У овом чланку учимо како да направимо једноставно коло амперметра наизменичне струје које се може користити за проверу тренутне потрошње кућних апарата од 220 В или 120 В.
Главни разлог за високе месечне рачуне за комуналије је употреба велике електричне опреме као што су фрижидери, машине за прање и сушење веша, машине за прање судова, итд. Ови апарати који су раније били најсавременији и енергетски ефикасни почињу да троше све више енергије како старе.
Један од начина да се уштеде трошкови електричне енергије је ређе коришћење великих уређаја. Међутим, повремена употреба уређаја као што су фрижидери и замрзивачи можда није једноставно прихватљива.
Да бисте сазнали који су уређаји одговорни за ваше високе рачуне за струју, наравно, потражите мултиметар од поверења. Али схватате да је опсег наизменичне струје мерача ограничен на неколико милиампера.
Пошто су отпорници велике снаге потребни за спровођење мерења наизменичне струје, мањи мултиметри нису дизајнирани да детектују велике количине струје.
Упозорење: Коло објашњено у наставку није изоловано од мреже наизменичне струје и стога је изузетно опасно за додир у непокривеном и укљученом стању. Строго се препоручује одговарајући опрез приликом коришћења или тестирања ове опреме.
Опис кола
Слика изнад приказује основно коло амперметра. Отпорник (Р) је повезан серијски са оптерећењем унутар овог кола. Серијски отпорник мора увек бити повезан серијски са оптерећењем и прихватити сву струју која му се испоручује.
Према Охмовом закону, пад напона се ствара када струја протиче кроз отпор. Овај пад напона који се развија на отпору је тачно пропорционалан струји која тече кроз њега. Сада, запамтите да сви волтметри, укључујући оне наизменичне струје, приказују очитавања само у ДЦ.
То значи, пре него што се улазни АЦ сигнал може унети у ДЦ метар, треба га исправити у ДЦ тако да га амперметар може очитати. Да би се створила фер репрезентација струје која тече кроз њега, серијски отпорник мора довољно да спусти напон.
Такође, снага серијског отпорника треба да буде што је могуће мања. Штавише, вредност отпора треба да буде довољно мала тако да се већина напона пребаци на стварно оптерећење.
Израчунавање вредности отпорника
Као илустрацију, замислимо да наше коло има серијски отпор 'Р' од 1 ома и струју 'И' од 1 амп која тече кроз оптерећење. Пад напона (Е) на отпорнику ће бити следећи према Охмовом закону:
- Е = И к Р = 1 (амп) к 1 (ом) = 1 (волт)
- Користећи Охмов закон снаге (П = И к Е), добијамо:
- П=1 к 1=1 ват
- Из горњег прорачуна можемо претпоставити да ако се користи уређај од 220 В, 1 амп оптерећење, онда би серијски отпорник од 1 Охма пао око 1 Волт преко њега.
Сада претпоставимо да је оптерећење фрижидер од 500 вати, са напоном напајања од 220 В.
У овој ситуацији, струја која пролази кроз отпорник би била 500 / 200 = 2,27 ампера
Опет, решавајући Охмов закон, можемо израчунати вредност отпорника да бисмо добили оптимални пад од 1 В.
- Е = И к Р
- 1 = 2,27 к Р
- Р = 1 / 2,27 = 0,44 ома,
- снага или снага отпорника би била П = 1 к 2,27 = 2,27 вата или једноставно 3 вата.
Међутим, постоји један проблем. Пошто наше коло користи мосни исправљач за претварање наизменичног напона преко отпорника у једносмерни потенцијал, увек имамо две диоде у серији за сваки циклус наизменичне струје. Сада, пошто ће свака диода пасти 0,6 В, укупно 0,6 + 0,6 = 1,2 В би пало на ове диоде.
Стога, да би се добио ефективни 1 В преко мерача, отпорник мора бити у стању да развије потенцијални пад од 1 + 1,2 = 2,2 В.
Враћајући се на наш претходни прорачун, серијска вредност отпорника за уређај од 500 вати сада би била:
- Р = 2,2 / 2,27 = 0,96 Охма.
- Снага = 2,2 к 2,27 = 4,99 вати или једноставно 5 вати.
То значи да, за мерење струје која пролази кроз уређај од 500 вати, серијски отпорник у нашем колу АЦ амперметра мора бити оцењен на 0,96 ома и 5 вати.
Листа делова
Делови потребни за изградњу једноставног кола АЦ амперметра су дати у наставку:
- Отпорник 1 Охм 5 вати = 1 бр
- 1Н5408 диоде = 4 бр
- Двоструки утикач = 1 бр
- 1 В ФСД мерач покретних завојница = 1 бр
- 3-пинска утичница за оптерећење = Р (оптерећење) на дијаграму може се заменити 3-пинском утичницом за утичницу у жељеном оптерећењу.
