Ampe kế được ứng dụng rộng rãi trong đời sống cũng như trong học tập và nghiên cứu Vật lí. Như vậy chúng ta đã biết ampe kế là gì? Chúng có cấu tạo như thế nào? Nó hoạt động như thế nào và nó hoạt động như thế nào?
1. Ampe kế là gì?
Ampe kế là dụng cụ dùng để đo cường độ dòng điện tính bằng ampe. Dụng cụ này được đặt tên theo đơn vị cường độ dòng điện, có thể gọi là ampe kế hoặc ampe kế. Ampe kế lý tưởng có điện trở trong bằng không, nhưng trong thực tế ampe kế có điện trở trong nhỏ. Phạm vi đo của ampe kế phụ thuộc vào giá trị của điện trở.
Vì vậy, chúng tôi tự hỏi tên “ampe kế” đến từ đâu?
Ampe (có nguồn gốc từ tiếng Pháp.) ampère /ɑ̃pɛʁ/), cũng được viết là ampe, còn được gọi là ampe, ký hiệu A, là đơn vị đo cường độ dòng điện (ký hiệu I) trong hệ SI, được đặt tên theo nhà vật lý và toán học người Pháp André Marie Ampère (1775–1836), được coi là cha đẻ của điện từ trường cùng với nhà vật lý người Đan Mạch Hans Christian Ørsted.
Dưới đây là một số ví dụ về chuyển đổi ampe kế:
– 1 Ampe = 1000 miliAmpe
– 1 miliAmpe = 0,001 Ampe
– 1 KiloAmpere = 1000 Ampe = 1.000.000 MilliAmpere
2. Phân loại ampe kế:
Ampe kế được chia thành hai loại theo cách hoạt động và lắp đặt, đó là: Ampe kế giao thoa và Ampe kế không giao thoa.
2.1. Ampe kế giao thoa:
Ampe kế nhiễu là loại ampe kế mà khi đo cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn phải mắc nối tiếp với dây dẫn. Mỗi ampe kế tiêu thụ một hiệu điện thế nhỏ mắc nối tiếp trong mạch. Khi mắc ampe kế vào mạch điện một chiều. Bạn cần chú ý nối các điện cực đúng chiều dòng điện. Luôn chọn đúng thang đo trước khi đo: chọn thang đo lớn nhất trước. Sau đó giảm dần cho đến khi kết quả nằm trong thang đo.
Theo loại điện kế, ampe kế có các loại: ampe kế điện từ khung quay chỉ đo được dòng điện một chiều. Loại ampe kế có mỏ sắt quay hoặc nhiệt kế chịu được cả dòng điện một chiều và xoay chiều.
Ampe kế cản trở khi đo dòng điện chạy trong dây dẫn phải mắc nối tiếp với dây dẫn.
Mỗi ampe kế tiêu thụ một hiệu điện thế nhỏ mắc nối tiếp trong mạch.
Ký hiệu ampe kế trong mạch điện là một vòng tròn có chữ A ở giữa và có thể thêm ký hiệu vào các cực dương và cực âm của dòng điện một chiều.
Để giảm ảnh hưởng đến mạch cần đo, điện áp tiêu tán trong mạch của ampe kế phải càng nhỏ càng tốt. Điều này có nghĩa là trở kháng tương đương của ampe kế trong mạch phải rất nhỏ so với điện trở của mạch.
Khi nối ampe kế vào mạch điện một chiều chú ý nối các điện cực đúng chiều dòng điện.
Luôn chọn thang đo phù hợp trước khi đo: chọn thang đo lớn nhất trước, sau đó hạ xuống cho đến khi bạn nhận được kết quả trong thang đo.
Trong nhiều thiết kế, ampe kế là một điện kế được sơn. Tùy theo loại điện kế mà ampe kế thuộc các loại khác nhau: ampe kế điện từ có khung quay chỉ đo được dòng điện một chiều, ampe kế có thanh sắt quay hoặc ampe kế nhiệt kế vì nó đo được cả dòng điện một chiều và xoay chiều.
Đối với mạch điện một chiều, khi mắc phải nối các điện cực (+), (-) đúng chiều dòng điện. Chọn cân phù hợp để tránh lãng phí. Người dùng nên chọn thang đo lớn nhất trước, sau đó hạ xuống sao cho kết quả sau khi đo nằm trong thang đo.
Người ta sẽ chia ra làm các loại như: nhiệt kế ampe kế đo dòng điện xoay chiều, dòng điện một chiều, sắt quay, khung quay đo dòng điện một chiều…
Kí hiệu của ampe kế trong sơ đồ mạch điện là hình tròn có chữ A bên trong.
2.1.1. Ampe kế điện tử:
Nguyên lý hoạt động tương tự như đồng hồ vạn năng điện tử. Được sử dụng để đo hiệu điện thế gây ra bởi dòng điện qua một điện trở nhỏ suy ra từ hiệu điện thế đo được thông qua định luật Ohm.
2.1.2. Ampe kế khung quay:
Thiết bị đo này gồm các bộ phận chính bao gồm: Nam châm, lò xo xoắn, thước đo hồ quang, cuộn dây dẫn điện và kim đo. Ampe kế truyền thống, còn được gọi là gavanometer hoặc điện kế, là một bộ chuyển đổi chuyển đổi cường độ dòng điện thành chuyển động quay trong một vòng cung của cuộn dây trong từ trường.
Loại ampe kế này thường được sử dụng để đo cường độ dòng điện một chiều chạy trong mạch điện. Bộ phận chính của nó là một cuộn dây có thể quay quanh một trục trong từ trường của một nam châm vĩnh cửu. Cuộn dây này được gắn với một kim chỉ thị góc quay trên một thước đo vòng cung. Một lò xo xoắn kéo cuộn dây và kim về vị trí 0 khi không có dòng điện.
