為什麼電流表不能並聯在電路中,如果並聯的話會出現什麼狀況?

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電流表在測量負載電流時,要求電流表要與負載串聯,因為串聯電路中,流過電流表的電流就是流過負載的電流,這樣才能通過電流表讀出負載電流。若電流表與負載並聯,此時負載可能會被電流表內部的分流電阻短路,導致負載無法正常工作,這樣也就無法測量負載電流了。若負載是直接並聯在大功率電源的兩端(譬如,12V/50AH電瓶點亮一個12V燈泡),此時若將電流表並聯在負載兩端,就相當於測量電源的短路電流,這樣很容易損壞電流表內部的分流電阻。下面我們來看一下數字電流表測量電流的基本工作原理。

▲ 數字電流表測量電流的基本原理

數字電流表和數字萬用表電流檔一般由分流電阻(分流器)和直流電壓表頭兩部分組成。分流電阻一般為毫歐級的低阻值電阻(小電流檔的分流電阻阻值略大些,一般為幾歐到幾十歐),其作用是將被測電流轉為被測電壓。測量電流時,分流電阻與負載串聯,這樣負載電流流過分流電阻,便會在其上產生相應的壓降(只要選用合適的分流電阻,譬如選用1Ω的分流電阻,那麼1A的負載電流將產生1V的壓降),將該壓降送至電壓表頭即可讀出負載電流的大小。

▲ 指針式電流表

不論指針式電流表還是數字電流表,在測量負載電流時,要求電流表要與負載串聯,只有這樣,流過電流表的電流才等於負載電流。若是將電流表並聯在負載兩端,由於電流表內部分流電阻的阻值一般都遠小於負載的電阻,此時負載會被短路,大部分電流都會流過分流電阻,這樣測得的電流顯然不是負載電流。我們來看下圖所示電路。

▲ 電流表測量負載電流時的接法

上圖電路中的電流表A用來測量燈泡L1和L2總的工作電流,由於電流表A與L1和L2串聯,這樣流過L1、L2及電流表的電流是相等的,通過電流表即可讀出兩個燈泡總的工作電流。電壓表V並聯在L1兩端,用來測量L1兩端的電壓。假設將電流表A改接在電壓表的位置,此時電流表內部分流電阻與L1並聯,由於分流電阻(假定其阻值不是遠小於L1的阻值)分走了流過L1的部分電流,導致L1亮度變弱,L2的亮度有一定的增大,這樣電流表顯示的電流既不是L1的電流,亦不是L2的電流。


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電流表用於測量電流,電流測量需要串聯

電流表顧名思義用於測量電流。因為串聯在電路中的所有元件通過的電流都是相等的,所以我們可以用串聯法測量電路中的電流。

電流表測量電流原理

  • 根據串聯在電路中的所有元件所通過的電流相等的原則,把電流表串聯到電路中去就可以測出電路的電流了。
  • 串聯會增加電路的內阻,如果內阻變大了,整個電路中的電流就發生變化了,所以電流表的內阻必須足夠的小,小到產生的影響可以忽略不計才可以。
  • 根據歐姆定律I=U/R,可以計算出電流,電流表的內阻是固定的,電流表只要測量出自身的壓降就可以計算出電路的電流。
  • 電流表有數字式的電流和表指針式兩種

數字式的電流表測量電流的原理及方法

數字式的電流表內置了高精度的AD(模數轉換)採樣的芯片,可以精確測量到自身的微小壓降,進而轉換為電流,顯示在顯示屏上。

指針式的電流表測量電流的原理及方法

指針式的電流表是機械式的,它的內部有線圈、永磁體、彈簧、錶盤等結構,電流越大,線圈產生的磁力越強,帶動指針轉動的角度越大,錶盤上的刻度就可以指示出電流的大小了。

電流表並聯在電路中會燒壞

  • 首先並聯是分流的,一部分電流從負載流過,一部分電流從電清表流過,所以並聯到電路中的電流表沒法測量到負載的電流。

  • 其次,電流表的內阻是非常小的。根據歐姆定律I=U/R,通過電流表的電流會非常的大,直接損壞電流表。

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電流表是用來測量電流的工具,絕對不允許並聯在電路中,只能串聯在迴路中測電流,如果並聯在電路中可能會把電流表燒壞。

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電流表需要串聯在電路中

電流表是用來測量回路中電流大小的工具,和電壓表經常在一起時使用。電流表需要串聯在電路中,電壓表需要並聯在電路中。電流表的內阻非常低幾乎為零,串聯在迴路中幾乎不增加回路的線電阻對迴路電路幾乎不產生影響。而電壓表的內阻為無窮大,並聯在被測元器件之間實現電壓的檢測。電流表和電壓表的使用電路如下圖所示。

