Использование омметра

Детали и материалы

• Мультиметр, цифровой или аналоговый.
• Резисторы в ассортименте (каталог Radio Shack № 271-312 - ассортимент из 500 штук)
• Выпрямительный диод (1N4001 или аналог; каталог Radio Shack № 276-1101)
• Фотоэлемент из сульфида кадмия (каталог Radio Shack № 276-1657)
• Макетная плата (каталог Radio Shack № 276-174 или аналог)
• Перемычки
• Бумага
• Карандаш
• Стакан воды
• Поваренная соль

В этом эксперименте описывается, как измерить электрическое сопротивление нескольких объектов.

Вам не обязательно владеть всем перечисленные выше предметы для эффективного изучения сопротивления.

И наоборот, вам не нужно ограничивать свои эксперименты этими элементами.

Однако убедитесь, что никогда измерить сопротивление любого электрически «живого» объекта или цепи.

Другими словами, не пытайтесь измерить сопротивление батареи или любого другого источника значительного напряжения с помощью мультиметра, настроенного на функцию сопротивления («Ом»).

Несоблюдение этого предупреждения может привести к повреждению прибора и даже травме.

Перекрестные ссылки

Уроки электрических цепей , Том 1, глава 1:«Основные концепции электричества»

Уроки электрических цепей , Том 1, глава 8:«Цепи измерения постоянного тока»

Цели обучения

• Определение и понимание «электрической непрерывности»
• Определение и понимание «электрически общих точек»
• Как измерить сопротивление
• Характеристики сопротивления:существует между двумя точками
• Выбор правильного диапазона измерения
• Относительная проводимость различных компонентов и материалов

Иллюстрация

Инструкции

Сопротивление - это мера электрического «трения» при движении зарядов по проводнику.

Он измеряется в единицах «Ом», которые обозначаются заглавной греческой буквой омега (Ом).

Установите мультиметр на максимально возможный диапазон сопротивления. Функция сопротивления обычно обозначается символом единицы измерения сопротивления:греческой буквой омега (Ом) или иногда словом «ом».

Соедините два тестовых щупа вашего глюкометра. Когда вы это сделаете, измеритель должен зарегистрировать сопротивление 0 Ом.

Если вы используете аналоговый измеритель, вы заметите, что игла отклоняется на полную шкалу, когда зонды соприкасаются вместе, и возвращается в исходное положение, когда зонды разводятся.

Шкала сопротивления аналогового мультиметра напечатана в обратном порядке по сравнению с другими шкалами:нулевое сопротивление указано в крайней правой части шкалы, а бесконечное сопротивление указано в крайней левой части.

На аналоговом мультиметре также должна быть небольшая регулировочная ручка или «колесико», чтобы откалибровать его на «нулевое» сопротивление.

Соедините измерительные щупы вместе и перемещайте регулировку до тех пор, пока стрелка не будет точно указывать на ноль на правом конце шкалы.

Хотя ваш мультиметр может предоставлять количественные значения измеренного сопротивления, он также полезен для качественной тесты на непрерывность :есть ли постоянное электрическое соединение от одной точки к другой.

Вы можете, например, проверить целостность отрезка провода, подключив измерительные щупы к противоположным концам провода, и проверить, движется ли стрелка на полную шкалу.

Что бы мы сказали о куске провода, если бы стрелка омметра вообще не двигалась, когда щупы были подключены к противоположным концам?

Как измерить сопротивление

Цифровые мультиметры, установленные в режим «сопротивления», указывают на разрыв цепи, отображая на дисплее некоторую нечисловую индикацию.

На некоторых моделях написано «OL» (разомкнутый контур), на других - пунктирные линии.

Используйте свой измеритель, чтобы определить непрерывность между отверстиями на макете :устройство, используемое для временного построения цепей, где клеммы компонентов вставляются в отверстия на пластиковой решетке, металлические пружинные зажимы под каждым отверстием соединяют одни отверстия с другими.

Используйте небольшие кусочки сплошного медного провода 22-го калибра, вставленные в отверстия на макетной плате, чтобы подключить измеритель к этим пружинным зажимам, чтобы вы могли проверить целостность:

Преемственность и общность

Важное понятие в электричестве, тесно связанное с непрерывностью электрической цепи, - это то, что точки должны быть электрически общими друг к другу.

Электрически общие точки - это точки соприкосновения с устройством или в цепи, между которыми имеется незначительное (очень маленькое) сопротивление.

Таким образом, можно сказать, что точки в столбце макета (вертикальный на иллюстрациях) электрически распространены друг к другу, потому что существует электрическая непрерывность между ними.

И наоборот, точки макета внутри ряда (горизонтальные на иллюстрациях) электрически не являются общими, потому что между ними нет непрерывности.

Непрерывность описывает, что находится между точками соприкосновения, а общность описывает, как сами точки соотносятся друг с другом.

Как и целостность, общность - это качественная оценка, основанная на относительном сравнении сопротивления между другими точками цепи.

Это важная концепция, которую нужно усвоить, потому что есть определенные факты, касающиеся напряжения относительно электрически общих точек, которые ценны при анализе цепей и устранении неисправностей, первая из которых состоит в том, что никогда не будет существенного падения напряжения между точками, электрически общими для каждой из них. другое.

Как измерить сопротивление резистора?

Выберите резистор 10 000 Ом (10 кОм) из своего ассортимента деталей.

