كيف تقيس الجهد و الامبير الكهربائي
كيف تقيس الجهد و الامبير الكهربائي
كيف تقيس الجهد الكهربائي، هناك نوعين من الجهود التي تعمل عليها الدوائر الكهربائية والإلكترونية وهي: الجهد المتردد والجهد المستمر.
يوجد جهاز مخصص لقياس الجهد عملياً، ولكل نوع جهد له طريقة يختلف عن الآخر، بمعنى عند قياس الجهد المستمر يجب ضبط جهاز الملتميتر على وضعية قياس الجهد المستمر لإجراء عملية القياس وهكذا مع الجهد المتردد.
والهدف من هذا الموضوع هو شرح كيف تقيس الجهد الكهربائي عملياً وباستخدام جهاز الملتميتر والذي يسمى أيضاً بجهاز القياس متعدد الوظائف.
ما هو جهاز الملتميتر
هو جهاز هام ولا يستغني عنه أي فني يعمل بمجال الكهرباء والإلكترونيات والبطاريات والطاقة الشمسية والتحكم الكهربائي.
يستخدم هذا الجهاز في قياس أغلب القطع الكهربائية، مثل: فحص شبكات الكهرباء المنزلية والصناعية، وفحص جهد المصدر والمقاومات، وكافة القطع الإلكترونية مثل: المقاومات والترانزستور والدايود، والكثير الكثير من القطع المختلفة.
وما يعنيا في هذا الموضوع هو شرح كيف تقيس الجهد الكهربائي للتيار المستمر والتيار المتردد بالتفصيل.
مجسات جهاز الملتميتر
الفرق بين جهاز الملتميتر اليدوي والأوتوماتيكي
كيف تقيس الجهد المستمر (DC)
يوجد عدة خطوات مهمة يجب اتباعها لكي تقيس الجهد المستمر للبطارية مثلاً كالآتي:
- وضع مجس الجهاز الأحمر في المنفذ المخصص للجهد والذي يرمز له بالحرف (V).
- وضع المجس الأسود في المنفذ المشترك (COM).
- تشغيل جهاز الملتميتر بالضغط على مفتاح التشغيل إذا كان لديه مفتاح تشغيل، وإذا لم يوجد ما عليك سوى تحريك مفتاح المؤشر فقط لكي يشتغل.
- وضع مؤشر جهاز الملتميتر على رمز الجهد المستمر “الفولت” (V).
- إذا كان جهاز الملتميتر من نوع الضبط اليدوي، أي يتم التحكم في نطاق قياس الجهد “الفولت” بشكل يدوي، ضع المؤشر على قيمة فولت أعلى من قيمة فولت البطارية التي تتوقعها أو القيمة المكتوبة على سطح البطارية.
- ضع مجس جهاز الملتميتر الأحمر على طرف البطارية الموجب (+)، بينما طرف المجس الأسود على الطرف السالب للبطارية (-).
- ستظهر لك قراءة فولت البطارية على شاشة الجهاز، وإذا كانت قيمة القراءة نفس قيمة الفولت المكتوب على البطارية بشكل تقريبي، فهذا يدل على أن البطارية جيدة.
طريقة قياس الجهد المستمر (فولتية البطارية)
كيف تقيس الجهد المتردد (AC)
تابع الخطوات التالية:
- وضع المجس الأحمر في منفذ الجهد “الفولت” (V).
- وضع المجس الأسود في منفذ COM.
- تشغيل جهاز الملتميتر، وضع مفتاح التدريج على الجهد المتردد المرسوم عليه موجة جيبيه وبجانبه حرف (V).
- ضع مجسي الملتميتر (الأحمر والأسود) على التوازي مع مقبس الكهرباء المنزلي (الفاز والنول) دون الاهتمام للقطبية، لأنها لا تحتوي على قطبية مثل البطارية.
- ستظهر لك قيمة جهد المصدر بالجهد المتردد.
