Måle spænding, strøm og modstand

Dokument oprettet:	14 Jun 2003
Senest ændret:	24 Apr 2021
Forfatter:	Cubus

Når elektrikeren måler spænding er det ofte for at finde ud af, om der overhovedet er nogen spænding. Hvad spændingen mere præcist kan måles til forekommer mindre vigtigt. Den ofte anvendte polsøger viser da heller ikke andet end om der er liv i en fase eller om der ikke er.

Sommetider kan måleresultatet have større interesse, fx ved mistanke om for store spændingsfald ved længere kabeltræk, særlig ved lavere spændinger som fx 12 V.

Strømmålinger er sjældnere, eftersom det nemt kan beregnes, hvad en eller flere brugsgenstande bruger af strøm ud fra deres opgivne effekt. Informationen om strømstyrke skal fx bruges når der skal vælges ledertværsnit og sikringer.

Modstandsmåling er som oftest motiveret i blot at finde ud af om der i en komponent er gennemgang eller ikke. Det er mindre interessant hvad modstandsværdien egentlig er, hvis den ligger et eller andet sted inden for de to yderpunkter: uendelig stor eller nul ohm. Er glødetråden i glødelampen sprunget (uendelig stor modstand når der måles) eller er den intakt (et eller andet antal ohm)? Er spoleviklingen i lysrørsarmaturet brændt over (uendelig stor modstand) eller er den brændt sammen og kortsluttet (0 ohm) eller er den i orden (et eller andet antal ohm)?

Måle spænding
Måle strøm
Måle modstand

Måle spænding

Spændingsforskel måles i volt (V) og i formler anvendes bogstavet U. I engelsktalende lande ser man dog ofte bogstavet V anvendt i stedet for U. Ved beskrivelser af flerfasede net med nulleder kan man se U anvendt som symbol for fase-fase spændingen (netspændingen) mens V symboliserer fase-nul spændingen (fasespændingen).

Spændingsforskel er det som driver strømmen gennem et sluttet kredsløb. Jo større spændingsforskellen er, jo større er den strøm der vil løbe. I den populære analogi mellem elektriske størrelser og et rør forbundet til en vandbeholder, svarer spændingen til det tryk vandet i beholderen har. Jo større trykket er, med des større kraft kan vandet presses gennem røret.

Når der måles spændingsforskelle med et multimeter skal en områdevælger almindeligvis placeres i et størrelsesmæssigt rigtigt område ligesom spændingstypen (veksel- eller jævnspænding) skal vælges korrekt. Måleinstrumenterne, der er afbilledet på denne side, og som mht funktioner og design er optimeret i forhold til elektrikerens behov, skal ikke på forhånd indstilles til, hvilken spændingsart der er tale om. De finder selv ud af det.

Spændingsforskel måles ved at placere de to målepinde parallelt over det der skal måles på. Fx en komponent eller en spændingskilde.

Måle spænding

Combi check 3

Er der en spændingsforskel over de to poler i stikkontakten eller er der ikke? En lysdiodemarkering, der fortæller om der er en spændingsforskel, samt i hvilket område spændingsforskellen befinder sig, er præcist nok til de fleste formål, når det drejer sig om lysnettet. Stikkontakter har ofte en indbygget børnesikring, der betyder, at begge målespidser skal trykkes ind på samme tid for at sikringsmekanismen "låses op".

Case
En mand havde opsat en lampe i en reception og havde brugt det nærmeste lampested oppe over loftspladerne til tilslutningen. Imidlertid måtte elektrikeren tilkaldes, for det var ikke til at forstå, at de isatte reflektorpærer sprang stort set i samme øjeblik en ny blev sat i. Målepindene på et måleinstrument blev sat over klemmerne, hvor tilledningen til lampen var blevet monteret - var der mon overspænding? Det kunne man roligt sige, der burde være ca 230 V men der var i stedet 400 V. I stedet for at bruge nul-klemmen og en klemme med en mellemledning, var lampen blevet monteret på to mellemledninger. Der var imidlertid tale om to forskellige faser. Det forklarede de 400 V og reflektorpærens korte levetid. Godt nok var farven på ledningen i den faste installation, til den ene anvendte klemme i lampeudtaget, lyseblå, men farven lyseblå var i dette loftsudtag ikke anvendt som nulleder (den var i stedet sort).