Это значение сопротивления обозначается серией цветных полос:коричневого, черного, оранжевого, а затем другого цвета, представляющего точность резистора, золотого (+/- 5%) или серебряного (+/- 10%).

Некоторые резисторы не имеют цвета для точности, что обозначает их как +/- 20%. Другие резисторы используют пять цветных полос для обозначения их номиналов и точности, и в этом случае цвета для резистора 10 кОм будут коричневым, черным, черным, красным и пятым цветом для точности.

Подключите щупы измерителя к резистору как таковому и отметьте его показание на шкале сопротивления:

Если стрелка указывает очень близко к нулю, вам нужно выбрать более низкий диапазон сопротивления на измерителе, так же, как вам нужно было выбрать подходящий диапазон напряжения при считывании напряжения батареи.

Если вы используете цифровой мультиметр, вы должны увидеть на дисплее числовую цифру, близкую к 10, с маленьким символом «k» с правой стороны, обозначающим метрический префикс для «килограммов» (тысяч).

Некоторые цифровые измерители устанавливаются вручную и требуют выбора соответствующего диапазона так же, как аналоговый измеритель.

Если у вас такой, поэкспериментируйте с разными положениями переключателя диапазонов и посмотрите, какое из них дает вам лучшую индикацию.

Попробуйте поменять местами подключения щупа к резистору. Это вообще меняет показания счетчика?

Что это говорит нам об сопротивлении резистора? Что произойдет, если вы прикоснетесь к резистору только одним щупом?

Что это говорит нам о природе сопротивления и способах его измерения?

Как это соотносится с измерением напряжения, и что произошло, когда мы попытались измерить напряжение батареи, прикоснувшись к батарее только одним датчиком?

Прикасаясь щупами измерителя к клеммам резистора, старайтесь не прикасаться кончиками обоих щупов к пальцам.

Если вы это сделаете, вы будете измерять параллельную комбинацию резистора и вашего собственного тела, что будет иметь тенденцию делать показания измерителя ниже, чем должны быть!

При измерении резистора 10 кОм эта ошибка будет минимальной, но может быть более серьезной при измерении резистора других номиналов.

Вы можете безопасно измерить сопротивление собственного тела, удерживая один наконечник датчика пальцами одной руки, а другой наконечник датчика - пальцами другой руки.

Примечание:будьте очень осторожны с зондами, так как они часто заостряются до острия.

Держите наконечники щупов по всей длине, а не в точках! Возможно, вам придется снова отрегулировать диапазон измерителя после измерения резистора 10 кОм, так как сопротивление вашего тела обычно превышает 10 000 Ом из рук в руки.

Попробуйте смочить пальцы водой и повторно измерить сопротивление с помощью глюкометра.

Как это влияет на показания? Попробуйте смочить пальцы соленой водой, приготовленной из стакана воды и поваренной соли, и повторно измерить сопротивление.

Какое влияние это оказывает на сопротивление вашего тела, измеряемое глюкометром?

Сопротивление - это мера трения, возникающего при прохождении заряда через объект.

Чем больше сопротивление между двумя точками, тем труднее зарядам перемещаться (течь) между этими двумя точками.

Учитывая, что поражение электрическим током вызывается большим потоком зарядов через тело человека, а повышенное сопротивление тела действует как предохранитель, затрудняя прохождение зарядов через нас, что мы можем узнать об электробезопасности по показаниям сопротивления, полученным с помощью мокрые пальцы?

Вода увеличивает или снижает опасность поражения людей электрическим током?

Измерение сопротивления других материалов

Измерить сопротивление выпрямительного диода аналоговым измерителем. Попробуйте поменять местами подключения измерительного щупа к диоду и повторно измерить сопротивление.

Что вам больше всего нравится в диоде, особенно по сравнению с резистором?

Возьмите лист бумаги и нарисуйте на нем очень толстую черную отметку карандашом (не ручкой!).

Измерьте сопротивление на черной полосе с помощью глюкометра, поместив наконечники щупов на каждом конце отметки следующим образом:

Сдвиньте наконечники щупов ближе друг к другу на черной метке и обратите внимание на изменение значения сопротивления.

Увеличивается или уменьшается при уменьшении расстояния между датчиками?

Если результаты не совпадают, вам нужно перерисовать отметку более толстыми карандашными штрихами, чтобы она была одинаковой по плотности.

Что из этого вы узнаете о зависимости сопротивления от длины проводящего материала?

Подключите измеритель к клеммам фотоэлемента из сульфида кадмия (CdS) и измерьте изменение сопротивления, вызванное разницей в освещенности.

Как и в случае со светоизлучающим диодом (LED) в эксперименте с вольтметром, вы можете использовать перемычки с зажимом типа «крокодил» для соединения с компонентом, оставляя руки свободными, чтобы удерживать фотоэлемент на источнике света и / или менять измеритель. диапазоны:

Поэкспериментируйте с измерением сопротивления нескольких различных типов материалов, но не пытайтесь измерить что-либо, вырабатывающее значительное напряжение, например аккумулятор.

Предлагаемые материалы для измерения:ткань, пластик, дерево, металл, чистая вода, грязная вода, соленая вода, стекло, алмаз (на бриллиантовом кольце или другом ювелирном изделии), бумага, резина и масло.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

• Базовое использование омметра