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電流表並聯的後果

電流表的內阻非常小几乎為零,如果並聯在電路中,則被並聯的電路會被電流表短路掉,電流都從電流表流過了,如果迴路中電流較大超過電流表的量程的話會把電流表燒壞。如下圖所示。

上圖中,將電流表並聯在了負載(燈泡)兩端,那麼負載迴路被電流表短路,電流幾乎不從燈泡流過,而從電流表流過,如果電流超過了電流表最大所能承受的電流,則電流表即被燒壞。

同樣的道理,電壓表不能串聯在電路中,由於電壓表的內阻非常大,串聯在電路中的話,相當於在電路中增加了一個無窮大阻值的電阻,電路類似斷路,不再工作。

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電流表和電壓表達區別對比

電流表和電壓表是電子行業經常用到的必備工具,萬用表的功能中就包含電流表和電壓表。這兩者的區別如下:

電流表:內阻幾乎為零,需要串聯在電路中,不能並聯;

電壓表:內阻為無窮大,需要並聯在電路中,不能串聯;

電流表和電壓表的典型測量電路如下圖所示。

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為什麼電流表不能並聯在電路中,如果並聯的話出現什麼情況?

因為電流表的內阻是很小的,如果並聯在電路中就會有短路現象發生。這樣就容易燒壞表,很多人有時不注意,將萬用表撥到電流檔位去測電壓結果萬用表就燒了。
圖中左邊那個燈泡用了一個導線直接連接兩端,相當於萬用表當電流表使用時時,兩隻表筆搭接在它兩個接線柱一樣,短路則燈泡不亮。

某次有個新人,去測量壓力變送器的電流值,結果萬用表檔位是選對了,但是將它並聯使用,變送器突然斷電結果跳車了,是什麼情況呢?

因為壓力變送器是採用兩線制的,其電源與信號共用一對線。測量其電流信號必須斷開一根線將測量儀表串進去方可測量信號。因為萬用表撥到電流檔位,此時就是電流表,其內阻很小的,如果是並聯使用那就相當於用一根導線直接從電源正連接到電源負,線路中用的設備就不會有電源了。此時,出現的是壓力變送器斷電,又因為這個壓力點是關聯聯鎖的,所以跳車了。至於萬用表不燒燬,它的電源只有24V,線路電流也就4-20mA,短暫的短路不會導致它燒燬。如果是用在220V的電路上,基本上就是燒了。

記得還有個同樣的問題,不是測量儀表信號,是接線!有個傳感器輸出信號要送到三個儀表顯示,當時別人用了一個一進兩出的隔離安全柵,顯然還有臺儀表沒有接線的位置了。於是他就將那個沒接線的儀表與另外一個接線的並接一起,結果導致兩臺二次顯示儀表都沒數據顯示了。原因是傳感器輸出的是電流信號,相當於電流源,取用的時候只能將二次儀表串聯使用。後面把沒接線的那個二次顯示儀表與另外一臺二次顯示儀表串聯,再與隔離安全柵串聯,於是兩臺儀表都顯示正常了。

由此可知,只要是電流源不管是測量還是使用,都要將測量儀表或顯示儀表串聯在電路中實現,否則就變成了短路。


Talk工控小白


簡明扼要

首先,電流表,不用考慮內部結構,它就是一個內阻很低很低的電壓表,這樣串聯在電路中測量電流,幾乎對電路無影響!如果在測量的時候並聯在用電器的兩段,就相當於把一個阻值很小很小的電阻並聯在電路中,短路了!!!電路最怕的就是短路!!!結果是燒燬電路,或燒燬電錶。……。

這時候才可以做如下理解。

電流表是一個量程很小的電錶,這個電錶頭(指針式)最大量程有幾十微安(例如指針式mf47萬用表50微安),表頭的線圈由於有內阻,所以它即是電流表也是電壓表(不過量程太小不實用)。為了實用,必須擴大量程。

在這個表頭內部兩段並聯一個很小很小的電阻(比如是表頭阻值的1/10000),它的量程就擴大了10000倍,原來最高量程是50微安,現在變成了最高500毫安的電流量程的電流表。

在這個表頭內部串聯一個大的電阻(比如是表頭線圈的阻值的10000倍,也這個表頭就變成了電壓表)量程擴大了10000倍,原來最高量程是0.25伏的電壓表,這個時候就變成了是2500伏量程的電壓表。


假冒帥哥


電流表是測電流的,必須串聯於負載迴路中,才能測得到迴路電流。

而並聯的話,通過電流表的電流就不是負載迴路電流了。電流分路通過電流表,你說還是你想測量的東西嗎?

當然這也跟電流表的工作原理有關。電流表一般是通過橋接標準電阻採樣。而後,經後續電路轉換,形成相應的數字顯示出來。

所以電流表測電流,比較麻煩,必須串接於電路之中。



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