Video: Måling med multimeter 2024
Du kan bruge din multimeter til at måle spændingen over batteripakken, modstanden og LED'en i et kredsløb. Bemærk, at forbindelsespunkterne mellem komponenter er ens, uanset om du har bygget kredsløbet ved hjælp af et brødbræt eller alligator klip.
Din multimeters røde ledning skal have en højere spænding end den sorte ledning, så pas på at orientere proberne som beskrevet. Indstil din multimeter til at måle DC spænding og gør dig klar til at tage nogle målinger!
Først måles den spænding, der leveres til kredsløbet af batteripakken. Tilslut den positive (røde) multimeterledning til det punkt, hvor den positive (røde ledning) side af batteriet forbinder modstanden, og det negative (sorte) multimeter fører til det punkt, hvor den negative (sorte bly) side af batteriet Pakken forbinder til LED'en. Se nedenstående figur. Får du en spændingslæsning, der ligger tæt på den nominelle forsyningsspænding på 6 V? (Friske batterier kan levere mere end 6 V, gamle batterier leverer normalt mindre end 6 V.)
Mål derefter spændingen over modstanden. Tilslut den positive (røde) multimeterledning til det punkt, hvor modstanden forbindes med den positive side af batteriet, og det negative (sorte) multimeter fører til den anden side af modstanden. Se nedenstående figur. Din spændingslæsning skal være tæt på den, der vises på multimeteret i figuren.
Til sidst måler spændingen over LED'en. Placer den røde multimeterledning til det punkt, hvor LED'en forbinder modstanden, og den sorte multimeter fører til det punkt, hvor LED'en forbinder til batteriposens negative side. Se nedenstående figur. Var din spændingslæsning tæt på den i figuren?
Målingerne viser, at batteriet i dette kredsløb leverer 6,4 volt, og at 4,7 volt falder over modstanden og 1. 7 volt falder over LED'en. Det er ikke tilfældigt, at summen af spændingen falder over modstanden, og LED'en svarer til den spænding, der følger med batteripakken:
4. 7 V + 1. 7 V = 6. 4 V
Der er et give-and-take-forhold i dette kredsløb: Spænding er det tryk, batteriet giver for at flytte strømmen, og energi fra det pågældende tryk absorberes, når strømmen bevæger sig gennem modstanden og LED'en. Som strømmen strømmer gennem modstanden og LED'en falder spændingen over hver af disse komponenter.Modstanden og LED'en bruger op energi, der leveres af kraften (spænding), der skubber strømmen igennem dem.
Du kan omarrangere den foregående spændingsligning for at vise, at modstanden og LED'en slipper spænding, da de bruger den energi, der følger med batteriet:
64 V - 4. 7 V - 1. 7 V = 0 < Når du
falder spænding over en modstand, en LED eller en anden komponent, er spændingen mere positiv ved det punkt, hvor strømmen kommer ind i komponenten, end den er på det punkt, hvor strømmen går ud af komponenten. Spænding er en relativ måling, fordi det er den kraft, der skyldes en forskel i ladning fra et punkt til et andet. Den spænding, der leveres af et batteri, repræsenterer forskellen i ladning fra den positive terminal til den negative terminal, og denne forskel i ladning har potentialet til at bevæge strøm gennem et kredsløb; kredsløbet absorberer på sin side den energi, der genereres af den kraft, som strømmen flyder, hvilket taber spændingen. Ikke underligt spænding kaldes undertiden
spændingsfald, potentiel forskel, eller potentielt fald. Den vigtige ting at bemærke her er, at når du rejser rundt om et DC-kredsløb, får du spænding fra batteriets negative terminal til den positive terminal (det er kendt som en
spændingsstigning ) og Du mister eller taber spændingen, mens du fortsætter i samme retning på tværs af kredsløbskomponenter. (Se nedenstående figur.) Når du kommer tilbage til batteriets negative klemme, er al batterispænding blevet droppet, og du er tilbage til 0 volt. Batterien spændes over modstanden og LED'en.
et hvilket som helst punkt i kredsløbet, og tilføjer spændingsstigningerne og dråberne, der går rundt om kredsløbet, får du nul volt. Med andre ord, nettosummen af spændingen stiger og falder i spænding omkring et kredsløb er nul. (Denne regel er kendt som Kirchhoff s Spændingsloven. Kirchhoff udtales "gang-hoste.") Husk at disse spændingsfald har en fysisk betydning. Den elektriske energi, der leveres af batteriet, absorberes af modstanden og LED'en. Batteriet vil fortsætte med at levere elektrisk energi, og modstanden og LED'en vil fortsætte med at absorbere den energi, indtil batteriet dør (løber tør for energi). Det sker, når alle kemikalier inde i batteriet er blevet brugt i de kemiske reaktioner, der gav de positive og negative ladninger. I virkeligheden er al den kemiske energi, der leveres af batteriet, omdannet til elektrisk energi - og absorberet af kredsløbet.
En af fysikkens grundlæggende love er, at energi ikke kan skabes eller ødelægges; det kan kun ændre formularen. Du er vidne til denne lov i aktion med det enkle batteridrevne LED-kredsløb: Kemisk energi omdannes til elektrisk energi, som omdannes til varme og lysenergi, hvilket - godt, du får ideen.
