Ampe kế là gì? Công dụng của ampe kế

Điện năng là một yếu tố đóng vai trò quan trọng để thúc đẩy sự phát triển của xã hội loài người. Cường độ dòng điện là đại lượng dùng thể hiện độ lớn của điện năng và thường được đo lường bằng Ampe kế. Vậy Ampe kế là gì? Công dụng của ampe kế? Cùng Vimitech tìm hiểu về thiết bị đo này qua bài chia sẻ dưới đây nhé!

1. Ampe kế là gì?

Ampe kế là dụng cụ có nhiệm vụ đo lường cường độ dòng điện được mắc nối tiếp trong mạch. Ampe kế để đo các cường độ dòng điện cỡ nhỏ được là miliampe. Tên của dụng cụ đo này được lấy theo tên của đơn vị đo dòng điện là Ampe ký hiệu là A

Ampe kế lý tưởng là thiết bị đo có điện trở bằng 0, nhưng trên thực tế tất cả các thiết bị đo này đều có điện trở ở mức nhỏ. Thông thường trên thân của ampe kế thường có 2 điểm dược ký hiệu là (-) được mắc vào cực âm của dòng điện và (+) được mắc vào cực dương.

2. Công dụng của ampe kế

Ampe kế là gì? Ampe kế có công dụng gì?

Công dụng của ampe kế như đã đề cập ở trên, nó được sử dụng để đo lường cường độ dòng điện. Ngoài công dụng này thì ampe kế còn được sử dụng để phục vụ nhiều mục đích khác nhau. Hiện nay một số Ampe kế với công nghệ hiện đại được trang bị thêm một số tính năng khác như: đo điện trở, tần suất, điện dẫn,…

Thiết bị đo này cũng được sử dụng như một công cụ để kiểm tra điện trở, đoản mạch trong các mạch điện, giúp việc sửa chữa, kiểm tra mạch điện nhanh chóng hơn. Tuy nhiên do phạm vi đo lường của thiết bị đo này tương đối nhỏ và độ chính xác vẫn còn thấp nên trong việc kiểm tra, sửa chữa chuyên nghiệp thì dụng cụ này vẫn chưa được ứng dụng nhiều.

3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ampe kế là gì

Ampe kế là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ampe kế?

3.1 Cấu tạo

Ampe kế là thiết bị đo được cấu tạo khá đơn giản từ một số bộ phận sau:

• Chốt âm và chốt dương dùng để nối vào mạch điện
• Bảng hiển thị thông số và các kim quay được đặt trên dải đo.
• Bên trong thiết bị có một ống dây chứa 1 thanh sắt non được cố định và 1 thanh sắt được gắn trên trục quay
• Ngoài ra còn một số chi tiết khác như vỏ máy đo, vít điều chỉnh,…

3.2 Nguyên lý hoạt động của ampe kế là gì?

Ampe kế hoạt động dựa trên nguyên lý từ trường biến thiên được sản sinh bởi đường dây điện và cuộn cảm trong đường dây điện. Khi có dòng điện đi vào từ trường biến thiên sẽ được sinh ra làm quay phần kim đến giá trị cường độ dòng điện tương ứng ở trên mặt hiển thị.

Lưu ý: Hạn chế lắp đặt thiết bị đo này trong các môi trường có từ trường sẽ ảnh hưởng lớn đến độ chính xác kết quả đo

4. Công thức tính cường độ dòng điện 

Công thức tính cường độ dòng điện:

I= U/R

Trong đó:

• I: là cường độ dòng điện đơn vị là ampe (A)
• U: Là đơn vị tính hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện được đo bằng đơn vị Vôn (V).
• R là đơn vị tính điện trở của vật dẫn điện và được đo bằng đơn vị là Ohm (Ω).

5. Một số loại ampe kế phổ biến

5.1  Ampe kế can thiệp

Ampe kế là gì? Ampe kế can thiệp là gì?

Ampe kế can thiệp là thiết bị đo được mắc nối tiếp với dây điện trong một mạch điện. Để không ảnh hưởng nhiều đến mạch điện thì hiệu điện thế tiêu thụ phải được giữ ở mức nhỏ nhất. Kháng trở tương đương với ampe kế trong mạch luôn bé hơn so với điện trở. 

Các thiết bị ampe kế thường được thế kế có ký hiệu A nằm ở vòng tròn ở giữa.

