Created by Nikol Vypior (osobní/personal)
el. proud se rovná náboji, který proteče vodičem "v jeho průřezu" za čas.
1. metodou přímou – pomocí ohmmetrů
2. metodou nepřímou (např.Ohmovou) – v obvodu je zapojen ampérmetr a voltmetr, z naměřených hodnot se pomocí Ohmova zákona vypočítá rezistor.
V kilowathodinách měříme spotřebovanou elektrickou energii domácností a přístroj, který používáme k měření spotřebované elektrické energie, se nazývá elektroměr.
Napětí na kondenzátoru je tím větší, čím je v něm větší náboj a čím má menší kapacitu; neboli výška hladiny je tím větší, čím je v nádobě více kapaliny a čím má nádoba menší plochu podstavy.
Náboj uložený v kondenzátoru je tím větší, čím je větší kapacita a napětí na kondenzátoru; neboli množství kapaliny v nádobě je tím větší, čím má nádoba větší plochu podstavy a čím je větší hladina kapaliny.
Kondenzátor je lineární pasivní součástka, která je schopna pojmout elektrický náboj Q. Schopnost ukládat náboj se označuje jako kapacita C - tedy kolik coulombů nabijeme do kondenzátoru, když je na něm napětí 1 V. Kapacitu udáváme v jednotkách farad F.
V určitém smyslu je možné si kondenzátor představit jako nádobu a náboj jako kapalinu. Kapacitu kondenzátoru pak v této analogii představuje plocha podstavy nádoby a napětí výška hladiny.
Kondenzátor si také můžeme představit jako pružinu. Stejně jako se dá pružina natahovat, dá se do kondenzátoru nabíjet elektrický náboj.
Elektrické měření je měření elektrických veličin (např. napětí U nebo proudu I) a měření neelektrických veličin (např. tlaku, teploty, rychlosti) s využitím elektrických měřicích prostředků. Neelektrické fyzikální veličiny lze poměrně snadno převést na elektrické veličiny, tedy na elektrické signály, které jsou nositeli informace.
https://docs.google.com/document/d/1BxJa8PqO4EApxCxEbXMSseEY5NwrQkKos4_Lr0Cg3AE/edit
http://hellweb.loose.cz/index.php?page=school&subpage=elm&id=5
Ohmova metoda měření elektrické kapacity je nepřímou metodou, kdy se měří proud a napětí a z toho se dopočítává elektrická kapacita. Kvůli spotřebě voltmetru, zvýšení odporu větve voltmetru a početním korekcím není tato metoda příliš přesná, používá se proto z pravidla pouze pro informativní měření.
Při měření vycházíme z upraveného Ohmova zákonu.
vyjadřuje míru odporu při vytváření elektrického pole v určitém přenosovém médiu
Elektrická kapacita popisuje schopnost vodiče shromažďovat a uchovávat elektrický náboj. Čím větší kapacita, tím větší náboj může být v tomto vodiči uložen. Elektrická kapacita je závislá na tvaru, rozměrech a materiálu zkoumaného vodiče. Můžeme se bavit o dvou základních případech kapacity a to sice o kapacitě osamoceného vodiče (vlastní kapacitě) a o kapacitě soustavy dvou navzájem izolovaných vodičů (vzájemné kapacitě). V prvním případě zkoumáme kapacitu mezi zkoumaným vodičem a zemí, v druhém případě zkoumáme kapacitu celé soustavy. Takové soustavě říkáme kondenzátor.
Elektrická kapacita je definována jako podíl množství náboje ve zkoumaném vodiči a elektrického potenciálu na jeho povrchu. Měříme ji proto tak, že začneme zkoumaný vodič či soustavu vybíjet nebo nabíjet pod známým proudem a měříme rychlost změny napětí. Čím pomaleji se napětí mění, tím větší je kapacita zkoumaného vodiče a naopak. Jednotkou elektrické kapacity je jeden Farad, který je ale pro praktická použití příliš velkou jednotkou, typicky se proto používají tzv. dílčí jednotky.
1 milifarad = 1 mF = 10^-3 F
1 mikrofarad = 1 µF = 10^-6 F
1 nanofarad = 1 nF = 10^-9 F
1 pikofarad = 1 pF = 10^-12 F
Existuje několik základních metod měření elektrické kapacity.
pasivní elektrotechnická součástka, jejíž charakteristickou vlastností je kapacita.
Každý skutečný kondenzátor kromě toho vykazuje další, takzvané parazitní vlastnosti, jako je indukčnost a odpor, čímž se odlišuje od kapacitoru, což je myšlená ideální součástka, která má pouze kapacitu, navíc stálou a nezávislou na okolních podmínkách.
