So verwenden Sie ein Amperemeter zum Messen des Stroms

Teile und Materialien

• 6-Volt-Batterie
• 6-Volt-Glühlampe

Es wird davon ausgegangen, dass von nun an auch grundlegende Schaltungskonstruktionskomponenten wie Steckbrett, Klemmenleiste und Überbrückungsdrähte verfügbar sind, sodass nur Komponenten und Materialien übrig bleiben, die projektspezifisch sind, die unter "Teile und Materialien" aufgeführt sind.

Weitere Lektüre

Lektionen in Stromkreisen , Band 1, Kapitel 1:„Grundbegriffe der Elektrizität“

Lektionen in Stromkreisen , Band 1, Kapitel 8:„DC-Messkreise“

Lernziele für die Amperemeter-Nutzung

• Wie man den Strom mit einem Multimeter misst
• So überprüfen Sie die interne Sicherung eines Multimeters
• Auswahl des richtigen Messbereichs

Amperemeter-Schemadiagramm

Amperemeter-Illustration

Testanleitung

Strom ist das Maß für die Geschwindigkeit des Elektronenflusses in einem Stromkreis. Es wird in der Einheit Ampere gemessen, die einfach „Amp“ (A) genannt wird.

Die gebräuchlichste Methode zum Messen des Stroms in einem Stromkreis besteht darin, den Stromkreis zu unterbrechen und ein "Amperemeter" in die Reihe einzufügen (in-line) mit dem Stromkreis, so dass alle Elektronen, die durch den Stromkreis fließen, auch durch das Messgerät gehen müssen.

Da das Messen des Stroms auf diese Weise erfordert, dass das Messgerät in den Stromkreis integriert wird, ist dies eine schwierigere Art der Messung als die Messung von Spannung oder Widerstand.

Einige digitale Messgeräte, wie das in der Abbildung gezeigte Gerät, haben eine separate Buchse zum Einstecken des roten Messleitungssteckers beim Messen von Strom.

Andere Messgeräte, wie die meisten preiswerten analogen Messgeräte, verwenden dieselben Buchsen zum Messen von Spannung, Widerstand und Strom.

Einzelheiten zur Strommessung finden Sie in der Bedienungsanleitung Ihres jeweiligen Messgeräts.

Wenn ein Amperemeter in Reihe mit einem Stromkreis geschaltet wird, fällt im Idealfall keine Spannung ab, wenn Strom durch ihn fließt.

Mit anderen Worten, es verhält sich sehr ähnlich wie ein Stück Draht, mit sehr geringem Widerstand von einer Prüfspitze zur anderen.

Folglich wirkt ein Amperemeter wie ein Kurzschluss, wenn es parallel (über die Klemmen von) einer erheblichen Spannungsquelle geschaltet wird. Andernfalls kommt es zu einem Stromstoß, der das Messgerät möglicherweise beschädigen kann:

Die Verwendung von Sicherungen im Stromkreis

Amperemeter sind im Allgemeinen mit einer kleinen Sicherung gegen zu hohen Strom geschützt befindet sich im Inneren des Zählergehäuses.

Wenn das Amperemeter versehentlich an eine starke Spannungsquelle angeschlossen wird, wird der resultierende Stromstoß die Sicherung „durchbrennen“ und das Messgerät unfähig machen, Strom zu messen, bis die Sicherung ersetzt wird.

Seien Sie sehr vorsichtig, um dieses Szenario zu vermeiden! Sie können den Zustand der Sicherung eines Multimeters testen, indem Sie sie in den Widerstandsmodus schalten und den Durchgang durch die Messleitungen (und durch die Sicherung) messen.

Bei einem Messgerät, bei dem die gleichen Messleitungsbuchsen sowohl für die Widerstands- als auch für die Strommessung verwendet werden, lassen Sie die Messleitungsstecker einfach dort, wo sie sind, und berühren Sie die beiden Sonden zusammen.

Bei einem Messgerät, bei dem verschiedene Buchsen verwendet werden, stecken Sie die Messleitungsstecker wie folgt ein, um die Sicherung zu überprüfen:

Bauen Sie den Stromkreis mit einer Batterie und einer Lampe mit Überbrückungsdrähten auf, um die Batterie mit der Lampe zu verbinden, und vergewissern Sie sich, dass die Lampe aufleuchtet, bevor Sie das Messgerät in Reihe schalten.

Unterbrechen Sie dann den Stromkreis an einem beliebigen Punkt und schließen Sie die Prüfspitzen des Messgeräts an die beiden Punkte der Unterbrechung an, um den Strom zu messen.

