Meten van stroom en spanning

We weten nu wat stroom en spanning zijn. Maar meten moeten we nog onder de knie krijgen. Bedenk: METEN is WETEN en omgekeerd.

Werking van een galvanometer met draaibare naald:

We kunnen ons een meettoestel voorstellen volgens de figuur hieronder:

Een woordje uitleg :

– De blauwe en rode delen zijn de twee polen van een permanente magneet.

– De groene kern bestaat uit weekijzer, bewikkeld met een spoel, en is met een veer opgehangen tussen de polen.

– Door de spoel vloeit de stroom of gedeelte van de stroom die men wenst te meten. Via de veertjes wordt de stroom aangevoerd. De veerkracht houdt de naald in rust op nul.

Werking :

 Bij het meten verbinden we de spoel op de weekijzeren kern, via de veertjes, met de te meten bron. Er vloeit nu een stroom door de spoel en die veroorzaakt een magnetisch veld in functie van de grootte van de stroom. Onder invloed van het permanent magnetisch veld zal de spoel draaien en hierdoor een tegenkracht van de veertjes ondervinden. Hoe groter de stroom, hoe groter de draaikracht en hoe verder de spoel zal uitwijken. De hoek waaronder de naald dan draait, geeft een idee van de stroom doorheen de spoel. Voor een bepaalde stroom wijkt de spoel steeds evenveel uit. Door aan de uitwijking een elektrische waarde toe te kennen kunnen we die waarde meten. Door de schaal onder te verdelen kunnen we ook tussenliggende waarden interpreteren.

Deze opstelling is duidelijk niet voor grote stromen bedoeld. Laten we zeggen dat het bereik van dit soort toestel ligt tussen 50 en 100 µA. Andere waarden bestaan ook. Om nog metingen in andere bereiken te doen zullen we op uitwendige elementen beroep moeten doen ( voorschakel- of shuntweerstanden of elektronische kringen).

De Amp�remeter

De Voltmeter

– Deze meting wordt steeds in serie met de stroomkring gedaan. (zie onder)

– Deze meting wordt steeds in parallel aan de kring of component gedaan. (zie onder)

De ampèremeter heeft altijd een kleine eigen weerstand. Hierdoor beïnvloeden we de kring minder omdat hij in serie staat. Kijk even na wat het gevolg van een grotere weerstand zou zijn.

De karakteristiek van een voltmeter is dat hij een zo groot mogelijke weerstand zou moeten bezitten. Daardoor beïnvloed de meter de kring minder (afname van stroom minimaal).

Stel dat onze meter een eigen inwendige weerstand van 20000 Ω bezit, en dat de meter volledig uitslaat als er 1 volt wordt aangelegd. Men zegt dan dat die meter een gevoeligheid heeft van 20000 Ω per volt. Dit is een veel voorkomende waarde voor een multimeter ( met een multimeter kunnen we veel soorten metingen doen door onderdelen bij te schakelen).

Synoptiek van een Amperemeter

Synoptiek van een voltmeter