Мастерство вольтметра: точное измерение напряжения стало простым

ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ

• Мультиметр — цифровой или аналоговый
• Различные батареи
• Один светодиод (Radio Shack каталог #276-026 или эквивалент)
• Маленький хобби-мотор, постоянный магнит (Radio Shack каталог #273-223 или эквивалент)
• Два перемыточных провода с крокодиловыми зажимами (Radio Shack каталог #278-1156, #278-1157 или эквивалент)

Мультиметр — универсальный инструмент, измеряющий напряжение, ток и сопротивление. Цифровые модели отображают значения численно, в то время как аналоговые используют движущуюся стрелку по напечатанной шкале. Аналоговые мультиметры часто дешевле и служат отличными обучающими инструментами для начинающих. Для комплексной инструментарии приобретите оба типа, но начните с аналоговой версии.

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

• Lessons In Electric Circuits, Volume 1, chapter 1: «Basic Concepts of Electricity»
• Lessons In Electric Circuits, Volume 1, chapter 8: «DC Metering Circuits»

ОБУЧАЮЩИЕ ЦЕЛИ

• Точно измерять напряжение
• Понимать точечную природу напряжения
• Выбирать правильный диапазон мультиметра

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

ИНСТРУКЦИИ

Во всех экспериментах мультиметр — ваш основной «глаз» для обнаружения и измерения невидимых электрических свойств. Электричество, особенно в низкотоковых, безопасных диапазонах, невоспринимаемо человеческим телом, поэтому надежный мультиметр — необходим.

Начните с чтения мануала вашего мультиметра. Цифровые модели требуют маленькую батарею; аналоговые — нет. Авторейнжовые мультиметры автоматически выбирают оптимальную шкалу, в то время как мануально-рейнжовые предлагают множественные позиции ручки для каждого типа измерения.

Установите селектор на самый высокий доступный «DC volt» сеттинг (или единственную DC-volt позицию на авторейнжовом блоке). Соедините красный зонд с положительным терминалом батареи и черный зонд с отрицательным терминалом. Чтение должно появиться. Если дисплей отрицательный, поменяйте зонды местами.

Для мануально-рейнжовых мультиметров высокий сеттинг может дать слабое указание. Переключите ручку на более низкий DC-volt диапазон и переподключите. Чтение должно усилиться. Выберите самый низкий диапазон, который не вызывает «перерейнж» (стрелка аналогового мультиметра ударяет в крайний правый; цифровой может показать «OL» или серию тире).

Спросите себя: Что происходит, если только один зонд касается батареи? Как должен подключаться мультиметр для регистрации напряжения? Эти вопросы иллюстрируют, что напряжение существует только между двумя точками и что вольтметр должен переbrücken полную цепь для работы.

Далее, измерьте множественные размеры батареи для практики выбора правильного диапазона для максимальной точности.

Теперь установите мультиметр на самый низкий DC-volt диапазон и соедините зонды с выводами светодиода. Светодиод излучает свет при питании небольшим электрическим током и также может генерировать небольшое напряжение при освещении, похоже на солнечную ячейку. Направьте светодиод к яркому источнику света и наблюдайте за чтением мультиметра.

В отличие от батарей, основанных на химических реакциях, светодиод конвертирует оптическую энергию в электрическую, производя напряжение, пока он получает свет.

Наконец, протестируйте мотор как простой генератор. Соедините мультиметр с терминалами мотора и крутите вал рукой. Мультиметр должен указать напряжение, растущее с ростом скорости вращения. Если поддержание контакта сложно, используйте перемыточные провода с крокодиловыми зажимами (см. изображение). Измените направление вращения и заметьте смену полярности: мультиметр покажет обратный знак или отклонение стрелки в противоположную сторону.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

• Basic Voltmeter Use