Wenn Ihr Messgerät über eine manuelle Bereichswahl verfügt, beginnen Sie wie üblich mit der Auswahl des höchsten Bereichs für den Strom, und bewegen Sie dann den Wahlschalter auf niedrigere Bereichspositionen, bis die stärkste Anzeige auf der Anzeige des Messgeräts angezeigt wird, ohne den Bereich zu überschreiten. Wenn die Anzeige des Messgeräts „rückwärts“ ist (Linksbewegung auf der analogen Nadel oder negativer Messwert auf einer Digitalanzeige), dann vertauschen Sie die Anschlüsse der Testsonde und versuchen Sie es erneut.

Wenn das Amperemeter einen normalen Messwert anzeigt (nicht „rückwärts“), treten Elektronen in die schwarze Messleitung ein und verlassen die rote.

So bestimmen Sie die Stromrichtung mit einem Messgerät.

Bei einer 6-Volt-Batterie und einer kleinen Lampe liegt der Strom im Stromkreis im Bereich von Tausenden eines Verstärkers oder Milliampere .

Digitale Messgeräte zeigen oft einen kleinen Buchstaben „m“ auf der rechten Seite des Displays an, um dieses metrische Präfix anzuzeigen.

Versuchen Sie, den Stromkreis an einer anderen Stelle zu unterbrechen und das Messgerät stattdessen dort einzufügen. Was fällt Ihnen an der gemessenen Stromstärke auf? Warum denkst du ist das so?

Rekonstruieren Sie die Schaltung auf einem Steckbrett wie folgt:

Anschließen eines Amperemeters an eine Steckbrettschaltung:Tipps und Tricks

Schüler sind oft verwirrt, wenn sie ein Amperemeter an eine Steckplatine anschließen.

Wie kann das Messgerät angeschlossen werden, um den gesamten Strom des Stromkreises abzufangen und keinen Kurzschluss zu verursachen? Eine einfache Methode, die den Erfolg garantiert, ist diese:

• Identifizieren Sie, durch welchen Draht- oder Komponentenanschluss Sie den Strom messen möchten.
• Ziehen Sie das Kabel oder die Klemme aus dem Loch des Steckbretts. Lass es in der Luft hängen.
• Führen Sie ein Ersatzkabel in das Loch ein, aus dem Sie gerade das andere Kabel oder die Klemme herausgezogen haben. Lass das andere Ende dieses Drahtes in der Luft hängen.
• Schließen Sie das Amperemeter zwischen den beiden unverbundenen Drahtenden (die beiden, die in der Luft hingen) an. Sie sind jetzt sicher des Messens des Stroms durch den anfänglich identifizierten Draht oder Anschluss.

Messen Sie erneut den Strom durch verschiedene Drähte in diesem Stromkreis, indem Sie das gleiche Anschlussverfahren wie oben beschrieben befolgen.

Was fällt Ihnen bei diesen aktuellen Messungen auf? Die Ergebnisse in der Breadboard-Schaltung sollten mit den Ergebnissen in der Freiform-Schaltung (kein Breadboard) übereinstimmen.

Testergebnisse

Der Aufbau derselben Schaltung auf einer Klemmenleiste sollte ebenfalls zu ähnlichen Ergebnissen führen:

Der in den Abbildungen gezeigte Stromwert von 24,70 Milliampere (24,70 mA) ist eine willkürliche Größe, die für eine kleine Glühlampe angemessen ist.

Wenn der Strom für Ihren Stromkreis einen anderen Wert hat, ist das in Ordnung, solange die Lampe funktioniert, wenn das Messgerät angeschlossen ist.

Wenn die Lampe nicht leuchtet, wenn das Messgerät an den Stromkreis angeschlossen ist, und das Messgerät einen viel höheren Messwert registriert, liegt wahrscheinlich ein Kurzschluss im Messgerät vor.

Wenn Ihre Lampe nicht leuchtet, wenn das Messgerät an den Stromkreis angeschlossen ist und das Messgerät keinen Strom registriert, ist wahrscheinlich die Sicherung im Messgerät durchgebrannt.

Überprüfen Sie den Zustand der Sicherung Ihres Messgeräts wie zuvor in diesem Abschnitt beschrieben und ersetzen Sie die Sicherung bei Bedarf.

VERWANDTE ARBEITSBLÄTTER:

• Grundlegende Verwendung eines Amperemeters
• Amperemeter-Design