2.1.3. Ampe kế sắt từ:
Ampe kế sắt từ đo được dòng điện xoay chiều vì góc quay của kim chỉ không phụ thuộc vào chiều dòng điện.
– Cấu tạo: gồm 2 thanh sắt non nằm trong ống dây. 1 que cố định, 1 que nối với kim chỉ góc phía trên thước đo cung.
Nguyên lý làm việc: Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây sẽ sinh ra từ trường, từ trường sẽ làm cảm ứng sắt từ trên 2 thanh sắt non biến thành nam châm chuyển động cùng chiều. Hai nam châm cùng chiều nên đẩy nhau không chịu tác dụng của dòng điện chạy qua cuộn dây. Lực đẩy này làm cho thanh nam châm quay một góc tương ứng với cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây.
2.1.4. Ampe kế nhiệt kế:
Các bộ phận chính của Nhiệt kế là một thanh kim loại mảnh dài và cuộn lại như một chiếc lò xo với một đầu được cố định, còn đầu kia được gắn vào một chiếc kim dựa trên kích thước vòng cung. Khi dòng điện chạy qua lò sưởi lên đến nhiệt độ cân bằng, lò xo xoắn và sự giãn nở nhiệt, đẩy đầu quay tự do. Góc quay sẽ do vị trí kim trên thước đo lấy, tương xứng với cường độ dòng điện.
2.2. Ampe kế không nhiễu:
Theo đánh giá thì ampe kế không can thiệp không được đánh giá cao về độ chính xác nhưng xét về độ an toàn thì ampe kế không can thiệp có phần nổi trội hơn ampe kế có can thiệp.
2.2.1. Đầu dò hiệu ứng Hall:
Việc sử dụng đầu dò hiệu ứng Hall là một phương pháp khá phổ biến đối với ampe kế không nhiễu. Điều này sẽ tạo ra một điện áp tỷ lệ với cường độ dòng điện cần đo.
Chỉ cần quấn một hoặc vài vòng dây dẫn mang dòng điện cần đo quanh lõi sắt từ của đầu dò, ta thu được một từ trường đủ để kích thích hoạt động của đầu dò.
2.2.2. Kẹp ampe kế:
Ampe kìm dạng kẹp dùng để đo dòng điện có cường độ từ 100m – 2000A, tuy nhiên một số thiết bị được tích hợp sẵn tính năng đo điện áp xoay chiều, điện trở, tần số, nhiệt độ, kiểm tra diode, thông mạch. , đo tụ điện…. Hiện nay có 2 loại ampe kìm đó là ampe kìm số và ampe kìm kim.
Cơ chế hoạt động của chiếc amp này khá đơn giản; Do dòng điện gây ra cảm ứng điện từ trên cuộn dây đặt gần dòng điện nên trong dòng điện xoay chiều, từ trường luôn biến thiên.
Tuy nhiên, khi sử dụng ampe kế dạng kẹp cần lưu ý một số điều sau:
– Nối chốt (+) trên ampe kế kẹp về phía cực dương của nguồn điện, không nối trực tiếp 2 chốt của ampe kế vào 2 cực của nguồn điện.
– Điều chỉnh vị trí của kim chỉ thị về đúng vạch 0.
Khi đọc cần đặt mắt đúng vị trí.
– Giá trị kết quả đo dòng điện bằng ampe kế dạng kẹp chỉ có độ chính xác tương đối, không tuyệt đối. Muốn có giá trị chính xác thì phải dùng đồng hồ đo trong mạch.
– Không dùng để đo dòng điện trong bảng mạch hoặc có cường độ dòng điện nhỏ hơn 100 milliamp.
– Muốn đo dòng điện chạy trong dây dẫn thì phải đưa thang đo về ACA, không đo dòng điện có độ lớn lớn hơn dải cho phép vì rất có thể sẽ làm hỏng ampe kế.
Để thiết bị cho kết quả đo chính xác cũng như đảm bảo tuổi thọ lâu dài, khi sử dụng bạn nên tuân thủ những lưu ý sau:
– Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng đi kèm sản phẩm và tham khảo ý kiến của thợ điện chuyên nghiệp khi sử dụng thiết bị lần đầu.
– Giữ sổ tay hướng dẫn này để tham khảo ngay khi cần.
– Đảm bảo rằng đồng hồ kẹp được sử dụng đúng mục đích và tuân theo quy trình đã chỉ định.
– Đảm bảo hiểu và thực hiện đúng quy trình đo dòng điện để tránh những sự cố đáng tiếc
3. Cấu tạo Ampe kế:
Đối với một chiếc ampe kế thông thường sẽ có các bộ phận sau: Kim chỉ thị, kim chỉ thị, chân cắm âm, các thang đo, đơn vị đo và chân dung điện dung.
Trong sơ đồ mạch điện, ampe kế được kí hiệu là . 
4. Chức năng ampe kế:
Với thiết kế chuyên dụng cho công việc điện, Ampe kìm có chức năng chính là đo dòng điện. Ngoài ra chức năng của ampe kế cũng khá đa dạng như: đo điện áp xoay chiều, đo điện trở hay đo tần số, nhiệt độ cũng như kiểm tra độ dẫn điện.
5. Nguyên tắc làm việc:
Từ trường biến thiên do dòng điện xoay chiều tạo ra có thể gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ trên cuộn cảm đặt gần dòng điện. Trong dòng điện xoay chiều, sự biến thiên của từ trường do dòng điện sinh ra sẽ sinh ra dòng điện. cảm ứng điện từ trên cuộn cảm đặt gần dây dẫn. Tùy thuộc vào loại ampe kế là gì, cảm biến và kim sẽ hiển thị kết quả đo trên màn hình.
