Notă: Înțelegerea elementelor de bază ale teoriei electrice facilitează depanarea echipamentelor electrice. Diverse dispozitive electrice sunt utilizate pentru diagnosticarea defecțiunilor echipamentelor electrice. Fără înțelegerea elementelor de bază, va fi dificil să înțelegem procedurile de măsurare.
Electricitatea este fluxul de electroni, particulele ipotetice care alcătuiesc baza "substanțelor" electrice. În comparație cu apa care curge printr-o țeavă, imaginați-vă că electronii sunt apa. Deoarece debitul apei poate fi măsurat (adică caracteristicile sale), atunci se pot măsura și caracteristicile fluxului de electroni. Unitatea de măsură a curentului este amperul (A). Un ampermetru măsoară cantitatea de electricitate care circulă într-un circuit pe unitatea de timp. De asemenea, presiunea apei se măsoară în unități - Pa (Pascal), N/m² (newton pe metru pătrat) etc., iar tensiunea electrică se măsoară în volți (V). Când două fire ale unui voltmetru sunt conectate la două puncte ale unui circuit electric cu potențial electric diferit, curentul circulă prin voltmetru și oferă o citire voltmetrică, care arată diferența de potențial electric dintre aceste două puncte ale circuitului electric, adică tensiunea. Pe măsură ce tensiunea din circuit crește, curentul va crește și el, ceea ce va depinde nu numai de tensiune, ci și de rezistența circuitului. Unitatea de rezistență este Ohmul, care se măsoară cu un ohmmetru. Un ohmmetru este similar cu un ampermetru, dar are propria sursă de tensiune, adică oferă întotdeauna o tensiune standard. Un circuit electric real conține patru părți principale. Aceasta este o sursă de tensiune (generator sau baterie); un fir sub tensiune care furnizează o tensiune electrică suficient de mare componentelor conectate la un circuit; sarcină - lămpi, motoare, rezistențe, relee, fir de împământare care transportă curentul înapoi la sursa de alimentare de joasă tensiune. Într-un astfel de circuit, există rezistență între punctul în care firul sub tensiune este conectat la sarcină și punctul în care sarcina este legată la masă. La mașinile a căror caroserie este fabricată din oțel, acesta este folosit ca fir de împământare pentru majoritatea firelor electrice.
Rețineți că atunci când efectuați măsurători electrice, voltmetrul este conectat în paralel cu circuitul testat (fără a deconecta firele) și se măsoară diferența de tensiune dintre cele două puncte în care se află firele voltmetrului; ampermetrul este conectat în serie cu sarcina (circuitul este întrerupt la un moment dat și un ampermetru este conectat acolo, astfel încât acesta devine parte a circuitului); ohmmetrul este alimentat de propria sursă, așadar toate sursele de alimentare din circuit trebuie oprite, iar partea circuitului care urmează să fie măsurată trebuie conectată la unul dintre firele ohmmetrului.
Pentru ca orice sistem electric să funcționeze, acesta trebuie să fie un circuit închis, adică tensiunea de la baterie trebuie să formeze un cerc închis. Când componentele electrice funcționează, tensiunea provine de la baterie și trece prin componente, determinându-le să funcționeze (de exemplu, lampa luminează), și apoi se întoarce la baterie prin masa circuitului. Această împământare este de obicei partea metalică a vehiculului pe care sunt montate aceste componente ale circuitului.
Poate cea mai ușoară modalitate de a demonstra acest lucru este de a conecta un bec cu două fire la bornele bateriei. Există două contacte pe baterie - negativ și pozitiv. Dacă unul dintre firele care duc la bec este conectat la polul negativ al bateriei, iar celălalt fir la polul pozitiv, se va crea un circuit închis. Curentul de la baterie merge la bornă, de la bornă printr-un fir merge la bec, trece printr-un alt fir și se întoarce la celălalt born al bateriei.
O schemă normală de cablare a unei mașini diferă de acest exemplu în două moduri. În primul rând, în loc de un fir care transportă curentul înapoi de la bec la baterie, mașina folosește caroseria mașinii. Deoarece firul negativ al bateriei este conectat la caroseria mașinii, care este fabricată dintr-un metal conductor de electricitate, caroseria mașinii poate servi drept fir de împământare pentru a completa circuitul. În al doilea rând, majoritatea circuitelor auto conțin comutatoare pentru conectarea și deconectarea consumatorilor.
Unele componente electrice care necesită mult curent pentru a funcționa au și un releu în circuitul lor. Întrucât aceste dispozitive consumă mult curent, grosimea firelor de alimentare trebuie să fie și ea mai mare.
Dacă ar fi trase fire mari de la consumatorii circuitului la comutatorul de control de pe tabloul de bord și apoi ar fi conectate înapoi la consumator, ar exista o cădere de tensiune în circuit. Pentru a preveni această potențială cădere de tensiune, se utilizează relee electromagnetice. Fire groase sunt conectate de la baterie la o parte a releului și de la cealaltă parte a releului la consumator. Releul normal este deschis (deschide), împiedicând trecerea curentului prin circuit. În plus, de la releu merg fire subțiri până la comutatorul de control al consumatorului.
Când comutatorul de control este rotit în poziția "pornit", firul subțire de la releu este legat la masă și circuitul este închis. Dacă ați deconecta becul din exemplul nostru, conectat prin două fire de la aceste fire și apoi conectați firele din nou (nu este nevoie să faci asta), atunci ai vedea scântei. Astfel de lucruri se întâmplă atunci când firele care furnizează tensiune consumatorilor sau consumatorii înșiși sunt împământate diferit față de cel prevăzut în circuit. Pentru a preveni deteriorarea, siguranțele sunt conectate la circuit. Deoarece conectarea accidentală la masă a firelor de la o sursă de tensiune provoacă un scurtcircuit în circuit, privând componentele de tensiune, acest fenomen se numește scurtcircuit. Principalele cauze sunt: deteriorarea izolației firelor, contactul firelor goale cu piesele metalice ale mașinii sau un scurtcircuit în comutator.