Dans cet article, nous apprenons à construire un simple circuit d'ampèremètre CA qui peut être utilisé pour vérifier la consommation de courant des appareils ménagers 220 V ou 120 V.
La principale raison des factures mensuelles élevées de services publics est l'utilisation de gros équipements électriques comme les réfrigérateurs, les laveuses et sécheuses, les lave-vaisselle, etc. Ces appareils qui étaient auparavant à la pointe de la technologie et économes en énergie commencent à consommer de plus en plus d'énergie à mesure qu'ils vieillissent.
Une méthode pour réduire les dépenses d'électricité consiste à utiliser moins fréquemment les gros appareils électroménagers. Cependant, l'utilisation intermittente d'appareils comme les réfrigérateurs et les congélateurs peut ne pas être tout simplement acceptable.
Pour savoir quels appareils sont responsables de vos factures d'électricité élevées, vous optez naturellement pour votre multimètre de confiance. Mais vous vous rendez compte que la plage de courant alternatif du multimètre est limitée à quelques milliampères.
Étant donné que des résistances à haute puissance sont nécessaires pour mettre en œuvre la mesure d'ampères CA, les multimètres plus petits ne sont pas conçus pour détecter de grandes quantités de courant.
Avertissement : Le circuit expliqué ci-dessous n'est pas isolé du secteur et est donc extrêmement dangereux à toucher dans un état non couvert et sous tension. Une prudence appropriée est strictement recommandée lors de l'utilisation ou du test de cet équipement.
Description des circuits
La figure ci-dessus représente un circuit d'ampèremètre fondamental. Une résistance (R) est connectée en série avec la charge dans ce circuit. La résistance série doit toujours être connectée en série avec la charge et accepter tout le courant qui lui est délivré.
Selon la loi d'Ohm, une chute de tension est créée lorsque le courant traverse une résistance. Cette chute de tension qui se développe à travers la résistance est précisément proportionnelle au courant qui la traverse. Maintenant, rappelez-vous que tous les voltmètres, y compris ceux en courant alternatif, affichent des lectures en courant continu uniquement.
Cela signifie qu'avant que le signal CA d'entrée puisse être envoyé au compteur CC, il doit être redressé en CC afin que l'ampèremètre puisse le lire. Pour créer une représentation juste du courant qui la traverse, la résistance série doit suffisamment baisser la tension.
De plus, la puissance nominale de la résistance en série doit être aussi petite que possible. De plus, la valeur de résistance doit être suffisamment petite pour que la majeure partie de la tension soit évacuée sur la charge réelle.
Calcul de la valeur de la résistance
A titre d'illustration, imaginons que notre circuit ait une résistance série 'R' de 1 ohm et un courant 'I' de 1 ampère traversant la charge. La chute de tension (E) aux bornes de la résistance sera la suivante selon la loi d'Ohm :
- E = je x R = 1 (ampère) x 1 (ohm) = 1 (volt)
- En utilisant la loi de puissance d'Ohm (P = I x E), on obtient :
- P=1 x 1=1 watt
- D'après le calcul ci-dessus, nous pouvons supposer que si une charge de 220 V, 1 ampère est utilisée, une résistance série de 1 ohm chuterait d'environ 1 volt à travers elle.
Supposons maintenant que la charge soit un réfrigérateur de 500 watts, avec une tension d'alimentation de 220 V.
Dans cette situation, le courant traversant la résistance serait de 500/200 = 2,27 ampères
Encore une fois, en résolvant la loi d'Ohms, nous pouvons calculer la valeur de la résistance pour obtenir une chute optimale de 1 V à travers elle.
- E = je x R
- 1 = 2,27 x R
- R = 1 / 2,27 = 0,44 ohm,
- la puissance ou la puissance de la résistance serait P = 1 x 2,27 = 2,27 watts ou simplement 3 watts.
Cependant, il y a un problème. Étant donné que notre circuit utilise un pont redresseur pour convertir la tension alternative aux bornes de la résistance en un potentiel continu, nous avons toujours deux diodes en série pour chaque cycle alternatif. Maintenant, parce que chaque diode chutera de 0,6 V, un total de 0,6 + 0,6 = 1,2 V serait chuté à travers ces diodes.
Par conséquent, pour obtenir un 1 V efficace aux bornes du compteur, la résistance doit être capable de développer une chute de potentiel de 1 + 1,2 = 2,2 V.
En revenant à notre calcul précédent, la valeur de la résistance série pour un appareil de 500 watts serait maintenant :
- R = 2,2 / 2,27 = 0,96 Ohm.
- Puissance = 2,2 x 2,27 = 4,99 watts ou simplement 5 watts.
Cela implique que, pour mesurer le courant traversant un appareil de 500 watts, la résistance série de notre circuit d'ampèremètre CA doit être évaluée à 0,96 Ohms et 5 watts.
Liste des pièces
Les pièces nécessaires à la construction d'un simple circuit d'ampèremètre CA sont indiquées ci-dessous :
- Résistance 1 Ohm 5 watts = 1 non
- Diodes 1N5408 = 4 non
- Fiche à deux entrées = 1 non
- Compteur à bobine mobile 1 V FSD = 1 non
- Prise à 3 broches pour la charge = Le R(charge) dans le schéma peut être remplacé par une prise à 3 broches pour le branchement dans la charge souhaitée.