Måle strøm

Strømstyrke måles i ampere (A) og i formler anvendes bogstavet I.

På

det mikroskopiske plan består en elektrisk strøm af elektroner, som flytter sig gennem fx en ledning. Elektronerne har det med på deres vej at støde ind i øvrige bestanddele i lederen, hvilket resulterer i vibrationer.

På det makroskopiske plan registreres vibrationerne i materialet som varme. Det er pga varmedannelsen, at en ledning med et givet tværsnit kun kan tåle strømstyrker op til en hvis grænse. Bliver grænserne overskredet opstår der risiko for brand samt nedsat levetid for lederens omgivende isolation.

Mht til analogien til vandsystemet, svarer strømstyrken til hastigheden på vandets bevægelse gennem røret, nærmere den mængde vand, der ledes gennem røret pr tidsenhed.

Strøm måles traditionelt ved at sætte amperemeteret i serie med den ledning, hvor strømmen ønskes oplyst. Herved løber strømmen også gennem måleinstrumentet og kan visualiseres til en størrelse i ampere (analog eller digital fremvisning med henholdsvis et viserinstrument eller direkte talaflæsning på et display).

Elektrikeren anvender imidlertid en anden metode, eftersom de strømme der skal måles på oftest er relativt store. Der anvendes et såkaldt tangamperemeter, som er udstyret med et par kæber, der placeres rundt om ledningen, der skal måles på. En ledning, hvori der løber en strøm, udsender et magnetfelt og instrumentet omsætter dette felt til en værdi i ampere. Elektrikeren slipper altså for at skulle adskille installationen og sætte måleledningerne i serie. Der kan således udføres en måling uden at noget ude i installationen bliver afbrudt.

Måle strøm

Måle strøm ved hjælp af tangamperemeter

Ganske fikst at kunne måle strømmen på afgangsledningerne i gruppetavlen, uden at skulle skille noget elektrisk fra hinanden. Ved at komme ledningen ind mellem kæberne på tangamperemeteret påvirkes instrumentet af det magnetiske felt, som den elektriske strøm i lederen forårsager. På displayet er dette omsat til en strømstyrke i ampere.

Case
I et kontor havde man fundet ud af, at der var alt for lidt lys. Et lampefirma var blevet tilkaldt for at udvælge nogle ekstra lamper til noget indirekte belysning. Valget faldt på halogenlamper, der lyste op i loftet langs væggene, hver især på 50 W. Lampefirmaet satte selv lamperne op, eftersom der var en hel del lampeudtag langs væggene og der i øvrigt må forbindes to tilledninger til sådan et udtag. Da lampefirmaet var gået begyndte en sikring fra den 3-fasede lysgruppe at springe med ca et kvarters mellemrum. Elektrikeren blev tilkaldt og en meget varm sikring antød, at der var tale om overbelastning. Med tangamperemeteret omkring afgangsledningen kunne det nemt konstateres, at strømmen fra den pågældende fase var langt højere end de 10 A sikringen lød på. Samtidig kunne det ved en lignende måling på de øvrige to afgange på den 3-fasede gruppe erfares, at der på disse to faser var masser at give af. Alle de nye lamper i to kontorer havde fået deres forsyning fra den samme fase i lysgruppen, hvilket bevirkede en kraftig overbelastning. Den pågældende sikring havde sikkert allerede i forvejen haft et forbrug tæt på de 10 A. Løsningen bestod i at ændre på tilgangskablerne til de forskellige kontorer, så strømforbruget blev jævnt fordelt over lysgruppen og holdt sig under 10 A på alle 3 faser.

Måle modstand

Modstand måles i ohm (Ω) og i formler anvendes bogstavet R.

Mht analogien til vand gennem et rør, svarer modstand til rørets diameter - jo større diameteren er, jo lettere vil vandet passere, der vil være mindre modstand. En elektrisk ledning yder ligeledes en mindre modstand over for den elektriske strøm jo større tværsnittet er.

Som nævnt i indledningen er elektrikerens modstandsmålinger ofte blot motiveret i at finde ud af om der er gennemgang eller ikke. Man har dog også nogle gange brug for at undersøge den mere præcise modstandsværdi. Fx bør modstandsværdien mellem lederne i en varmemåtte til gulvvarme måles og sammenlignes med den opgivne inden gulvet støbes til. Det er kedeligt at opdage bagefter, at varmemåtten var defekt.