طريقة فحص المحولات الخافضة للجهد
طريقة فحص المحولات الخافضة
طريقة فحص المحولات الخافضة للجهد، كثيراً ما نرى في غالبية اللوحات الإلكترونية محولات كهربائية، وأشهرها المحولات الخافضة للجهد.
وفي هذا الإطار سنتعرف على طريقة مبسطة لفحص أي محول صغير خافض للجهد قد تريد صلاحيته بعد فصل أطرافه عن اللوحة الإلكترونية.
المحولات الخافضة للجهد
عادة ما تجد في أغلب الأجهزة الإلكترونية كالراديو والتلفاز وشواحن البطاريات وغير ذلك من اللوحات الإلكترونية عنصر مهم يسمى بالمحول الكهربائي الخافض للجهد (بالإنجليزية: step down transformer).
ويأتي المحول الخافض للجهد بأربعة أطراف أو خمسة أطراف وقد تجد أكثر من ذلك، وما نحتاج إلى فحصة هو المحول الخافض للجهد بأربعة أطراف (طرفين ملف ابتدائي – طرفين ملف ثانوي).
محول خافض للجهد بأربعة أطراف
حيث يطلق على طرفي الملف الابتدائي بالدخل، بينما طرفي الملف الثانوي بالخرج، والفرق بين المحول المصمم بأربعة أطراف له طرفين دخل وطرفين خرج، بينما الخمسة أطراف يكون له طرفين دخل (ملف ابتدائي)و ثلاثة أطراف خرج (ملف ثانوي).
ملف خافض للجهد بخمسة أطراف
وظيفة المحول الخافض للجهد
الوظيفة الأساسية للمحول الكهربائي الخافض للجهد هي تخفيض قيمة جهد مصدر الكهرباء 220VAC/110VAC،
إلى قيمة جهد أقل لكي تغذي كامل الدائرة أو جزء معين من الدائرة الإلكترونية.
ولا يفوتنا أن ننوه على أن المحول يخفض قيمة الجهد فقط مع إبقاء التيار متردد.
خطوات فحص المحولات الخافضة
تتم عملية فحص المحولات الخافضة بناء على النقاط الآتية:
- التأكد من أن المحول غير متصل بمصدر الكهرباء.
- فصل المحول إذا كان متصل بدائرة إلكترونية.
- عند فحص المحول يجب قياس مقاومة الملف الابتدائي ومقاومة الملف الثانوي.
- تشغيل جهاز الملتميتر ووضع مؤشر المفتاح على رمز المقاومة.
- إذا كان الجهاز به تدريج القراءات ضع على قيمة مقاومة 1k، أو على 200 أوم في حالة ظهور القراءة بقيمة بسيطة.
- ضع مجسي جهاز الملتميتر على طرفي الملف الابتدائي بغض النظر عن القطبية.
- تظهر قراءة الجهاز في حدود مئات أو بضع عشرات الأوم.
- بينما عند قياس مقاومة الملف الثانوي بوضع المجسات على طرفيه، ستظهر لك قراءة أصغر بكثير وفي حدود الأوم (أقل من عشرة أوم).
- يكون المحول تالف إذا كانت مقاومة الملف الابتدائي أو الثانوي كبيرة جداً أي دائرة مفتوحة “ما لا نهاية” (Open) أو صفر أوم أي دائرة قصر (Short).
وتماشياً مع ما تم ذكره في خطوات الفحص، فقد ظهرت لنا قراءة 399 أوم عند قياس المقاومة بين طرفي الملف الابتدائي،
بينما عند قياس مقاومة الملف الثانوي ظهرت لنا قراءة 2 أوم.
طريقة فحص الملف الابتدائي
طريفة فحص الملف الثانوي
نستنتج مما سبق بأن قيمة مقاومة الملف الابتدائي تكون دائماً أكبر من قيمة مقاومة الملف الثانوي، مع ملحوظة أن هذه القيم قد تختلف بعدد لفات كل من الملف الابتدائي والملف الثانوي
كيف-تقيس-الأمبير-عملياً
كيف تقيس الأمبير عملياً، يعتبر التيار الكهربائي الذي يقاس بوحدة الأمبير أحد الوحدات الكهربائية المهمة والذي لا يخلو من أي دائرة كهربائية أو إلكترونية،
فجميع الدوائر يسرى فيها تيار كهربائي يكون على شكل تيار مستمر أو تيار متردد حسب نوعية التيار والدائرة.
