Spanning, stroom en weerstand meten met de multimeter. Om dit te kunnen doen is het belangrijk dat je het verschil tussen spanning, stroom en weerstand kent.
Welke aansluitbussen je moet gebruiken bij verschillende metingen
Hoe je veilig kunt werken met de multimeter
Spanning, stroom en weerstand
Spanning
Wat is spanning nou eigenlijk?
Om daar achter te komen gaan we eerst kijken hoe spanning kan worden opgewekt namelijk door:
Spanning geeft het verschil aan in elektrische energie tussen twee (meet)punten. Spanning wordt ook wel potentiaalverschil genoemd.
Afhankelijk van hoe de spanning wordt opgewekt onstaat er een gelijkspanning of een wisselspanning. Bij gelijkspanning is het ene aansluitpunt altijd positief en het andere aansluitpunt negatief. We zeggen dan ook wel dat de 'polariteit' hetzelfde blijft.
Bij wisselspanning veranderd de polariteit dus steeds:de aansluitpunten zijn dus wisslend positief of negatief
Als we spanning meten met een multimeter, meten we altijd een verschil. Belangrijk is om bewust te worden van het volgende.
Stel punt A = +12 V (bijvoorbeeld een accu)
Stel punt B = +5 V (bijvoorbeeld een sensor in hetzelfde syteem)
Het verschil is A-B=7V dit is dan ook de waarde die de multimeter zal aangeven wanneer je een spanningsmeting verricht tussen punt A en B. Bedenk dus altijd goed bij een meting wat je als referentiepunt neemt.
Stroom
Wat is stroom nou eigenlijk?
Als we spanning op een apparaat aansluiten krijgen we een gesloten stroomkring. Bij een gesloten stroomkring kan er een stroom gaan vloeien
Om te begrijpen hoe stroom tot stand kan komen moet je begrijpen hoe atomen zijn opgebouwd. Een valentie-elektron is een elektron dat zich in een nog niet helemaal opgevulde elektronenschil bevind. Electronen in de buitenste schil noem je valentie elektronen. Deze elektronen kunnen makkelijk overspringen tussen de atomen en worden dan ook wel vrije elektronen genoemd.
Om een voorstelling te kunnen maken van stroom vergroten we een stukje van een stroomkring zodat we de atomen kunnen zien. Dat kan natuurlijk in werkelijkheid niet.
Zodra we de plus(+) en de min(-) verbinden aan een lamp (X) door middel van een geleider, gaat er een elektronenstroom vloeien (Let op! dit is niet hetzelfde als elektrische stroom). De elektronen verplaatsen zich door de geleider van min(-) naar plus(+).
Vroeger wist men nog niet zo veel van atomen en er werd gedacht dat de elektronenstroom van plus(+) naar min (-) ging. Later werd deze theorie pas ontdekt dat dit juist andersom was. Toch houd men zich aan de afspraken die men vroeger gemaakt heeft. Als we over stroom praten bedoelen we elektrische stroom en die gaat van plus(+) naar min(-).
De elektronenstroom en elektrische stroom zijn dus verschillend van richting.
Wanneer we elektrische stroom gaan meten, moet de multimeter dus onderdeel zijn van de gesloten stroomkring.
Weerstand
Wat is weerstand nou eigenlijk?
Weerstand begrenst de doorgang van elektronen en dus de elektrische stroom
Weestand zorgt er dus voor dat de stroom dus begrenst wordt. George Ohm ontdenkte een verband tussen spanning, stroom en weerstand. Namelijk:
''De stroomsterkte door een geleider is recht evenredig met het potentiaalverschil tussen de uiteinden''
De wet van Ohm, hieruit volgde de formule U = I · R waarin:
Spanning U uitgedrukt in Volt (V)
Stroom I uitgedrukt in Ampere (A)
Weerstand R uitgedrukt in Ohm (Ω)
Om weer even op te frissen hoe dat nou ook al weer sprecies zat, hier een link
De multimeter
Meten
Meten van spanning
Meten van stroom
Meten van weerstand
Practicum
Practicum: Meten van spanning
Doel van de opdracht:
Een multimeter kunnen instellen en aansluiten voor het gebruik als voltmeter.
De spanning kunnen meten en de meetresultaten kunnen aflezen.
Informatie:
Neem een multimeter voor je op de meettafel.
Voordat je een multimeter gaat aansluiten moet je eerst weten wat je gaat meten.
Met een multimeter kun je namelijk meerdere grootheden meten.
Een grootheid is als voorbeeld lengte, de afkorting is l, eenheid is meter en de afkorting daarvan is m.
Informatie:
Voordat je de multimeter aansluit moet je eerst de meter op de juiste grootheid en het juiste meetbereik instellen. Op de multimeter zit een draaiknop waarmee je kunt instellen welke grootheid je wilt gaan meten.
In deze meting gaan we de spanning meten en zet je dus de knop op spanning.
Het meten van de spanning.
Benodigdheden:
Voedingsbron 0……12 V (DC)
Universeelmeter
Weerstand 100W ,Weerstand 220W, Weerstand 470W
Weerstandsbord.
Bouw onderstaande schakeling op, inclusief de voltmeter. Zorg ervoor dat punt 1 in de V-bus en punt 2 in de COM wordt aangesloten.
