Studiind această temă, veți fi capabili:
1. să identifici defecțiunile electrice prin măsurarea tensiunilor într-un circuit electric;
2. să depistezi căderile de tensiune într-un circuit electric.
4.1. Identificarea defecțiunilor electrice prin măsurarea tensiunii într-un circuit electric
Măsurarea tensiunii în unele puncte ale circuitului este o metodă folosită destul de des pentru identificarea defecțiunilor circuitului electric, deoarece este o metodă rapidă și logică de operare.
Înainte de a începe testarea va trebui să porniți consumatorul.
Este important să subliniem că, deși măsurarea tensiunii poate fi utilă în identificarea anumitor defecțiuni, ea trebuie utilizată în context și în combinație cu alte tehnici de diagnosticare pentru a obține o evaluare completă și precisă a stării unui sistem sau dispozitiv. De asemenea, este important să se respecte întotdeauna măsurile de siguranță adecvate atunci când se lucrează cu tensiuni sau cu orice altă sursă de energie.
Metoda de măsurare a tensiunilor folosește multimetrul și prevede următoarele:
V1: Măsurarea tensiunii de alimentare. Se măsoară tensiunea la bornele bateriei (Figura 1a).
V2: Măsurarea tensiunii pe consumator. Aceasta este tensiunea aplicată sau necesară (Figura 1b).
Figura 1. Măsurarea tensiuni cu multimetrul:
a) V1 - Măsurarea tensiunii de alimentare; b) V2 - Măsurarea tensiunii pe consumator;
V3: Măsurarea pierderii de tensiune pe circuitul de masă. Aceasta este tensiunea pe cablul/sârma de la terminalul negativ al consumatorului la borna negativă a bateriei. Aceasta poate fi de maxim 0,5 V (Figura 2a).
V4: Măsurarea pierderii de tensiune pe partea pozitivă a circuitului. Aceasta este tensiunea pe cablul/sârma de la borna pozitivă a bateriei la terminalul pozitiv al consumatorului. Aceasta poate fi de maxim 0,5 V (Figura 2b).
Figura 2. Măsurarea pierderii de tensiune cu multimetrul:
a) V3 - Măsurarea pierderii de tensiune pe circuitul de masă; b) V4: Măsurarea pierderii de tensiune pe partea pozitivă a circuitului.
După executarea măsurărilor, se verifică metoda de măsurare a tensiunii pe circuit numită V4 folosind următoarea formulă:
V1 = V2 + V3 + V4
Tensiunea la bornele bateriei trebuie să fie egală cu suma tensiunilor parțiale din circuit.
4.2. Căderile de tensiune într-un circuit electric
Căderile de tensiune într-un circuit electric sunt pierderile de tensiune care apar în diverse componente ale circuitului în timpul transportului curentului electric de la sursa de alimentare la încărcare. Aceste pierderi pot apărea din mai multe motive și pot afecta performanța generală a circuitului. Căderile de tensiune sunt exprimate în volți și pot varia în funcție de caracteristicile componentelor și condițiile circuitului.
Verificarea căderilor de tensiune pe un automobil este esențială pentru diagnosticarea și rezolvarea problemelor electrice. Căderile de tensiune pot indica conexiuni slabe, conductori deteriorați sau componente defecte în sistemul electric al automobilului.
Exemplu: Un consumator electric este de obicei conectat în serie în circuit cu ajutorul unor cabluri, conectori, siguranțe și comutatoare. Toate aceste componente folosite în circuitul electric trebuie să aibă o rezistență cât mai mică posibilă pentru a asigura consumatorului o tensiune suficientă de funcționare. Pierderea de tensiune maximă admisibilă unei rezistențe de contact este de 0,5 V. Dacă cablurile au conexiuni oxidate, acestea produc o rezistență de contact, deci tensiunea care ajunge la consumator va fi mai mică. Dacă există o rezistență de contact în serie cu consumatorul, aceasta nu va funcționa corect.
Iată câteva cauze comune ale căderilor de tensiune:
· Rezistența conductorului: Toate conductoarele de electricitate au o anumită rezistență electrică. Pe măsură ce curentul trece prin conductor, apare o cădere de tensiune proporțională cu rezistența acestuia, conform Legii lui Ohm (V = I · R).
· Rezistența contactelor: În punctele unde există conexiuni între diferite componente sau dispozitive, pot apărea rezistențe adiționale. Acestea duc la căderi de tensiune suplimentare.
· Căderi de tensiune în surse de alimentare: Sursele de alimentare pot avea o anumită rezistență internă sau pot avea o cădere de tensiune la ieșire, mai ales atunci când furnizează curent la sarcini mari.
· Variații ale tensiunii de alimentare: Dacă tensiunea de alimentare variază de la sursă, acest lucru poate duce la căderi de tensiune în întregul circuit.
Iată câțiva pași pe care îi puteți urma pentru a verifica căderile de tensiune pe un automobil:
· Utilizați un multimetru: Pentru a măsura căderile de tensiune, aveți nevoie de un multimetru setat la funcția de voltmetru. Puteți utiliza un voltmetru digital sau analogic.
· Stabiliți punctele de măsurare: Decideți asupra punctelor unde veți măsura tensiunea. Punctele critice includ borna sursei de alimentare, conexiunile la „masă”, bornele la consumator și alte componente critice.
· Verificați tensiunea la sursa de alimentare: Măsurați tensiunea la borna bateriei când motorul este oprit și apoi în timp ce este în funcțiune. O tensiune mai mică în timpul funcționării poate indica o problemă cu sistemul de încărcare.
· Măsurați tensiunea la consumator: Măsurați tensiunea între borna pozitivă a consumatorului și „masa”. O cădere semnificativă de tensiune în timpul încercării consumatorului poate indica o problemă cu cablajul sau cu consumatorul.
· Verificați conexiunile la „masă”: Asigurați-vă că conexiunile la „masă” sunt strânse și fără coroziune. Conexiunile slabe pot duce la căderi de tensiune.
· Identificați componente defecte: Dacă găsiți o cădere semnificativă de tensiune la un anumit punct, verificați componentele din acel circuit. Acest lucru poate include verificarea rezistenței conductorilor, a comutatoarelor sau a altor componente implicate.
· Verificați cablajul: Inspectați cablajul electric pentru a identifica eventuale zone deteriorate, cabluri fisurate sau izolație compromisă. Aceste probleme pot duce la căderi de tensiune.
Pentru a minimiza căderile de tensiune, este important să se ia în considerare rezistența conductorilor, calitatea conexiunilor, tipul de materiale folosite și să se dimensioneze corespunzător componentele circuitului. Uneori, se folosesc conductori mai groși pentru a reduce rezistența și, implicit, căderile de tensiune. De asemenea, se pot utiliza surse de alimentare cu tensiune stabilă și se pot implementa tehnologii de reglare a tensiunii pentru a compensa căderile de tensiune în timp real.
Întrebări de autoevaluare
1. Care este scopul măsurării tensiunii în circuitele electrice?
2. Care sunt metodele de măsurare a tensiunilor folosind un multimetru?
3. Ce trebuie de calculat după efectuarea măsurărilor tensiunii (V1, V2, V3 şi V4)?
4. Cum se definește căderile de tensiune pentru un circuit electric?
5. Cum căderile de tensiune pot afecta funcționarea unui consumator electric?
6. Care pot fi cauzele comune ale căderilor de tensiune într-un circuit electric?
7. Care sunt pașii pe care îi puteți urma pentru a verifica căderile de tensiune pe un automobil?
8. Ce ar trebui să se i-a în considerație, pentru a minimiza căderile de tensiune într-un circuit electric ?