Video: Werken met de multimeter - uw Eltra toolkit 2024
U kunt uw multimeter gebruiken om de spanning over het batterijpakket, de weerstand en de LED in een circuit te meten. Merk op dat de verbindingspunten tussen componenten hetzelfde zijn ongeacht of u het circuit hebt gebouwd met behulp van een breadboard of krokodillenklemmen.
De rode draad van uw multimeter moet een hogere spanning hebben dan de zwarte kabel, dus zorg ervoor de sondes te oriënteren zoals beschreven. Stel uw multimeter in om DC-spanning te meten en bereid u voor op enkele metingen!
Meet eerst de spanning die door het accupack aan het circuit wordt geleverd. Sluit de positieve (rode) multimeterkabel aan op het punt waar de positieve (rode kabel) kant van de batterij verbonden is met de weerstand, en de negatieve (zwarte) multimeter leidt naar het punt waar de negatieve (zwarte kabel) kant van de batterij pack maakt verbinding met de LED. Zie de volgende afbeelding. Krijgt u een spanningswaarde die dicht bij de nominale voedingsspanning van 6 V ligt? (Nieuwe batterijen kunnen meer dan 6 V leveren, oude batterijen leveren meestal minder dan 6 V.)
Meet vervolgens de spanning over de weerstand. Sluit de positieve (rode) multimeterkabel aan op het punt waar de weerstand wordt aangesloten op de positieve kant van het batterijpakket en de negatieve (zwarte) multimeter leidt naar de andere kant van de weerstand. Zie de volgende afbeelding. Uw spanningswaarde moet in de buurt komen van degene die op de multimeter in de figuur wordt weergegeven.
Meet ten slotte de spanning over de LED. Plaats de rode multimeter op het punt waar de LED op de weerstand is aangesloten en de zwarte multimeter op het punt waar de LED op de negatieve kant van de batterij wordt aangesloten. Zie de volgende afbeelding. Was uw spanning dicht bij die in de figuur?
De metingen tonen aan dat in deze schakeling het accupack 6. 4 volt levert, en dat 4. 7 volt over de weerstand valt en 1. 7 volt over de LED valt. Het is geen toeval dat de som van de spanning over de weerstand zakt en dat de LED gelijk is aan de spanning geleverd door de batterij:
4. 7 V + 1. 7 V = 6. 4 V
Er is een relatie tussen geven en nemen aan de gang in dit circuit: spanning is de druk die de batterij geeft om de stroom in beweging te krijgen, en de energie van die druk wordt geabsorbeerd wanneer de stroom loopt beweegt door de weerstand en de LED. Terwijl de stroom door de weerstand en de LED loopt, valt de spanning over elk van die componenten.De weerstand en de LED verbruiken energie die wordt geleverd door de kracht (spanning) die de stroom er doorheen duwt.
U kunt de vorige spanningsvergelijking opnieuw rangschikken om aan te geven dat de weerstand en de LED daalt terwijl ze de door de batterij geleverde energie gebruiken:
64 V - 4. 7 V - 1. 7 V = 0 < Wanneer u
spanningsdaling over een weerstand, een LED of een andere component, is de spanning positiever op het punt waar de stroom het onderdeel binnengaat dan wanneer de stroom het onderdeel verlaat. Spanning is een relatieve meting omdat het de kracht is die het gevolg is van een verschil in lading van het ene punt naar het andere. De spanning geleverd door een batterij vertegenwoordigt het verschil in lading van de positieve terminal naar de negatieve pool en dat verschil in lading heeft de potentie om stroom door een circuit te verplaatsen; het circuit absorbeert op zijn beurt de energie die door die kracht wordt gegenereerd terwijl de stroom vloeit, waardoor de spanning daalt. Geen wonder dat spanning soms wordt aangeduid als
spanningsval, potentiaalverschil, of potentiaaldaling. Het belangrijkste om op te merken is dat wanneer u een DC-circuit rondgaat, u een spanning krijgt van de negatieve pool van de batterij naar de positieve pool (dat is een
spanningsstijging ), en je verliest, of laat vallen, terwijl je in dezelfde richting doorschakelt over circuitcomponenten. (Zie de volgende afbeelding.) Tegen de tijd dat u terugkeert naar de negatieve pool van de batterij, is alle accuspanning weggevallen en bent u weer terug naar 0 volt. De spanning geleverd door de batterij valt over de weerstand en de LED.
elk punt in het circuit en de spanningshoogten en -dalingen toevoegt die rond het circuit gaan, krijgt u nul volt. Met andere woorden, de netto som van de spanning stijgt en de spanning daalt rond een circuit is nul. (Deze regel staat bekend als Kirchhoff ' s Voltage Law. Kirchhoff wordt uitgesproken als "keer op keer kuchen.") Houd er rekening mee dat deze spanningsdalingen een fysieke betekenis hebben. De elektrische energie geleverd door de batterij wordt geabsorbeerd door de weerstand en de LED. De batterij blijft elektrische energie leveren, en de weerstand en LED zullen die energie blijven absorberen, totdat de batterij dood gaat (zonder energie). Dat gebeurt wanneer alle chemicaliën in de batterij zijn verbruikt in de chemische reacties die de positieve en negatieve lading hebben veroorzaakt. In feite is alle door de batterij geleverde chemische energie omgezet in elektrische energie - en geabsorbeerd door het circuit.
Een van de fundamentele wetten van de natuurkunde is dat energie niet kan worden gemaakt of vernietigd; het kan alleen van vorm veranderen. Je bent getuige van deze wet in werking met het eenvoudige batterijgestuurde LED-circuit: chemische energie wordt omgezet in elektrische energie, die wordt omgezet in warmte- en lichtenergie, wat - nou ja, je snapt het wel.