Laat de schakeling controleren door de docent en schakel pas daarna de spanning in!
Figuur 1. Aansluitschema
Meet met de voltmeter eerst de spanning over de weerstand R1 dat is U1.
Sluit daarna de meter over R2 aan en je meet dan de spanning over R2.
Vervolgens sluit je de meter aan over R3 aan en meet je de spanning over R3.
Als je een minteken voor de waarde hebt staan moet je de aansluitingen omdraaien!
Practicum: Meten van stroom
Doel van de opdracht:
Een multimeter kunnen instellen en aansluiten voor het gebruik als ampèremeter.
De zekeringen van de Ampèremeter kunnen controleren.
De stroom kunnen meten en de meetresultaten kunnen aflezen.
Informatie:
Neem een multimeter voor je op de meettafel.
Voordat je een multimeter gaat aansluiten moet je eerst weten wat je gaat meten.
Met een multimeter kun je namelijk meerdere grootheden meten. Een grootheid is als voorbeeld lengte, de afkorting is l, eenheid is meter en de afkorting daarvan is m.
Het instellen van de multimeter.
Voordat je de multimeter aansluit, moet je eerst de meter op de juiste grootheid, AC of DC en het juiste meetbereik instellen.
Op de multimeter zit een draaiknop. Deze draaiknop moet je instellen op de grootheid die je wilt gaan meten.
In deze meting gaan we stroom meten, dus zet je de draaiknop op stroom. Meestal moet je meteen de eenheid instellen.
Zet de meter op ampère (A).
Er zijn twee soorten stroom: gelijkstroom (DC) en wisselstroom (AC).
Zet de meter op de juiste soort stroomsoort.
Ook de hoogte van de in te stellen stroom is van belang. Zorg dat de ingestelde stroom op de meter niet te laag is. Want anders klap de zekering eruit!
Het aansluiten van de meetsnoeren.
Er moeten altijd twee bussen worden aangesloten. Als je de stroom moet meten gebruik je de A-bus en de COM.
Zorg ervoor dat de stroom altijd bij de A-bus de meter in gaat en bij de COM de meter verlaat.
Is de stroom kleiner dan 400mA (0,4A) dan kun je voor een nauwkeurigere aflezing de mA bussen gebruiken. Haal de snoer dan uit de A-bus en draai de meter op de mA stand. Steek vervolgens de draad in de mA-bus.
Het meten van de stroom.
Benodigdheden:
Voedingsbron 0……12 V (DC)
Universeelmeter
Weerstand 100 W, weerstand 220 W, weerstand 470 W
Weerstandsbord
Bouw de schakeling uit figuur 2 op.
Neem een vaste spanning van 12 V(DC). Zet de meter op het meetbereik van 400 mA. Zorg ervoor dat punt 1 op de mA-bus en punt 2 op de COM wordt aangesloten.
Figuur 2. Stroomkringschema
Laat de schakeling controleren door de docent en schakel pas daarna de spanning in!
Zorg dat je het meetbereik kiest dat zo dicht mogelijk bij de gemeten waarde ligt. De meetnauwkeurigheid is dan het grootst.
Meet met de universeelmeter eerst de stroom door weerstand R1. Dat is I1. Schakel de spanning uit en vervang daarna weerstand R1 door een weerstand R2 van 470 Ohm. Schakel de spanning weer in en meet de stroom I2. Doe dit ook met weerstand R3 van 1K Ohm en meet de stroom I3.
Practicum: Meten van weerstand
Doel van de opdracht:
De mogelijkheden van een multimeter ontdekken.
Weerstand kunnen meten met een multimeter en de meetresultaten beoordelen.
De juiste aansluitingen van een multimeter kunnen gebruiken.
Informatie:
Neem een multimeter voor je op de meettafel.
Voordat je een multimeter gaat aansluiten moet je eerst weten wat je gaat meten. In deze meetopdracht ga je de weerstand van een aantal componenten meten.
Als we de weerstand meten met een universeel meter gebruiken we geen voeding. De voeding om dit te kunnen meten zit in de meter en is vaak een batterij van 9 volt.
Figuur 3. Aansluitschema
Het meten van de weerstand.
Benodigdheden:
Universeelmeter
weerstand
koperdraad
lampje
Eerst moeten de meetdraden aangesloten worden op de bussen van de multimeter. De zwarte draad gaat altijd in de com-poort.
Voordat je goed kunt beoordelen wat de weerstand is van het component dat je wilt doormeten, moet je eerst de weerstand van de gebruikte meetdraden bepalen. De werkelijke weerstand van het component is dan de afgelezen weerstand van het component verminderd met de weerstand van de meetdraden.
De weerstand van de meetdraden bepaal je door de meetpennen stevig tegen elkaar te duwen en de weerstandswaarde af te lezen.
Met een multimeter kun je naast weerstand ook de spanning en de stroom meten. Wanneer we de spanning meten, wordt het spanningsverschil over een component of een installatie gemeten. Een voltmeter mag geen stroom doorlaten en heeft daarom een zeer hoge weerstand. De waarde kan wel 10 MW = 10.000.000 W zijn.
Het arrangement Spanning, stroom en weerstand meten met de multimeter is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Jos Groenewegen
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2018-11-04 11:18:57
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
