Как се различават работните принципи на волтметър и електрометър?
Волтметърът и електроскопът, въпреки че са инструменти, използвани за измерване на електрически величини, имат значителни разлики в техните принципи на работа и приложения.
Принципът на работа на волтметъра
Волтметърът се използва главно за измерване на потенциалната разлика (напряжение) между две точки в електрическата верига. Неговият принцип на работа е основан на електромагнитната индукция и ефекта на тока. Общи видове волтметри включват магнетоелектрически волтметри и цифрови волтметри.
Магнетоелектричен волтметър: Този тип волтметър косвено измерва напрежението, като измерва тока. Когато ток протича през обмотката на волтметъра, той генерира момента в магнитното поле, което причинява отклонение на стрелката. Угълът на отклонение е пряко пропорционален на тока, а тъй като токът също е пряко пропорционален на напрежението, уghiла на отклонение на стрелката отразява големината на напрежението.
Цифров волтметър: Този тип волтметър измерва напрежението, като преобразува аналогови сигнали в цифрови. Често се използват аналого-цифрови преобразуватели (ADC), за да преобразуват сигналите на напрежението в цифров формат, който след това се показва на екрана.
Принципът на работа на електроскопа
Статичен метър (също известен като метър за потенциална разлика или указателен електроскоп) е инструмент, използван за измерване на потенциална разлика, но работи по различен начин от волтметъра. Принципът на работа на статичния метър е основан на електростатичната индукция и взаимодействието на зарядите.
Електростатична индукция: Металната топка и металната пръчка на електроскопа формират кондензатор. Когато зареден обект се приближи до електроскопа, заряди се индуцират в металната топка и пръчка, което причинява отклонение на иглата.
Взаимодействие на зарядите: Отклонението на стрелката в електроскопа е резултат от взаимното отблъскване на подобни заряди. Когато зареден обект се приближи, индуцираният заряд причинява отклонение на стрелката, а ъгълът на отклонение е пряко пропорционален на потенциалната разлика.
Основни разлики
Метод на измерване:
Волтметърът косвено измерва напрежението, като измерва тока.
Статичният метър измерва потенциалната разлика директно чрез електростатична индукция и взаимодействие на зарядите.
Структура и дизайн:
Волтметрите обикновено състоят от обмотка и магнитно поле, генериращи момент чрез протичането на ток.
Електроскопът, от друга страна, състои се от метална топка и метална пръчка, които генерират заряд чрез електростатична индукция, причинявайки отклонение на иглата.
Приложни сценарии:
Волтметрите са подходящи за измерване на напреженията в вериги, особено в динамични вериги.
Статичните метри са подходящи за измерване на статични електрически полета и често се използват за демонстрация на електростатични явления и измерване на потенциални разлики.
Обобщавайки, има значителни разлики между принципите на работа, конструктивните дизайни и приложните сценарии на волтметрите и електроскопите. Волтметрите измерват напрежението, като измерват тока, докато електроскопите измерват потенциалната разлика чрез електростатична индукция и взаимодействие на зарядите.