يهدف هذا الموضوع على توضيح كيف تقيس الأمبير عملياً لأي دائرة كهربائية قد تريد قياسها بواسطة جهاز الملتميتر الذي يتم ضبطه على وضعية قياس الأمبير.
جهاز الملتميتر
ما هو وحدة الأمبير
يعتبر وحدة الأمبير (بالإنجليزية: Ampere) من أحد الكميات الأساسية والمستخدم بكثرة في الدوائر الكهربائية، وهو وحدة قياس التيار الكهربائي.
ويمكن تعريف التيار الكهربائي على أنه عبارة عن معدل تدفق الإلكترونات في الدائرة من نقطة لأخرى عبر موصل.
ويرمز لوحدة التيار الكهربائي “الأمبير” بالحرف (A).
كيف تقيس الأمبير
قبل الدخول في التفاصيل العملية لا بد من التعرف على أهم الأمور التي يجب أن تتعرف عليها حول قياس كمية الأمبير الذي يسرى داخل الدائرة.
كما نعلم عند قياس قيمة المقاومة وجهد المصدر والبطارية يتم توصيل أطراف مجسات جهاز الملتميتر على التوازي مع العناصر المراد فحصها،
ولكن ذلك لا يتم بنفس الشكل عند قياس الأمبير بالدائرة.
حيث أن الأمبير يتم قياسه بوصل طرفي جهاز الملتميتر (الأحمر والأسود)على التوالي مع العنصر المراد قياسه، وذلك بفصل المسار الذي تريد قياسه كما هو موضح في الشكل المبسط.
طريقة توصيل مقياس الأمبير بالدائرة
خطوات قياس الأمبير عملياً
- قم بوضع مجس جهاز الملتميتر الأحمر بمنفذ الأمبير أو الملي أمبير إذا كانت القيمة المتوقعة أقل من 200 ملي أمبير.
- قم بوضع المجس الأسود بمنفذ COM.
- تشغيل جهاز الملتميتر ووضع مفتاح التدريج على رمز(A)، بحيث يكون على التيار المستمر(DC) إذا كانت الدائرة مغذية بتيار مستمر، أو بتيار متردد (AC) إذا كانت الدائرة مغذية بتيار متردد.
- الآن سوف نعمل فحص او قياس أمبير المصباح المتصل مع البطارية.
- قم بفصل السلك الموجب المتصل مع موجب البطارية وطرف المصباح الموجب.
- وضع طرف المجس الأحمر لجهاز القياس مع موجب البطارية، بينما طرف المجس الأسود ضعه على طرف المصباح الموجب بحيث يكون جهاز القياس متصل على التوالي بداخل الدائرة.
- ستظهر أمامك على شاشة القراءة لجهاز الملتميتر قيمة بالأمبير، وهي قيمة سريان التيار للمصباح لكي يعمل.
طريقة قياس الأمبير عملياً باستخدام الملتميتر
خطوات قياس أحمال التيار المتردد
يفضل دائماً عند قياس أمبير ضاغط ثلاجة أو مروحة أو وحدة تكييف استخدام جهاز كلامب ميتر (بالإنجليزية: Clamp Meter)، لأنها تقيس أمبير الحمل دون فصل خط الكهرباء.
طريقة قياس الأمبير باستخدام جهاز الكلامب ميتر
الاستخدام الصحيح لجهاز الكلامب ميتر
يوجد في السوق جهاز كلامب ميتر يقيس التيار المتردد فقط، وآخر يقيس التيار المستمر والمتردد.
حساب المقاومة الكلية للدائرة
حساب المقاومة الكلية للدائرة
حساب المقاومة الكلية للدائرة، تعد خطوة حساب المقاومة المكافئة للدائرة من أهم الخطوات
التي تمكننا من معرفة القيمة الكلية لمجموع المقاومات الموصلة بالدائرة الإلكترونية والكهربائية.
