Excuses voor deze simpele vraag, maar ik “heb problemen met het begrijpen van het concept van hoe een ampèremeter werkt.
De volgende schakeling volgen als voorbeeld:
Wanneer de schakelaar gesloten is, vloeit er stroom door het circuit – dat wil zeggen, er is een potentiaalverschil tussen de twee uiteinden van het circuit, dus elektronen stromen van de negatieve pool naar de positieve.
De ampèremeter registreert de stroom die door de variabele weerstand vloeit.
Mijn vraag is: Hoe kan de ampèremeter zien hoeveel stroom er door de weerstand loopt? aangezien deze “achter” de weerstand “staat”?
En ook: Waarom en hoe beperkt een weerstand de stroom die door het hele circuit vloeit? beperkt het niet alleen de stroom die voorbij en na de weerstand stroomt?
Antwoord
Twee vragen:
Hoe kan de ampèremeter vertellen hoeveel stroom er door de weerstand loopt? aangezien deze “achter” de weerstand staat?
Er zijn ten minste verschillende manieren waarop stroom kan zijn gemeten met verschillende technologieën. De vroege ampèremeters maakten gebruik van galvanometrische technologie waarbij een spoel in de galvanometer onderdeel wordt van het stroompad. De spoel wekt een magnetisch veld op en het magnetische veld buigt mechanisch op een hoekige manier een permanente magneet af die is bevestigd aan een wijzerplaat. Maar in de huidige technologie kunnen we het magnetische veld waarnemen met behulp van Hall-sensoren of vaker gebruiken we een shuntweerstand (lage weerstandsweerstand) die de stroom niet erg belemmert, maar voldoende spanningsval toelaat om de stroom te bepalen met behulp van de wet van Ohm.
Waarom en hoe beperkt een weerstand de stroom die door het hele circuit vloeit? beperkt hij niet alleen de stroom die langs en na de weerstand loopt? / p>
Allereerst “beperken” weerstanden de stroom door de elektrische energie die door de weerstand stroomt om te zetten in warmte-energie. Ten tweede is de stroom die in een weerstand vloeit gelijk aan de stroom die uit de weerstand vloeit. Hoewel er een spanningsval over de weerstand is, is er geen “stroomdaling”. Door de spanning over de begrenzende weerstand in het circuit te laten vallen, verlaagt u de spanningsval over de rest van het circuit, dus de stroom met de huidige begrenzende weerstand op zijn plaats is minder door het hele circuit dan wanneer u de weerstand daar niet had. Een andere manier om erover na te denken, is dat door de weerstand in serie met het bestaande circuit toe te voegen, u de totale circuitimpedantie hebt verhoogd en volgens de wet van Ohm de stroom heeft verminderd. $$ I_ {initial} = \ frac {V} {R_ {circ}} $$ $$ I_ {after} = \ frac {V} {R_ {circ} + R_ {limiter}} $$
Answer
Waarom en hoe beperkt een weerstand de stroom die door het hele circuit vloeit? beperkt het niet alleen de stroom die langs en na de weerstand stroomt?
Ten eerste is dit een DC-circuit (negeert de schakelaar) dat is om te zeggen dat de circuitspanningen en -stromen constant zijn in de tijd.
Aangezien dat het geval is, door behoud van elektrische lading, is de stroom door de ampèremeter en weerstand identiek voor, als dat niet het geval was, zou de elektrische lading zich ergens tussen of in hen ophopen en dus zouden de spanningen en stroom niet constant zijn in de tijd.
In werkelijkheid, De huidige wet van Kirchhoff (KCL) is slechts een benadering die exact is in de lage-frequentielimiet. Voor frequenties die hoog genoeg zijn zodat de fysieke omvang van de circuitelementen significant is in vergelijking met de golflengte van de EM-golven bij dergelijke frequenties, gelden “gewone” circuitwetten zoals KCL niet.
Antwoord
Hoe werkt een ampèremeter in een circuit?
De meest eenvoudige ampèremeter wordt geïllustreerd in de bijgevoegde afbeelding. Het is gewoon een draad die in een elektrisch circuit is gestoken met zijn + en – aansluitingen (zoals een weerstand) en onder de draad bevindt zich een kompasnaald die roteert met een hoek die afhangt van de elektrische stroomsterkte, $ I $, door de draad .
