Pelajaran Teach
Asas Makmal Elektronik (4/7): ukur arus tanpa menyebabkan litar pintas
Pelajar mempelajari sebab ammeter dimasukkan secara sesiri, meramal dan mengukur arus DC sebenar, menukar A dan mA serta mengamalkan urutan selamat untuk meter fizikal.
Log masuk dengan akaun pendidik untuk menyediakan sesi kelas. Pelajar menyertai dengan kod kelas.
Kali pertama menggunakan LabsLand? Cipta akaun guru anda
Hasil pembelajaran
Menerangkan sebab ammeter dimasukkan secara sesiri dan bukannya diletakkan merentasi bekalan.
Meramal arus menggunakan hukum Ohm dan rintangan setara.
Menukar dengan betul antara ampere dengan miliampere.
Mengamalkan urutan meter fizikal: matikan kuasa, pilih soket/mod/julat, masukkan secara sesiri dan hidupkan kuasa dengan berhati-hati.
Pratonton aktiviti pelajar
Kandungan aktiviti
Pratonton sahaja. Dalam sesi kelas, pelajar boleh mengisi jawapan dan menyerahkan hasil kerja mereka kepada guru.
1 · Mengapa kesilapan mengukur arus berbahaya
6 min
Voltan diukur antara dua nod sedia ada. Arus berbeza: arus ialah kadar aliran cas melalui suatu laluan. Untuk mengukur aliran itu, ammeter menjadi sebahagian daripada laluan tersebut.
Perbezaan ini mewujudkan salah satu peraturan keselamatan makmal pertama yang paling penting. Input arus mempunyai rintangan yang sangat rendah. Meletakkannya terus merentasi bekalan kuasa boleh menghasilkan keadaan hampir litar pintas, menyebabkan fius meter terputus, merosakkan wayar uji atau membebankan bekalan. Dalam pelajaran ini, Hive menyediakan laluan yang telah dipasang dengan selamat. Pengendalian meter fizikal hanya diterangkan sebagai teori pilihan untuk makmal yang diselia pada masa hadapan; tiada peralatan fizikal diperlukan.
Ammeter mesti berada dalam laluan arus
Dalam persediaan selamat, arus cabang yang sama melalui perintang dan meter. Dalam persediaan tidak selamat, input arus berintangan rendah berada hampir terus merentasi sumber.
Dalam situasi makmal fizikal pada masa hadapan, apakah yang biasanya perlu dilakukan untuk mengukur arus melalui cabang berperintang?
2 · Ramalkan arus sebelum memilih julat
7 min
Ramalan melindungi peralatan dan juga penaakulan. Ramalan menunjukkan sama ada ampere, miliampere atau mikroampere patut dijangka dan membantu anda mengenal pasti bacaan yang seribu kali terlalu besar.
Rangkaian Hive yang disediakan menggunakan sumber 5.0 V dan rintangan setara kira-kira 1950 Ω. Hukum Ohm memberikan:
Arus yang diramal
I=\frac{V}{R}=\frac{5.0\,\text{V}}{1950\,\Omega}\approx0.00256\,\text{A}=2.56\,\text{mA}
Ingat:
1 A = 1000 mA1 mA = 0.001 A2.5 mA = 0.0025 A, bukan2.5 A
Pengukuran jumlah arus yang disediakan
Ammeter telah dimasukkan dalam laluan sumber. Arus yang dipaparkan ialah jumlah arus sumber yang dibekalkan kepada rangkaian perintang ini sebelum arus itu berpecah antara cabang selari. Dua perintang 10 kΩ di bahagian bawah membentuk 20 kΩ; oleh itu 1 kΩ || 20 kΩ ≈ 0.952 kΩ, dan jumlah rintangan sesiri kira-kira 1.95 kΩ.
Hitung arus yang dijangka. Masukkan hasil dalam miliampere, kemudian tunjukkan penggantian nilai dan penukaran daripada ampere.