حيث توصل المقاومات في الدوائر الإلكترونية والكهربائية على التوالي أو التوازي أو الأثنين معاً،
وجاءت أهمية حساب المقاومة الكلية للدائرة لمعرفة قيمة المقاومة المكافئة والتيار الكلي للدائرة والجهد المطبق عليها.
تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة كيفية حساب المقاومة الكلية للدائرة خطوة بخطوة.
دائرة التوالي للمقاومات
تمتاز دائرة التوالي بأنها ذات مسار واحد سهلة التوصيل، ويتم عملية جمع المقاومات للحصول على المقاومة المكافئة الكلية للدائرة.
كيفية حساب قيمة المقاومة الكلية لدوائر التوالي
- جمع المقاومات المتصلة على التوالي
يساوي مجموع المقاومات الموصلة على التوالي بالدائرة المقاومة المكافئة، حيث أن التيار المار عبر المقاومات ثابت القيمة.
دائرة توالي تحتوي على مقاومة 3Ω ومقاومة 6Ω ومقاومة 9Ω كالتالي:
دائرة التوالي للمقاومات
فإن المقاومة الكلية المكافئة للدائرة تساوي:
= 3 + 6 + 9 = 18Ω
- إيجاد قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم
في بعض الأحيان هناك بعض القيم مجهولة، ومن هنا نلتجأ إلى استخدام قانون أوم الذي يجمع العلاقة بين المقاومة والجهد والتيار الكهربائي.
مثلث قوانين أوم للجهد والتيار والمقاومة
مثلا:
دائرة توالي لمجموعة مقاومات مجهولة القيم أوجد المقاومة الكلية المكافئة لهذه المجموعة إذا علمت أن جهد المصدر 12V والتيار المار بالدائرة 10A
من قانون أوم نعد ترتيب الصيغة V=IR لكي نحسب المقاومة الكلية ليصبح القانون كالتالي:
R = V / I
حيث أن:
R : المقاومة.
V : الجهد.
I : التيار.
بالتالي فإن قيمة المقاومة المجهولة = الجهد / التيار
= 12 / 10 = 1.2Ω
دوائر التوازي للمقاومات
تتفرع منها المقاومات بعدة مسارات ثم تلتقي هذه المسارات معاً لإكمال الدائرة
، ويتوزع التيار المتدفق فيها على هذه المسارات حسب كل مقاومة موصلة بالدائرة.
حساب قيمة المقاومة الكلية لدوائر التوازي
- جمع المقاومات المتصلة على التوازي
إن كل مسار من مسارات التوازي بالدائرة يمر بها تيار
كهربائي معتمداً على قيمة المقاومة الموضوع بهذا المسار، ويمكنك حساب قيمة المقاومة الكلية المكافئة RT لمجموع المقاومات على التوازي كالتالي:
حيث أن:
R1 : يشير الرمز إلى قيمة المقاومة في الفرع الأول.
R2 : يشير الرمز إلى قيمة المقاومة في الفرع الثاني.
R3 : يشير الرمز إلى قيمة المقاومة في الفرع الثالث.
Rn: يشير الرمز إلى آخر فرع للمقاومة.
مثال: دائرة توازي تحتوي على مقاومة 3Ω ومقاومة 6Ω ومقاومة 9Ω كالتالي:
فإن المقاومة الكلية للدائرة تساوي:
- إيجاد قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم
في بعض الأحيان تكون قيمة مقاومة مجهولة بدوائر التوازي،
هنا نلتجأ لقانون أوم الذي يجمع العلاقة بين المقاومة والجهد والتيار الكهربائي، والذي يمكنك من حساب المقاومة الكلية للدائرة.
كما هو معلوم أن قيمة الجهد المطبق على كل فرع ثابتة القيمة،
وتتوزع قيمة التيار في الدائرة على جميع فروع الدائرة،
ولكي نحسب قيمة المقاومة الكلية للدائرة يجب معرفة قيمة التيار والجهد الكلي للدائرة باستخدام قانون أوم.
