.

En analogi å bruke for bryterens funksjon som gir mening med skjematikken, er en rullebro: når broen er nede (lukket), kan biler krysse; når broen er opp (åpen), kan biler ikke.

Jeg har funnet ut at begrepet elektriske fellespunkter er mest nyttige når elevene først lærer å forholde seg spenningsfall med kontinuitet (pauser eller ikke-brudd) i en krets.

For å kunne umiddelbart forveksle forventet spenningsfall mellom to punkter med den elektriske kontinuiteten mellom disse punktene, er en svært viktig grunnleggende ferdighet i elektrisk feilsøking. Uten beherskelse av denne ferdigheten vil studentene ha store problemer med å oppdage og korrigere feil i kretser som skyldes dårlige tilkoblinger og ødelagte ledninger, noe som utgjør en god del av realistiske kretsfeil.

Spørsmål 9

Vist her er en krets konstruert på en PCB (et "Trykt kretskort"), med kobber "spor" som tjener som ledninger for å koble komponentene sammen:

Hvordan vil multimeteret bli brukt til å måle spenningen over komponenten merket "R1" når den blir "kompakt">

• Konfigurasjonen av multimeteret (velgbryterposisjon, testledekontakter)
• Tilkoblingene til målerprøven fører til kretsen
• Tilstanden på bryteren på PCB (åpen eller lukket)
Avslør svar Skjul svar

Testledningsforbindelsene (til kretsen) vist er ikke det eneste riktige svaret. Det er mulig å berøre testledningene til forskjellige punkter på PCB og måle spenningen over motstanden (komponent merket R1). Hva er noen alternative punkter på PCB hvor spenningen over R1 kunne måles "notater skjult"> Merknader:

Mange multimetere bruker "internasjonale" symboler til å merke DC- og vekselstrømbryterposisjoner. Det er viktig for elevene å forstå hva disse symbolene betyr.

Testledningsforbindelsene (til kretsen) vist er ikke det eneste riktige svaret. Det er mulig å berøre testledningene til forskjellige punkter på PCB og måle spenningen over motstanden (R1). Men hvis det er dårlige tilkoblinger på kretskortet (mellom komponentledninger og kobberspor), kan måling av spenning ved punkter på kretskortet, bortsett fra direkte over komponenten, gi misvisende målinger. Diskuter dette med elevene dine.

Spørsmål 10

Anta at jeg var i ferd med å måle en ukjent spenning med en manuell rekkevidde voltmeter. Denne spesielle voltmeter har flere forskjellige spenningsmålinger for å velge mellom:

• 500 volt
• 250 volt
• 100 volt
• 50 volt
• 25 volt
• 10 volt
• 5 volt

Hvilken rekkevidde vil være best til å begynne med, når du først måler denne ukjente spenningen med måleren? Forklar svaret ditt.

Avslør svar Skjul svar

Begynn med å sette voltmeteret til sitt høyeste område: 500 volt. Deretter skal du se om bevegelsesnålen registrerer noe med målerledningene koblet til kretsen. Bestem å endre målerens rekkevidde basert på denne første indikasjonen.

Merknader:

Jeg liker alltid å få studentene mine til å begynne å bli kjent med testutstyret ved å bruke gammeldags analoge multimetre. Først etter at de har lært å være dyktige med en billig meter, tillater jeg at de bruker noe bedre (digitalt, automatisk) i sitt arbeid. Dette tvinger elevene til å sette pris på hva en "fancy" måler gjør for dem, samt å lære dem grunnleggende prinsipper for instrumentering og målepresisjon.

Spørsmål 11

Anta at jeg trengte å teste for tilstedeværelse av likspenning mellom alle ledninger koblet til denne klemblokken. Hva er det minste antall individuelle målinger jeg må utføre med en voltmeter for å teste for spenning mellom alle mulige kombinasjoner av wirepar (husk at spenningen alltid måles mellom to punkter!)?

Avslør svar Skjul svar

105 spenningsmålinger er nødvendige (minimum) for å teste spenningen mellom hver mulig kombinasjon av to ledninger ut av 15 ledninger. Matematisk er antall to-tråds testkombinasjoner angitt av ligningen:

n Σ i = 1 (i - 1)

Hvor,

n = Antall ledninger

Utfordringsspørsmål: Det er en måte å matematisk redusere uttrykket som vises ovenfor, slik at det bare inneholder variablen n, og ikke jeg eller "summasjon" symbolet (Σ).

Merknader:

Dette er en interessant matematisk øvelse for å bestemme totalt antall 2-trådskombinasjoner som kommer fra 15 ledninger. Hvis elevene dine har problemer med å bestemme dette nummeret, foreslår de å finne ut det totale antall 2-tråds kombinasjoner med en mindre mengde ledninger, si fire i stedet for femten.

Forresten er dette en kraftig problemløsningsteknikk: forenkle problemet til en med mindre mengder, til løsningen blir intuitivt åpenbar, og avgjør deretter de nøyaktige trinnene som trengs for å komme fram til den åpenbare løsningen. Deretter gjelder de samme trinnene for det opprinnelige problemet.

Utfordringsspørsmålet er faktisk pre-kalkulator eller kalkulasjonsnivå.

Spørsmål 12

Voltmåler må kobles parallelt med spenningen som måles:

For å kunne fungere praktisk, må en voltmeter ha litt endelig innvendig motstand. Det er vanligvis en veldig stor mengde, men mindre enn uendelig. Det skal være tydelig for deg at tilstedeværelsen av denne motstanden vil ha noen effekt på kretsspenningen i forhold til mengden spenning i kretsen uten at noen måler er koblet på grunn av at ekte spenningskilder pleier å "sag" når utsatt for ytterligere belastninger:

Forklar hvorfor det vanligvis er trygt å ignorere den indre motstanden til en voltmeter, skjønt, når den er i en krets. Et vanlig begrep som brukes i elektroteknikk for å beskrive dette forsiktige tilsynet, er svømming . I denne kretsen ville en ingeniør si: "Motstanden til lyspæren svømmer den interne motstanden til voltmeteret."

Avslør svar Skjul svar

Når en mengde "sumpere" en annen, mener vi at effekten er stor sammenlignet med effekten av den andre, så mye at vi sikkert kan ignorere det i beregningene våre og fremdeles kommer til et rimelig nøyaktig resultat.

Merknader:

Jeg har funnet ut at begrepet "swamping" er ekstremt nyttig når det gjør estimeringer. For å kunne ignorere verdiene til enkelte komponenter, kan man forenkle mange kretser, slik at enklere beregninger kan utføres.

  • ← Forrige regneark

  • Regneark Indeks

  • Neste regneark →