Teori pilihan: urutan penggunaan meter fizikal
Meter fizikal tidak diperlukan dalam pelajaran ini. Untuk kerja yang diselia pada masa hadapan, semasa kuasa dimatikan, pindahkan wayar uji merah ke soket arus yang diperlukan oleh julat jangkaan, kekalkan wayar uji hitam di COM dan pilih arus DC. Sebelum menghidupkan kuasa, semak dalam manual kadaran arus soket, fius, tempoh pengukuran maksimum serta had kategori/voltan meter. Jika arus tidak pasti, mulakan dengan input dan julat arus tinggi yang diluluskan pengeluar — bukan soket yang kadarannya mungkin dilampaui oleh nilai ramalan. Buka laluan dan masukkan meter secara sesiri, kemudian gunakan had arus serta paparan bekalan sebagai perlindungan tambahan. Jangan sekali-kali melebihi tanda kadaran atau had masa. Selepas selesai, matikan kuasa dan kembalikan wayar uji merah ke soket voltan/rintangan supaya pengguna seterusnya tidak melitar pintas sumber secara tidak sengaja.
3 · Ukur jumlah arus sumber sebenar
10 min
Hive membuka laluan arus yang telah siap disambungkan. Jangan ubah mod meter atau wayarnya: matlamat pembelajaran ialah mendapatkan dan mentafsir bacaan arus yang selamat.
Ukur arus hukum Ohm A
Buka Hive daripada blok ini dan tunggu sehingga litar lengkap dipaparkan.
Bandingkan laluan pada papan uji dengan rajah litar ringkas.
Buka Multimeter dan pastikan mod arus DC (
Corriente CCatau padanannya dalam antara muka bahasa Sepanyol) dipilih.Jangan tukar kepada mod voltan dan jangan alihkan wayar arus.
Pilih Lakukan pengukuran (
Realizar medición) sekali dan tunggu hasil daripada perkakasan sebenar.Salin nombor dan unit tepat seperti yang dipaparkan, kemudian tukarkannya kepada unit arus yang satu lagi dalam jadual.
Lengkapkan satu baris. Jika Hive memaparkan ampere, tukar kepada miliampere dengan mendarab 1000. Jika Hive memaparkan miliampere, tukar kepada ampere dengan membahagi 1000. Contoh format sahaja: 0.00254 | A | 0.00254 A | 2.54 mA | 2.56 mA | 0.02 mA. Gantikan nilai paparan dan perbezaan yang dikira dengan hasil anda sendiri. Biarkan baris kosong tambahan tidak digunakan.
Rekod pengukuran arus
Lengkapkan satu baris selepas pengukuran Hive. Catat nombor dan unit yang dipaparkan, bentuk A dan mA, arus ramalan serta perbezaan mutlak dalam mA.
| Nombor dipaparkan | Unit dipaparkan | Arus A | Arus mA | Arus ramalan mA | Perbezaan mutlak mA |
|---|---|---|---|---|---|
Bandingkan arus sebenar dengan ramalan anda. Nyatakan kedua-dua nilai dalam unit yang sama, huraikan sama ada perbezaannya kecil atau besar berbanding kira-kira 2.56 mA, dan berikan satu sebab padanan tepat tidak dijangka.
4 · Teori pilihan: pastikan meter fizikal ditinggalkan dengan selamat
7 min
Meter fizikal atau bateri tidak diperlukan. Ini ialah urutan untuk makmal masa hadapan: pengukuran arus mengubah litar dan selalunya memerlukan soket meter fizikal ditukar.
- Anggarkan arus maksimum yang dijangka; bandingkannya dengan soket, fius, julat dan tempoh pengukuran yang dibenarkan dalam manual meter.
- Matikan kuasa.
- Letakkan wayar uji hitam di
COMdan wayar uji merah di soket arus yang betul. - Pilih arus AC atau DC supaya sepadan dengan litar.
- Buka cabang yang hendak diukur dan masukkan meter secara sesiri.
- Periksa laluan, hidupkan kuasa dan baca nilai bersama unitnya.
- Matikan kuasa sebelum menanggalkan meter.
- Kembalikan wayar uji merah ke soket voltan/rintangan.
Tindakan manakah yang akan mengurangkan risiko dalam pengukuran arus dengan meter fizikal secara hipotesis? Pilih semua yang berkenaan.
Dalam makmal masa hadapan secara hipotesis, seorang rakan sekelas berkata, “Fius meter terputus ketika saya cuba mengukur arus bateri.” Terangkan kesilapan sambungan yang mungkin berlaku, tindakan selamat yang perlu diambil dengan serta-merta dan cara menyusun pengukuran yang betul dengan suatu beban.
Jadikan pratonton ini satu sesi kelas sebenar
Teruskan ke LabsLand Teach untuk menggunakan pelajaran ini bersama pelajar dan menyemak akses akaun anda.
Kali pertama menggunakan LabsLand? Cipta akaun guru anda