Pens ampermetre

Pens ampermetre elektrik devrelerinde kullanılan bir ölçü aletidir. Alternatif akım ölçmekte kullanılır. Ancak klasik ampermetrelerden önemli bir farkı vardır. Ampermetreler devreye seri girerler. Ölçü yapmak için devreyi açıp ampermetreyi devreye seri olarak bağlamak gerekir. Bazı durumlarda bu çok güç bir işlem olur. Pens ampermetre farklı bir ilke ile çalıştığından devreye seri olarak girmez. Hatta devre elemanlarına temas bile etmez. Bu yönüyle pens ampermetre özellikle yüksek akım taşıyan devrelerde tercih edilen bir ölçü aletidir.

Çalışma ilkesi

Ana madde: Maxwell denklemleri

Elektromanyetikte elektrik ve manyetik alanları birbirine bağlayan iki yasa vardır. Bu yasalar Ampere Yasası ve Faraday yasasıdır. İlk yasa değişen elektrik akımının manyetik alana yol açtığını, ikincisi ise değişen manyetik alanın bir devrede gerilim indüklediğini gösterir. James Clerk Maxwell tarafından formule edilen bu iki denklem;

$\oint _{C}\mathbf {H} \cdot \mathrm {d} {\boldsymbol {\ell }}=\iint _{S}\mathbf {J} _{\mathrm {f} }\cdot \mathrm {d} \mathbf {S}$

$\oint _{\partial \Sigma }\mathbf {E} \cdot \mathrm {d} \mathbf {l} =-\int _{\Sigma }{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}\cdot \mathrm {d} \mathbf {A}$

Bu iki denklemde H ve E sırasıyla manyetik ve elektrik alan, J akım yoğunluğu, B manyetik akı yoğunluğu, S ve A yüzey alanıdır. (H ve B parametreleri birbirleriyle orantılıdır.)

Trafolar bu iki yasaya göre çalışır. Trafonun primer sargısındaki akım çekirdekte manyetik akıya manyetik akı ise sekonder sargıda elektrik gerilimine yol açar. Pens ampermetre de trafo gibidir. Ölçülmek istenen akım manyetik alana sebep olur. Manyetik alan ise ölçü aletine bağlı sargıda akım akmasına yol açar. Ölçü aletinin okuduğu değer bu akımdır.

Aletin yapısı

Tipik bir pens ampermetre

Alet analog veya dijital bir ölçü aletine bağlı açılıp kapanabilir bir pensten ibarettir. Kullanıcı pensi akım taşıyan tek bir iletkeninin çevresinde kapatır. Pensin içinde küçük bir sargı vardır. İletken çevresinde manyetik alana yol açarken, manyetik alan sargı üzerinde gerilim indükler ve bu gerilim sonucu sargının içinden geçen akım da ölçü aletine uygulanır. Böylelikle alet hiç devreye değmeden akım ölçülmüş olur. Dikkat edilmesi gereken şey pensin içine sadece bir iletkenin alınmasıdır. Aksi takdirde iki hat ters yönde manyetik alana yol açacağından ölçü aletinde hiçbir değer okunmaz.

Farklı pens ampermetreler

Pens ampermetre ile sadece alternatif akım ölçümü yapılır. Fakat ek devreler yardımıyla doğru akım, direnç vb ölçmek de mümkündür.

Harici kaynaklar

• Voltimum sayfası 13 Ekim 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
• Elektrikrehberiniz sayfası 22 Şubat 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.