Was sind elektrische Messungen?
Elektrische Messungen sind solche, die die Spannung, den Strom sowie die Leistung und den Widerstand in einem Stromkreis messen. Eingeschlossen sind auch solche, die die elektrischen Eigenschaften der Schaltung selbst und der Materialien oder Komponenten, aus denen sie besteht, messen. Außerdem sind elektrische Messungen Messungen des elektromagnetischen Feldes, das einen elektrischen Strom führenden Leiter umgibt. Alle Arten von elektrischen Messungen umfassen Methoden, Geräte und Berechnungen, die für die durchgeführten Messungen spezifisch sind.
Die am häufigsten gemessenen Größen in einem Stromkreis werden normalerweise mit einem Messgerät bestimmt. Ein Amperemeter misst den Strom in Ampere, ein Voltmeter misst die Spannung in Volt und ein Ohmmeter misst den Widerstand in Ohm. Die elektrische Leistung eines Stromkreises in Watt, die das Produkt seiner Spannung und seines Stroms ist, kann berechnet werden, wenn diese beiden Größen bestimmt wurden, oder wenn der Widerstand und eine der Größen bekannt sind, indem das Ohmsche Gesetz angewendet wird. Die Funktionen von Amperemeter, Voltmeter und Ohmmeter sind in einem Gerät zusammengefasst, das als Multimeter bezeichnet wird. Auf der Vorderseite befindet sich ein Schalter, mit dem der Benutzer die Funktion des Messgeräts und die Empfindlichkeit der Messung auswählen kann.
Das elektrische Feld um einen Leiter kann andere Leiter in seiner Umgebung beeinflussen, und elektrische Messungen seiner Eigenschaften können oft aus der Auswirkung abgeleitet werden, die es auf diese Leiter hat. Wenn sich der elektrische Strom in einem Leiter ändert oder fließt, erzeugt er ein Magnetfeld, das in der Lage ist, einen Strom in einem anderen Leiter innerhalb des Feldes zu induzieren. Mit einem Hallsensor kann das Magnetfeld um einen Leiter gemessen werden, dessen elektrischer Strom sich ändert, beispielsweise ein Wechselstrom, der in einem konstanten Flusszustand fließt. Ein stationärer Strom erzeugt andererseits ein elektrostatisches Feld, das mit einem Elektrometer bestimmt werden kann, das die Abstoßungskraft mißt, die durch das Feld in zwei ähnlichen Leitern induziert wird.
Elektrische Schaltkreise und ihre Komponenten weisen Eigenschaften auf, die die Fähigkeit des Schaltkreises beeinflussen, Strom zu leiten und ein Magnetfeld zu erzeugen. Elektrische Messungen dieser Eigenschaften werden häufig durch Berechnungen bestimmt, die auf messbaren Größen der Schaltung wie Spannung, Strom und Widerstand basieren. Beispielsweise wird die Kapazität eines elektrischen Geräts, das wie eine Batterie zum Speichern einer Ladung ausgelegt ist, aus Messungen der elektrischen Leistung und der zum Laden erforderlichen Zeit bestimmt. Die Induktivität, die Fähigkeit eines Stromkreises, beim Eintauchen in ein Magnetfeld eine Spannung zu erzeugen, kann durch Messen der Feldstärke mit einem Hallsensor und der in dem Stromkreis erzeugten Strommenge mit einem Amperemeter abgeleitet werden.