Kondenzátor se skládá ze dvou vodivých desek (elektrod) oddělených dielektrikem. Na každou z desek se přivádí elektrické náboje opačné polarity, které se vzájemně přitahují elektrickou silou. Dielektrikum mezi deskami nedovolí, aby se částice s nábojem dostaly do kontaktu, a tím došlo k neutralizaci, jinak vybití elektrických nábojů. Přitom dielektrikum svou polarizací zmenšuje sílu elektrického pole nábojů na deskách a umožňuje tak umístění většího množství náboje.
Vzhledem k elektrostatické indukci je velikost náboje na obou deskách stejná.
Složitější přístroje používají jiné techniky, jako měření kapacitoru jeho zapojením do obvodu měřicího můstku. Všechny jsou založeny na stejném principu a to sice, že porovnáváme výstup ze dvou děličů napětí, které sdílí společný zdroj. Na příslušnou větev můstku připojíme zkoumaný kondenzátor a na zbylých součástkách měníme hodnoty, dokud můstek nedostaneme do vyváženého stavu, což je stav, kdy jsme ze známých hodnot součástek ve třech větvích můstku schopni určit hodnotu kapacity našeho kondenzátoru na čtvrté větvi obvodu. Můstek je schopen podle požadavků měřit ostatní parametry (sériový odpor a indukčnost). Díky použití Kelvinovo propojení a dalších technik pro zpřesnění měření, jsou můstková zařízení schopna měřit kapacity od pikofaradů do jednotek faradů.
Pomocí petersonovy cívky (tlumivka)
Složitější přístroje používají jiné techniky, jako měření kapacitoru jeho zapojením do obvodu měřicího můstku. Změnou hodnot součástek v ostatních větvích můstku se můstek dostane do vyváženého stavu, což je stav, kdy jsme ze známých hodnot součástek ve třech větvích můstku schopni určit hodnotu kapacity neznámého kondenzátoru. Můstek je také schopen podle požadavků měřit ostatní parametry (sériový odpor a indukčnost). Díky použití Kelvinovo propojení a dalších technik pro zpřesnění měření, jsou můstková zařízení schopna měřit kapacity od pikofaradů do jednotek faradů.
Existují také číslicové měřiče. Jedná se o nepřímé měřiče, které nejprve převedou kapacitu na na funkci času, kterou posléze integrují. Plocha pod grafem této funkce pak odpovídá kapacitě měřené elektrické součástky.
Mnoho digitálních voltmetrů obsahuje funkci pro měření kapacity. Tyto obvykle pracují s tím, že nabíjejí a vybíjejí kondenzátor známým proudem a měří rychlost změny napětí. Čím pomalejší rychlost nárůstu napětí, tím je měřená kapacita větší. Digitální multimetry obvykle měří kondenzátory v rozsahu od nanofaradů do několika set mikrofaradů.
K měření elektrického napětív obvodu používáme přístroj – voltmetr.
Zanedbáváme při tom ztrátový součinitel tg-delta.
Pro měření elektrického proudu používáme ampérmetry, které jsou při měření zapojeny vždy do série se spotřebičem. U ampérmetru je důležité, aby měl co nejmenší vnitřní odpor – čím je menší, tím menší příkon spotřebuje sám ampérmetr a tím je měření přesnější.
Scheringův můstek je tvořen dvěma rezistory, třemi kondenzátory a detektoru, který se využívá k vyvažování můstku.
Používá se k měření kapacit, ztrátového činitele a permitivity izolantů. Jde o jeden z nejpoužívanějších můstků v obvodech se střídavým napětím. Odchylka při měření kapacit bývá řádově 0,1 %.
De Sautyho můstek je tvořen dvěma rezistory, dvěma kondenzátory a nulovým indikátorem. Aby bylo možno můstek úplně vyvážit, musely by být kondenzátory Cx (měřený kondenzátor) a CN (vyvažovací kondenzátor) bezeztrátové. To však v praxi neplatí, a proto nelze u tohoto můstku splnit podmínku ϕx + ϕ4 = ϕ2 + ϕ3. To znamená, že nelze můstek úplně vyvážit. Pokud se zanedbají ztrátové odpory kondenzátorů, lze pro podmínku rovnováhy zapsat:
Tato metoda se dá využít pro měření kapacity kondenzátorů s malým ztrátovým činitelem, stačí-li vyvážení na minimální výchylku. Nehodí se pro měření kondenzátorů s pevným dielektrikem.