Case
Ved en ADSL-installation af rå kobber-typen, dvs en internetforbindelse uden telefonabonnement, skete der ikke en pind da ADSL-routeren blev sat til en allerede eksisterende 3-polet telefonstikdåse. Stikdåsens to kobbertråde skulle ellers være forbundet i diverse kabelskabe hele vejen til telefoncentralen, der lå flere kilometer væk. En tonesender på telefoncentralen, der var tilsluttet trådparret, kunne tydeligt høres med en trådsøger ved stikdåsen. ADSL-lampen på routeren forblev slukket. Var afstanden mellem telefoncentral og ADSL-kunde for stor til, at ADSL kunne lade sig gøre? Med henblik på fejlfinding blev der lavet en kortslutning på telefoncentralen således, at trådparrets samlede modstand kunne måles. Et multimeters målepinde blev placeret i stikdåsens kontakter. Ups! Ca 40.000 ohm (40 kΩ) kunne der måles. Alt, alt for meget. Maksimum ligger omkring de 1.400 ohm! Den målte modstandsværdi var langt større end afstanden mellem stikdåse og telefoncentral berettigede til. På den anden side var modstanden ikke så stor, at der ligefrem kunne være tale om en knækket ledning. En dårlig forbindelse i en samling et sted var et godt bud. Dårlige forbindelser og forøget modstand hænger sammen. Dækslet på den 3-polede stikdåse blev taget af. Nu kunne det konstateres, at de to ledninger ikke var presset ordentligt ned i stikdåsens skæreklemmer. Sikkert fordi vedkommende, der havde udført arbejdet, ikke havde haft det rigtige værktøj (en montagedorn). Ledningerne fik et tryk 16 med dornen og en ny måling blev foretaget: ca 750 ohm. Herefter var det ingen sag at få ADSL-routeren op at køre.

Et elektrisk slutblik er en anordning, som ofte sidder i dørkarmen ved hoveddøren i etagebyggerier, og som sørger for, at døren kan åbnes når en beboer trykker på åbne-knappen på dørtelefonen. Står man med et slutblik, og er man i tvivl om det er et slutblik til jævnstrøm (DC - Direct Current) eller vekselstrøm (AC - Alternating Current) vil man, ved at lave en modstandsmåling over spolen, og hvis man har en reference at gå ud fra, kunne slutte om det er det ene eller det andet. Her er nogle målinger udført på to 12 V slutblik:

Slutblik 12 V DC = 50 ohm
Slutblik 12 V AC = 22 ohm

Grunden til at modstandsmålingen er væsentlig lavere på et AC slutblik er, at en spole, som er den elektriske bestanddel i et slutblik, yder en særlig modstand over for vekselstrøm. Dvs, at slutblikket for 12 V AC har en impedans (samlet modstand), der dels består af spoleledningens ohmske modstand (de 22 ohm, der blev målt med måleapparatet, som anvender DC til udmålingen), dels udgøres af en reaktiv modstand mod at lade vekselstrøm passere.

Modstandsmålinger udføres kun med måleobjektet i spændingsløs tilstand. Ellers er der risiko for, at måleapparatet bliver ødelagt. Der måles, ligesom ved spændingsmåling, parallelt over den komponent, hvorpå modstanden ønskes oplyst. Ved at frakoble komponenten er der sikkerhed for, at målingen foretages rigtigt, og ikke er en kombinationsmåling af flere komponenter.

Måle modstand

Er pæren sprunget?

Modstand måles uden spænding på den komponent, der ønskes målt på. Måleapparatet har selv en spændingskilde indbygget, der sender en strøm igennem komponenten. Dette måleapparat er lidt specielt ved, at der ikke er nogen områdevælger. Man kan kun tænde og slukke. Instrumentet finder selv ud af om det er modstand, AC- eller DC-spænding, der måles på. Når en glødelampe gennemmåles er det sædvanligvis udelukkende for at finde ud af om glødetråden er knækket - uendelig stor modstand. Her er resultatet godt 97 Ω - glødelampen er i orden.

Interne links til emner i denne artikel:

Eksterne links til emner i denne artikel:

Multimeter ABC [Fluke] (pdf)
Måleprincipper [Fagbøger på internet] (pdf)
What are amps, watts, volts and ohms? [Howstuffworks]

Home