Особенности амперметра в цепи

В любой электросети чрезвычайно важно знать показатели тока. От них зависит срок эксплуатации проводки и электроприборов, а также безопасность подключения. Для измерения используется специальный прибор — амперметр.

Что это такое

Амперметр — устройство для измерения силы тока. Результаты замеров он показывает в амперах. Единица измерения названа в честь ученого Андре-Мари Ампера, жившего с 1775 по 1836 гг. Он сделал большой вклад в изучение электричества.

Для человека безопасным является показатель не более 0,5 А. В современных розетках сила тока равна 16А, а если она подключена к трехфазной сети, то 32А.

Параметры

Амперметры бывают аналоговые и цифровые. Последние зачастую продаются не отдельно, а в составе мультиметров — универсальных приборов для замеров не только силы тока, но и других величин. В современных условиях предпочитают пользоваться именно такими устройствами из-за ряда преимуществ:

• простота и скорость измерений;
• бесконтактный замер, а значит, полная безопасность;
• низкая погрешность.

Однако и аналоговые до сих пор востребованы. Они используются в лабораториях, на промышленных предприятиях, на ТЭЦ и других точках производства электроэнергии. Аналоговые делятся на несколько подвидов:

• магнитоэлектрические (классические);
• электромагнитные;
• электродинамические;
• ферродинамические.

Среди аналоговых конструкций ферродинамические — самые точные, но по соотношению цена-качество выигрывают магнитоэлектрические и электромагнитные.

Приборы делятся и по уровню максимальной нагрузки. Так, для измерения небольших величин используются устройства со шкалой в микроамперах и миллиамперах. Если следует узнать показатели стандартной бытовой сети или промышленной, используются шкалы в амперах и килоамперах соответственно.

Принцип работы

Амперметр показывает измерения после соединения с электрической цепью. Через него проходит ток, сила которого регистрируется за счет воздействия магнитного поля. Если говорить о классическом, магнитоэлектрическом варианте прибора, то он действует так:

1. На оси крепится катушка и стрелка. Над катушкой устанавливается магнит, который создает магнитное поле и задает первоначальное положение стрелки — 90 градусов относительно оси.
2. Если подключить устройство к сети, возникнет и второе магнитное поле, исходящее от электричества. Поля будут «соперничать» друг с другом, перетягивая к себе стрелку. От разности потенциалов магнитных полей и зависит, на каком делении в итоге остановится стрелка.

Однако принцип действия может меняться в зависимости от конструкции амперметра.

Какой ток показывает

Устройство бывает трех типов: для измерения постоянного тока, переменного, а также универсальное, для обоих разновидностей.

В чем отличие? Постоянный ток — это движение электродов от одного полюса к другому. Из-за наличия полюсов и электронного потока есть постоянное направление. В переменной электрической цепи полюса отсутствуют. Электроды движутся вперед и назад, с переменным направлением.

Чаще используется второй тип тока — так, в жилых домах в розетках он именно переменный. Однако ряд приборов нуждается в постоянном. В телевизорах, компьютерах и подобных устройствах встроен блок питания, который задает электронному потоку единое направление.

Понять, для каких именно измерений предназначен амперметр, не сложно. Если для постоянного электричества, то будет стоять знак «—», для переменного «~». Это касается отечественной системы обозначений.

Западные и европейские приборы зачастую маркируют буквами: AC — alternating current (переменный), DC — direct current (постоянный).

Как подключить амперметр в цепь постоянного тока

Для измерения показателей прибор подсоединяют к цепи последовательно. Сначала идет источник тока, далее — амперметр, затем потребитель.

Если замеряются показатели постоянного тока, то нужно использовать подходящий для этого прибор с клеммами разной полярности. К проводу, который идет от положительного полюса источника электроэнергии, подключают клемму со знаком плюс, и, наоборот — к проводу от отрицательного со знаком минус.

Для подключения амперметра в цепь переменного тока полярность соблюдать не нужно:

Правила безопасности

Чтобы при измерениях не произошел удар током, необходимо соблюдать технику безопасности:

1. Перед включением амперметра в цепь отключить электропитание.
2. Удостовериться, что параметры источника энергии не превышают допустимые лимиты измерительного прибора. Максимальная нагрузка указана в сопроводительной документации.
3. Если в виду особенностей эксплуатации электросеть нельзя оставить без питания на время замеров, следует использовать бесконтактное устройство — токовые клещи.
4. Если планируется измерение больших токов, необходимо осуществить шунтирование катушки амперметра. Эта процедура позволит проводить через прибор лишь небольшой процент тока, но без погрешностей в измерении. Большую часть электричества возьмет на себя шунт.
5. При измерении переменного тока нельзя подключаться при разомкнутой вторичной обмотке трансформатора. Это приведет к возгоранию прибора. Также нужно убедиться, что на обмотке имеется надежная изоляция.
6. При измерении больших токов корпус амперметра следует заземлить.

Еще одним правилом безопасности является соблюдение полярности при измерении постоянного тока.

Соблюдение техники безопасности позволит избежать пожаров, продлить срок эксплуатации прибора, предотвратить короткое замыкание в цепи.

Амперметры используются повсеместно. Их приобретают для научных лабораторий, промышленных предприятий, производств, занятых в изготовлении электротехнике. Приборы востребованы и в быту. С их помощью можно обнаружить неисправность в автомобиле или домашней проводке. Именно поэтому полезно знать, какими бывают амперметры и как их подключать для измерения.