Jak zkontrolovat napětí multimetrem v zásuvce 220V: kolik voltů, je tam fáze

Jedním z hlavních parametrů napájecí sítě je hodnota napětí. Závisí na tom nejen spolehlivý a dlouhodobý provoz elektrického zařízení, ale také jeho výkon. To platí i pro domácí elektrospotřebiče. K měření napětí se používají speciální přístroje zvané voltmetry. Tuto funkci má i běžný domácí multimetr. V tomto článku zjistíme, jak sami zkontrolovat napětí v zásuvce pomocí multimetru.

Jak měřit napětí

Zdá se nám tedy, že žárovky slabě hoří. Rozhodli jsme se změřit napětí v zásuvce multimetrem. Vezměme si nejběžnější čínské zařízení. Je levný a jeho přesnost a možnosti jsou dostatečné pro použití v domácnosti. Nejprve se seznámíme se zařízením, kterému se pro jeho multifunkčnost říká také tester. Tady to je:

Nahoře vidíme displej, ze kterého se odečítají odečty, uprostřed je otočný přepínač pro volbu režimu a meze měření. Podívejme se proti směru hodinových ručiček:

• OFF – zařízení je vypnuto.
• DCV – sekce přímého měření napětí.
• Ω – úsek měření odporu.
• Kontrola polovodičových diod a testování kontinuity.
• Generátor čtvercových vln (volitelně).
• Kontrola tranzistorů (modrá patice vlevo).
• DCA – sekce pro měření proudu ve stejnosměrných obvodech.
• ACV – sekce měření střídavého napětí.

Vpravo dole vidíme tři konektory pro připojení sond:

• 10ADC – měření stejnosměrného proudu od 200 mA do 10 A.
• VΩmA – měření napětí (DC a AC), odporu a proudu do 200 mA.
• COM – společné pro všechny rozměry.

Důležité! Při měření stejnosměrných napětí a proudů je sonda připojená do zdířky COM záporná.

Zajímá nás sekce ACV a dvě zásuvky – VΩmA a COM. Sondy vložíme do zdířek. Obvykle se černá sonda instaluje do zdířky COM, aby nedošlo k záměně – to umožňuje rychle určit polaritu měřeného stejnosměrného napětí a diod. Berte to jako pravidlo, i když v našem případě na barvě nezáleží, protože střídavé napětí nemá polaritu. Přepínač nastavíme na sekci ACV, limit měření je 750 V, protože 200 je příliš málo, multimetr jednoduše spálíme. Na fotografii nad limit je již vybrán. Sondy vložíme do zdířek a na displeji odečteme hodnoty ve voltech.

Naše zařízení ukazovalo 225 voltů – ideální, protože podle starých norem (GOST 13109-97) by to mělo být 220 V ±10% a podle nových (GOST 29322-2014) – 230 V ±10%.

Je možné pomocí jedné sondy určit přítomnost fáze?

Ačkoli je střídavé napětí nepolární, sítě střídavého proudu mají fázi a nulu. Často při opravách a instalaci kabeláže je nutné zjistit, kde je nulový vodič a kde je fázový vodič. To je kritické například při instalaci spínačů a připojování stacionárních zařízení.

Obvykle se pro tyto účely používají indikátory napětí, běžně označované jako indikátorové šroubováky. Indikátor se rozsvítí – dosáhli jsme fáze. Nesvítí – nula nebo otevřený okruh. Je možné udělat stejný trik s multimetrem pomocí jedné sondy? Bohužel pomocí multimetru nic nezjistíte. Aby se indikátor rozsvítil, musí jím protékat proud. A tento proud protéká naším tělem.

Jeho hodnota je díky proudově omezujícímu rezistoru zabudovanému ve šroubováku velmi malá a bezpečná. Pokud se během měření nedotknete kontaktu umístěného na opačném konci indikátoru, nic neukáže.

Totéž se stane, pokud se dotkneme drátu jednou sondou multimetru. Žádný výsledek nebude. Uchopte druhou sondu a vytvořte obvod, kterým bude protékat proud? Ano, pokud je první sonda umístěna na kontaktu pod fázovým napětím, poteče proud a multimetr ukáže hodnotu tohoto napětí. Ale proud poteče i námi! Bude to tak skvělé, že nám v lepším případě budou jiskřit oči, v horším případě zástava srdce. Fázi však takto najdeme, ale lékař záchranky tuto skutečnost zaregistruje.

Poznámka. Fázi najdete multimetrem. K tomu je třeba změřit napětí (ACV 700 V) mezi testovaným kontaktem a jakýmkoli uzemněným předmětem. Například železné vodovodní potrubí nebo potrubí ústředního topení. Pokud zařízení ukazuje napětí, pak se jedná o fázi. Pokud ne, vynulujte nebo zlomte.

Je možné změřit proud v zásuvce?

Pojďme si definovat, co je proud a napětí a jak se od sebe liší.

• Elektrický proud je řízený pohyb nabitých částic (nosičů elektrického náboje) v látce nebo vakuu.
• Napětí je rozdíl potenciálů mezi dvěma body (v našem případě mezi kontakty zásuvky).

