Ber om ursäkt för den här enkla frågan, men jag har problem med att förstå begreppet hur en amperemeter fungerar.
Tar följande krets som ett exempel:
När omkopplaren är stängd strömmar ström genom kretsen – dvs det finns en potentialskillnad mellan de två ändarna av kretsen, så elektroner flödar från den negativa terminalen till den positiva.
Ammetern registrerar strömmen som flyter genom det variabla motståndet.
Min fråga är: Hur kan amperemätaren säga hur mycket ström som strömmar motståndet? eftersom det ”s” bakom ”motståndet?
Och även: Varför och hur begränsar ett motstånd strömmen som strömmar genom hela kretsen? begränsar det inte endast strömmen som flyter förbi och efter motståndet?
Svar
Två frågor:
Hur kan amperemätaren säga hur mycket ström som strömmar motståndet? eftersom det ”s” bakom ”motståndet?
Det finns åtminstone flera sätt att ström kan vara mätt med olika tekniker. De tidiga ammetrarna använde galvanometrisk teknik där en spole i galvanometern blir en del av den aktuella vägen. Spolen genererar ett magnetfält och magnetfältet avböjer mekaniskt på vinklat sätt en permanentmagnet fäst vid en pekare. Men i dagens teknik kan vi känna av magnetfältet med hjälp av Hall-sensorer eller oftare använder vi ett shuntmotstånd (motstånd med lågt motstånd) som inte kraftigt hindrar strömmen men tillåter tillräckligt spänningsfall för att bestämma strömmen med Ohms Law. p>
Varför och hur begränsar ett motstånd strömmen som strömmar genom hela kretsen? begränsar den inte bara strömmen som flyter förbi och efter motståndet?
Först och främst ”begränsar” motstånden ström genom att omvandla den elektriska energi som strömmar genom motståndet till värmeenergi. För det andra är strömmen som strömmar in i ett motstånd lika med strömmen som strömmar ut från motståndet. Även om det finns ett spänningsfall över motståndet finns det inget ”strömfall”. Genom att släppa spänningen över begränsningsmotståndet i kretsen sänker du spänningsfallet över resten av kretsen, så strömmen med strömbegränsningsmotståndet på plats är mindre genom hela kretsen än om du inte hade motståndet där. Ett annat sätt att tänka på det är att genom att lägga motståndet i serie med den befintliga kretsen, har du ökat den totala kretsimpedansen och genom Ohms lag minskat strömflödet. $$ I_ {initial} = \ frac {V} {R_ {circ}} $$ $$ I_ {after} = \ frac {V} {R_ {circ} + R_ {limiter}} $$
Svar
Varför och hur begränsar ett motstånd strömmen som strömmar genom hela kretsen? begränsar det inte bara strömmen som flyter förbi och efter motståndet?
För det första är detta en likströmskrets (ignorerar omkopplaren) som är att säga att kretsspänningarna och strömmarna är konstanta med tiden.
Eftersom detta är fallet, genom att spara den elektriska laddningen, är strömmen genom amperet och motståndet identisk för, om så inte var fallet skulle elektrisk laddning nödvändigtvis ackumuleras någonstans mellan eller inom dem och därmed skulle spänningarna och strömmen inte vara konstanta i tiden.
I verkligheten Kirchhoffs nuvarande lag (KCL) är bara en approximation som är exakt i lågfrekvensgränsen. För frekvenser som är tillräckligt höga så att den fysiska utsträckningen av kretselementen är signifikant jämfört med våglängden för EM-vågorna vid sådana frekvenser gäller inte ”vanliga” kretslagar som KCL.
Svar
Hur fungerar en amperemätare i en krets?
Den mest grundläggande amperemätaren illustreras i den bifogade bilden. Det är helt enkelt en tråd insatt i en elektrisk krets med dess + och – terminaler (som ett motstånd) och under ledningen finns en kompassnål som roterar med en vinkel som beror på den elektriska strömintensiteten, $ I $, genom ledningen .
