Meten van spanning en stroom in serie- en parallelle circuits

Door Carlos Mano Bijgewerkt op 24 maart 2022

Elektriciteit is de beweging van elektronen. Spanning is de elektrische druk die deze elektronen aandrijft, terwijl stroom de stroomsnelheid is:hoeveel elektronen per seconde een punt passeren. Weerstand is de oppositie die deze stroom vertraagt. De wet van Ohm verbindt ze met elkaar:V =I × R .

Stap 1:meet eerst de spanning

De meest eenvoudige meting in een stroomcircuit is spanning. Met een multimeter ingesteld op volt plaatst u eenvoudigweg de sondes op de twee punten die u wilt vergelijken en leest u het verschil af. Omdat spanning gemeten kan worden zonder het circuit los te koppelen, dient het vaak als toegangspoort om andere parameters te berekenen.

Om weerstand te vinden, moet u de stroom uitschakelen en het onderdeel uit het circuit verwijderen. Een echte ohmmeter geeft nul aan als de kabels zijn kortgesloten; Als dit niet het geval is, past u de nulstelknop aan totdat het display 0 Ω weergeeft.

Het meten van stroom is ingewikkelder. Hiervoor moet de meter in serie met het circuit worden geplaatst, waardoor effectief een draad wordt doorgesneden om de meter te plaatsen. Eenmaal aangesloten, geeft de meting aan hoeveel ampère er door dat punt stroomt.

Stap 2:Begrijp seriecircuits

In een serieschakeling is de stroom door elk onderdeel identiek, omdat er maar één pad is voor elektronen. De spanning verdeelt zich echter proportioneel over de componenten met hun weerstand. Een batterij van 12 V die drie weerstanden van 100 Ω in serie voedt, levert bijvoorbeeld een totale weerstand op van 300 Ω. De stroom door de string is dus:

I =V / R =12 V / 300 Ω =0,04 A (40 mA)

Als u de weerstandswaarden wijzigt, verandert de stroom proportioneel. Als de serie één weerstand van 80 Ω en twee weerstanden van 40 Ω bevat (totaal 160 Ω), wordt de stroom:

I =12 V / 160 Ω =0,075 A (75 mA)

Stap 3:Ontdek parallelle circuits

Parallelle netwerken keren de rollen van spanning en stroom om. Elke tak ervaart dezelfde spanning, maar de stroom splitst zich, waarbij grotere stromen door takken met lagere weerstand vloeien. Deze omgekeerde relatie kan worden gekwantificeerd:I_branch =V / R_branch.

Omdat de spanning gebruikelijk is, kunt u de spanningsmeting uit stap 1 gebruiken om de stroom in elke tak te berekenen als u de weerstand ervan kent.

TL;DR

Om een nauwkeurige weerstandsmeting te verkrijgen, moet u uw ohmmeter altijd op nul afstellen voordat u gaat meten. Draai de nulknop, terwijl de kabels bij elkaar zijn, totdat de meter 0 Ω aangeeft.

Waarschuwing

Weerstandstolerantie beïnvloedt de nauwkeurigheid van uw berekeningen. Typische toleranties zijn:

  • Gouden band – 5 %
  • Zilveren band – 10 %
  • Geen metalen band – 20 %

Wanneer u de wet van Ohm gebruikt om de stroom te berekenen, moet u er rekening mee houden dat deze tolerantie zich voortplant in uw eindresultaat.