V zásuvce, ke které není připojena žádná zátěž, je mezi kontakty potenciálový rozdíl, ale nedochází k usměrněnému pohybu nabitých částic (v našem případě elektronů). Proud může protékat pouze v uzavřeném okruhu. Zapojte stolní lampu do zásuvky a rozdíl potenciálů způsobí, že obvodem protéká proud. Otevřete spínač lampy a proud se zastaví. Hovořit o proudu ve spojení se zásuvkou, ke které není nic připojeno, je tedy nesmyslné, stejně jako otázka „Jak měřit proud v zásuvce? nedává smysl. Prostě to tam není.

Někteří lidé si myslí, že proud lze měřit zapojením ampérmetru do zásuvky. Právo. Tímto způsobem uzavřeme obvod a objeví se proud. Ale tímto způsobem neměříme proud v zásuvce, ale proud, který se objeví při připojení zátěže – multimetru. A jakýkoli ampérmetr, včetně multimetru, má velmi nízký odpor. V opačném případě jeho připojení ovlivní provoz zátěže. Podle Ohmova zákona se proud rovná napětí dělenému odporem.

I = U/ R

Napětí je vysoké (220 V), odpor zařízení je nízký (ohmy nebo i méně). Při takových hodnotách bude proud dosahovat obrovských hodnot – stovek ampér – a my zařízení jednoduše spálíme a možná dokonce zůstaneme bez očí, aniž bychom cokoli měřili a ani neporozuměli tomu, co se stalo.

Důležité! Síla proudu závisí na zátěžovém odporu a jeho výkonu. Bez jeho připojení není v zásuvce proud a nemůže být. Pouze napětí, které jste již úspěšně změřili.

Jak měřit zátěžový proud

To už je skutečný úkol, který je potřeba čas od času vyřešit. Není však možné měřit proud v AC síti (nebo spíše proud) přímo pomocí multimetru připojením k napájení zátěže v režimu měření proudu. Přístroj je schopen měřit pouze stejnosměrné proudy (DCA) a typ proudu v zásuvce je střídavý. Ale existuje cesta ven. Zátěž musí být připojena přes výkonný rezistor o malém (jednotky nebo lépe desetiny Ohm) známého odporu a musí být změřeno napětí na něm. Na diagramu to bude vypadat takto:

Zbytek je otázkou techniky. Použijme znovu vzorec Georga Ohma:

I = U/ R, kde:

• I – proud spotřebovaný zátěží v ampérech (A);
• U1 – napětí na rezistoru pro měření proudu (ne v patici!) ve voltech (V);
• R – odpor proudového měřicího odporu v ohmech (Ohm).

Předpokládejme, že jsme zapojili topné těleso do zásuvky a k přerušení jeho napájecího obvodu připojili odpor 0.1 Ohm. V tomto případě bylo napětí na rezistoru asi 2 V. To znamená, že obvodem rezistoru protéká proud 2 / 0.1 = 20 A. Ale topné těleso je zapojeno do série s rezistorem, což znamená, že jím protéká stejný proud. Odpor rezistoru je mnohonásobně nižší než odpor zátěže, takže s velmi malou chybou můžeme předpokládat, že zátěží – topným tělesem protéká proud 20 A.

Důležité! Čím nižší je odpor rezistoru snímajícího proud, tím menší chybu vnese do měření proudu procházejícího zátěží.

Jak vypočítat výkon

Vraťme se k našemu topnému tělesu, které odebírá proud 20 A. Je možné na základě nám známých údajů určit jeho výkon? Nepochybně. A na to existuje vzorec a je jednoduchý:

P = já * U, kde:

• P – zátěžový výkon ve wattech (W).
• I – proud zátěží v ampérech (A).
• U – napětí na zátěži ve voltech (V).

Zde potřebujeme ještě jeden parametr – napětí na zátěži. Měříme multimetrem (viz výše). Můžete to udělat přímo v zásuvce, ale je lepší měřit na svorkách topného tělesa, aby se eliminoval vliv odporu připojovacích vodičů. Předpokládejme, že měření ukázala 218 V. Hodnoty dosadíme do vzorce a dostaneme 20 * 218 = 4 360 W, nebo zaokrouhleno na 4,3 kW.

Jen? S topným tělesem – ano. Protože jde o čistě aktivní zátěž. Výpočty budou také správné pro žárovku, žehličku, konvici a girlandu na vánoční stromeček. Všechna tato zařízení představují aktivní zátěže. Je nemožné přesně vypočítat spotřebu energie, řekněme, ledničky nebo podlahového ventilátoru, protože obsahují elektromotory, které zase mají reaktivní složku v zátěži. A tato složka se počítá samostatně, přičemž se bere v úvahu další hodnota – úhel fázového posunu mezi proudem a napětím. Tento parametr je uveden v průvodní dokumentaci pro jakýkoli elektromotor a obecně pro každé zařízení, které má v zátěži jednu nebo druhou reaktivní složku.

Dnes se do takových podrobností nedostaneme, protože toto je téma na samostatný, dlouhý článek. Pokud vás tato otázka zajímá, doporučujeme článek „Ampéry na watty“.

Zjistili jsme, jak pomocí multimetru měřit napětí v zásuvce a také proud spotřebovaný zátěží. Jak vidíte, nic složitého.