مثال: دائرة توازي بجهد 5V وقيمة التيار الكلي المار بالدائرة تساوي 4A، احسب قيمة المقاومة الكلية.
من قانون أوم نعد ترتيب الصيغة V=IR لكي نحسب المقاومة الكلية فتصبح القانون كالتالي:
R = V / I
= 5 / 4 = 1.25Ω
قانون فرق الجهد الكهربائي
قانون فرق الجهد الكهربائي
قانون فرق الجهد الكهربائي، يعتبر الجهد الكهربائي أحد الكميات القياسية الكهربائية الأساسية في مبادئ الكهرباء والإلكترونيات،
وسبب احتياجنا إلى وجود فرق جهد بالدائرة هو ضمان سريان التيار الكهربائي، حيث أنه يعمل على دفع شحنات التيار بالدائرة.
دعنا نتعرف على قانون فرق الجهد الكهربائي، وبماذا يلزمنا في الدوائر الكهربائية والإلكترونية.
ما هو الجهد الكهربائي
يسمى أيضاً بفرق الجهد أو القوة الدافعة الكهربائية،
ويعبر ببساطة عن فرق الجهد بين نقطتين في موصل بمقدار الشغل اللازم انجازه لكي يتم نقل واحد كولوم من الشحنة من نقطة إلى نقطة أخرى،
وحتى يتم نقل الشحنات الكهربائية يجب أن يتوفر فرق جهد كهربائي يمثل القوة التي تدفع هذه الشحنات للانتقال من مكان إلى آخر داخل الموصل.
وحدة قياس فرق الجهد
يرمز للجهد الكهربائي في أغلب الدوائر بالرمز V، بينما وحدة قياسه الفولت (بالإنجليزية: voltage) ويرمز له أيضاً بالرمز V، ويقاس الجهد الكهربائي بجهاز الفولتميتر.
قانون فرق الجهد الكهربائي
إن مصطلح الجهد الكهربائي والقوة الدافعة الكهربائية يعبران عن نفس الكمية،
وكما شرحنا سابقاً أن الجهد يعتمد على الشغل والشحنة،
فالشغل بعبر عن القوة اللازمة والمستخدمة لتحريك الشحنة من نقطة إلى نقطة أخرى داخل الدائرة. يمكن حسابه كالآتي:
الجهد الكهربائي = الشغل × الشحنة
حيث أن:
الجهد الكهربائي يقاس بالفولت (V).
الشغل يقاس بالجول (J).
الشحنة تقاس بالكولوم (C).
ويمكن القول أن الفرق في الجهد في أي دائرة يسبب سريان للتيار (الشحنات)،
حيث لاحظ العالم الألماني أن هناك علاقة طردية بين فرق الجهد والتيار،
فكلما زاد فرق الجهد بين النقطتين فإن التيار المار عبر المقاومة يزيد.
بينما العلاقة بين قيمة المقاومة والتيار تكون عكسية.
ويمكن التعبير عن العلاقة كالآتي:
فرق الجهد (V) = التيار (I) × المقاومة (Ω).
حيث أن:
التيار يقاس بوحدة الأمبير ويرمز له بالرمز (A).
المقاومة تقاس بوحدة الأوم ويرمز له بالرمز (Ω).
قانون فرق الجهد الكهربائي
مثال على قانون فرق الجهد الكهربائي
مصباح كهربائي مقاومته 5 أوم ويستهلك تيار قدره 2 أمبير، فما قيمة فرق الجهد المطبق على طرفي المصباح الكهربائي؟
دائرة كهربائية
الحل:
فرق الجهد (V) = التيار (I) × المقاومة (Ω)
= 2 أمبير × 5 أوم = 10 فولت
لمعرفة اخر المنتجات الخاصة بنا وعروضنا المميزة يرجى الاشتراك بصفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي:
صفحتنا على الفيسبوك=> Gahzlystore
صفحتنا على تويتر=> Gahzlystore
