Вопрос

Почему при нагрузке в цепи происходит падение напряжения?

Итак, этот вопрос касается автомобилей, но на самом деле применим ко всем электронным схемам.


Я смотрел видео о диагностике автомобилей на YouTube, и в нём автор демонстрирует разницу между измерением напряжения при наличии нагрузки в цепи и без неё. https://www.youtube.com/watch?v=0UO-e7bLsY4&t=397s (пропустить до 6:37)


Почему мультиметр показывает стабильные 13 В при подключении к цепи без электрической нагрузки, но как только нагрузка появляется, напряжение сразу падает до нуля? Разве мультиметр не должен показывать нулевое напряжение независимо от того, подключена нагрузка или нет, ведь в проводе явно есть коррозия.


Может быть, я просто не понимаю, как мультиметры на самом деле измеряют напряжение?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/93942/why-does-loading-a-circuit-cause-a-voltage-drop

4 Комментария

  1. Представьте, что у вас есть водопроводный кран с повреждённой медной трубой, по которой поступает вода. Через повреждённый участок проходит очень мало воды (что эквивалентно плохому соединению в электросети). Если вы проверите давление воды (что эквивалентно напряжению в электросети) после повреждённого участка трубы при закрытом кране, то обнаружите нормальное давление, потому что вода не расходуется и некоторое её количество может проходить через повреждённый участок. Если сейчас вы слегка откроете кран (чтобы спустить воду), из него могут потечь капли, но давление воды упадёт до нуля из-за сопротивления, вызванного засором.


    Высокое сопротивление провода начинает влиять на напряжение только при прохождении тока. Измерительный прибор потребляет очень мало тока, поэтому его влияние на напряжение минимально. Контрольная лампа потребляет больше тока, поэтому она сильнее влияет на напряжение.


  1. Закон Ома гласит: V = IR


    Как видно из формулы, потери напряжения в проводнике (V) равны произведению силы тока (I) на сопротивление (R).


    Поскольку не существует проводников с нулевым сопротивлением (за исключением сверхпроводников, которые являются особым случаем), при прохождении тока через проводник всегда будет возникать падение напряжения.


    Таким образом, когда вы измеряете напряжение при отсутствии тока, то есть когда цепь разомкнута, вы получаете падение напряжения 0 В. При наличии тока всегда происходит некоторое падение напряжения. Именно это вы и видите на своём мультиметре.


  1. Интересно, это вопрос по техническому обслуживанию автомобиля? Больше похоже на вопрос по электрике.
  1. Напряжение было измерено на неисправном (скрытом) соединении, возникшем из-за прерывистого электрического контакта. На видео видно, что блок предохранителей неплотно прилегает к клемме, из-за прерывистого соединения напряжение показывается до тех пор, пока подключена нагрузка, а контрольная лампа не подключена. Как только контрольная лампа коснулась левой клеммы, напряжение упало до нуля, что указывало на неисправность. Неисправность заключалась в неплотном прилегании клеммы, подающей питание на блок предохранителей. Измерение напряжения — это лишь часть процесса устранения неисправностей в электрической цепи. Механические (физические) соединения играют важную роль во всех электрических соединениях.
Вы уже ответили на этот вопрос