5.1.1 Ampe kế khung quay

Ampe kế khung quay là thiết bị đo được thiết kế dùng để đo cường độ dòng điện một chiều chạy trong mạch điện. Thiết bị đo này được cấu tạo từ một số bộ phận như: Kim, lò xo xoắn, thước hình cung, nam châm, cuộn dây dẫn điện, chốt giữ lò xo,…

Nguyên lý hoạt động của thiết bị đo này thường hoạt động nhờ vào tác động của từ trường. Cuộn dây sẽ ảnh hưởng làm lò xo xoắn lò xo và quay kim. Đồng thời đầu kim sẽ chỉ trên thang đo tương ứng với độ lớn của cường độ dòng điện

5.1.2 Ampe kế điện tử

Ampe kế điện tử là thiết bị đo được ứng dụng khoa học kỹ thuật vào đo lường độ lớn của cường độ dòng điện. Bản chất của thiết bị đo này llà sử dụng để đo hiệu điện thế ở trong những dòng điện có điện trở nhỏ. Từ đó cường độ dòng điện sẽ được suy ra từ hiệu điện thế theo định luật Ohm

5.1.3 Ampe kế sắt từ

Ampe kế là gì? Ampe kế sắt từ là gì?

Ampe kế sắt từ là thiết bị đo có khả năng đo lường dòng điện xoay chiều đo góc đo của kim đo không phụ thuộc vào chiều của dòng điện. Thiết bị đo này được sử dụng khá phổ biến trong nhiều hệ thống.

Ampe kế sắt từ hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Khi cho dòng điện đi qua ống dây, bộ phận này sẽ sản sinh ra từ trường cảm ứng từ tới 2 thanh sắt non từ đó biến 2 thanh sắt này thành nam châm cùng chiều. Lực đẩy của 2 nam châm cùng chiều này sẽ khiến thanh sắt non dịch chuyển một góc quay tương ứng với giá trị cường độ dòng điện.

5.1.4 Ampe kế nhiệt

Ampe kế nhiệt là thiết bị đo cũng nằm trong danh sách những ampe kế can thiệp. Nghĩa là để đo lường bắt buộc phải mắc thiết bị đo này với 2 cực của nguồn điện.

Ampe kế nhiệt được cấu tạo từ một số bộ phận như: 1 thanh kim loại mảnh dài được cuộn lại thành một lò xo và một đầu được gắn cố định, 1 đầu còn lại chuyển động trên nền thước đo hình cung.

Nguyên lý hoạt động: Khi có dòng điện chạy qua thanh kim loại, khiến thanh kim loại nóng lên đạt mức nhiệt nào đó. Thanh kim loại này sẽ có xu hướng giãn nở to đẩy đầu còn lại cong lên chỉ vào giá trị cường độ điện tương ứng.

5.2 Ampe kế không can thiệp

Ampe kế là gì? Ampe kế không can thiệp là gì?

Ampe kế không can thiệp là thiết bị đo không cần mắc nối tiếp vào mạch điện vẫn có khả năng đo lường cường độ của dòng điện. Một số thiết bị đo ampe kế không can thiệp phổ biến như:

5.2.1 Ampe kế kìm

Ampe kế kìm là thiết bị đo được thiết kế dạng kìm. Thiết bị đo này được thiết kế chuyên dụng cho các dòng điện có cường độ lớn từ 100A – 2000A. Cơ chế hoạt động của thiết bị này nhờ phần đầu kìm tiếp xúc trực tiếp với mạch điện. Thông thường ampe kế kìm thường được chia làm 2 loại:

• Ampe kế kìm dạng chỉ thị kim.
• Ampe kế kìm dạng chỉ thị số.

5.2.2 Đầu dò hiệu ứng Hall

Đầu dò hiệu ứng Hall là thiết bị đo hoạt động đo lường dựa trên nguyên lý Hall. Thiết bị đo này được thiết kế gồm 1 thanh màu đỏ được quy định là Hall, thanh màu xanh là lõi sắt từ. Bộ khuếch đại điện màu tím và màu xanh lam là điện trở.

Để sử dụng thiết bị đo này chỉ cần cuốn một vài vòng dây mang dòng điện cần đo quanh lõi sắt từ của đầu đo. Từ đó ta có thể có đủ từ trường để kích thích hoạt động của đầu đo.