Τι είναι οι ηλεκτρικές μετρήσεις;

Οι ηλεκτρικές μετρήσεις είναι αυτές που μετρούν την τάση, το ρεύμα και την ισχύ και την αντίσταση σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Περιλαμβάνονται επίσης εκείνα που μετρούν τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του ίδιου του κυκλώματος και των υλικών ή εξαρτημάτων που το αποτελούν. Επιπλέον, οι ηλεκτρικές μετρήσεις είναι μετρήσεις του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που περιβάλλει έναν αγωγό που μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα. Όλοι οι τύποι ηλεκτρικών μετρήσεων περιλαμβάνουν μεθόδους, συσκευές και υπολογισμούς ειδικά για τις μετρήσεις που γίνονται.

Οι πιο συχνά μετρούμενες ποσότητες σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα προσδιορίζονται συνήθως με ένα μετρητή. Ένα αμπερόμετρο μετρά το ρεύμα σε αμπέρ, ένα βολτόμετρο μετρά την τάση σε βολτ και ένα ωμόμετρο μετρά την αντίσταση σε ohms. Η ηλεκτρική ισχύς ενός κυκλώματος σε watt, που είναι το γινόμενο της τάσης και του ρεύματός του, μπορεί να υπολογιστεί μόλις καθοριστούν αυτά τα δύο μεγέθη ή, εάν η αντίσταση και ένα από τα μεγέθη είναι γνωστά, εφαρμόζοντας το νόμο του Ohm. Οι λειτουργίες του αμπερόμετρου, του βολτόμετρου και του ωμόμετρου συνδυάζονται σε μια συσκευή γνωστή ως πολύμετρο. Διαθέτει διακόπτη στο μπροστινό μέρος που επιτρέπει στον χρήστη να επιλέξει τη λειτουργία του μετρητή και την ευαισθησία της μέτρησης.

Το ηλεκτρικό πεδίο γύρω από έναν αγωγό μπορεί να επηρεάσει άλλους αγωγούς που βρίσκονται κοντά του και οι ηλεκτρικές μετρήσεις των χαρακτηριστικών του μπορούν συχνά να συναχθούν από την επίδραση που έχει σε αυτούς τους αγωγούς. Εάν το ηλεκτρικό ρεύμα σε έναν αγωγό αλλάζει ή είναι σε ροή, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο ικανό να προκαλέσει ρεύμα σε οποιονδήποτε άλλο αγωγό εντός του πεδίου. Το μαγνητικό πεδίο γύρω από έναν αγωγό με μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό ρεύμα, όπως αυτός που φέρει εναλλασσόμενο ρεύμα σε σταθερή κατάσταση ροής, μπορεί να μετρηθεί με έναν αισθητήρα Hall. Ένα σταθερό ρεύμα, από την άλλη πλευρά, δημιουργεί ένα ηλεκτροστατικό πεδίο που μπορεί να προσδιοριστεί με ένα ηλεκτρόμετρο, το οποίο μετρά τη δύναμη απώθησης που προκαλείται από το πεδίο σε δύο παρόμοιους αγωγούς.

Τα ηλεκτρικά κυκλώματα και τα εξαρτήματά τους έχουν χαρακτηριστικά που επηρεάζουν την ικανότητα του κυκλώματος να διεξάγει ρεύμα και να δημιουργεί μαγνητικό πεδίο. Οι ηλεκτρικές μετρήσεις αυτών των χαρακτηριστικών συχνά καθορίζονται από υπολογισμούς που βασίζονται σε μετρήσιμα μεγέθη του κυκλώματος, όπως τάση, ρεύμα και αντίσταση. Για παράδειγμα, η χωρητικότητα μιας ηλεκτρικής συσκευής σχεδιασμένης να συγκρατεί ένα φορτίο, όπως μια μπαταρία, προσδιορίζεται από τις μετρήσεις της ηλεκτρικής ισχύος και του χρόνου που απαιτείται για τη φόρτισή της. Η επαγωγή, η ικανότητα ενός κυκλώματος να παράγει τάση όταν βυθίζεται σε μαγνητικό πεδίο, μπορεί να συναχθεί μετρώντας την ένταση του πεδίου με έναν αισθητήρα Hall και την ποσότητα του ρεύματος που παράγεται στο κύκλωμα με ένα αμπερόμετρο.