Dobiera metody pomiaru wielkości elektrycznych w obwodach elektrycznych i układach elektronicznych

Dlaczego tak

W liczniku energii elektrycznej obwód prądowy działa jak amperomierz — musi być włączony szeregowo, żeby przez niego płynął cały prąd odbiornika. Obwód napięciowy działa jak woltomierz — włącza się go równolegle, żeby mierzył napięcie bez wpływu na prąd główny.

Dlaczego tak

W symetrycznym układzie trójfazowym watomierz połączony w ten sposób (cewka prądowa w jednej fazie, cewka napięciowa między dwiema pozostałymi) nie mierzy mocy czynnej wprost — jego wskazanie jest proporcjonalne do mocy biernej według zależności Q = √3 × Pw. Stąd Q = √3 × 100 W ≈ 173 var.

Dlaczego tak

Woltomierz mierzy różnicę potencjałów, więc musi być włączony równolegle do elementu, na którym mierzy się spadek napięcia — w przeciwieństwie do amperomierza, który zawsze włącza się szeregowo, aby przez niego płynął cały mierzony prąd.

Dlaczego tak

Omomierz sam wymusza w mierzonym elemencie niewielki prąd ze swojego wewnętrznego źródła i na tej podstawie wylicza rezystancję — obce napięcie z zasilanego obwodu zafałszuje wynik, a przy wyższych napięciach może uszkodzić miernik. Dlatego pomiar rezystancji wykonuje się zawsze na elemencie odłączonym od zasilania.

Dlaczego tak

Amperomierz jest z założenia konstruowany tak, by miał jak najmniejszą rezystancję wewnętrzną — inaczej zmieniałby prąd, który ma zmierzyć. Dołączony równolegle do źródła tworzy dla niego drogę o bliskiej zeru rezystancji, czyli zwarcie: przez przyrząd płynie prąd ograniczony wyłącznie rezystancją źródła i przewodów, co niszczy jego obwód pomiarowy i grozi wypaleniem. Właśnie dlatego amperomierz włącza się wyłącznie szeregowo, a woltomierz — o dużej rezystancji — równolegle.

Dlaczego tak

Izolacja, która przy kilku woltach wygląda na nieskończoną rezystancję, może przebić przy napięciu roboczym. Dlatego mierzy się ją miernikiem wytwarzającym stałe napięcie probiercze — dla obwodów 230/400 V jest to 500 V — co ujawnia zawilgocenia i uszkodzenia. Multimetr ma właściwy zakres omów, ale jego napięcie pomiarowe jest za niskie, by ocenić izolację. Pomiar wykonuje się przy wyłączonym napięciu i odłączonych odbiornikach.