Hvordan adskiller arbejdsmåderne for et spændingsmåler og en elektrometer sig?
Voltmåler og elektrisk meter, selvom begge er instrumenter, der anvendes til at måle elektriske størrelser, har betydelige forskelle i deres arbejdsmåde og anvendelse.
Arbejdsmåde for voltmetere
Voltmåler anvendes hovedsageligt til at måle spændingsforskellen (spænding) mellem to punkter i en kredsløb. Dens arbejdsmåde er baseret på elektromagnetisk induktion og effekten af strøm. Almindelige voltmåleinstrumenter inkluderer magnetoelektrisk voltmåler og digital voltmåler.
Magnetoelektrisk Voltmåler: Denne type voltmåler måler spændingen indirekte ved at måle strømmen. Når strøm løber gennem spolemålerens spole, genererer det et drejningsmoment i det magnetiske felt, hvilket får pejlen til at bevæge sig. Bevægelsens vinkel er direkte proportional med strømmen, og da strømmen også er direkte proportional med spændingen, afspejler pejlens bevægelsesvinkel størrelsen af spændingen.
Digital Voltmåler: Denne type voltmåler måler spænding ved at konvertere analoge signaler til digitale signaler. Analog-digital konvertere (ADC'er) bruges ofte til at konvertere spændingssignaler til digital form, som derefter vises på en skærm.
Arbejdsmåde for elektrisk meter
Et statisk meter (også kendt som potentiafdifferensmeter eller pejleelektrisk meter) er et instrument, der anvendes til at måle potentiafdifferens, men det fungerer anderledes end en voltmåler. Arbejdsmåden for et statisk meter er baseret på elektrostatisk induktion og interaktion mellem ladninger.
Elektrostatisk Induktion: Metalbolden og metalstangen i elektrisk meter danner en kondensator. Når et opladt objekt bringes tæt på elektrisk meter, induceres ladninger på metalbolden og stangen, hvilket får nålen til at bevæge sig.
Ladning Interaktion: Pejlens bevægelse i et elektrisk meter skyldes gensidig afvisning af ligeartede ladninger. Når et opladt objekt bringes tæt på, fører den inducerede ladning til, at pejlen bevæger sig, og bevægelsens vinkel er direkte proportional med potentiafdifferensen.
Hovedforskelle
Målemetode:
Voltmåleren måler spændingen indirekte ved at måle strømmen.
Det statiske meter måler potentiafdifferensen direkte gennem elektrostatisk induktion og ladningsinteraktion.
Struktur og Design:
Voltmålere består typisk af en spole og et magnetfelt, der genererer drejningsmoment gennem strømfloden.
Elektrisk meter består derimod af en metalbold og en metalstang, der genererer ladning gennem elektrostatisk induktion, hvilket får nålen til at bevæge sig.
Anvendelsesscenarier:
Voltmålere er egnet til at måle spændinger i kredsløb, især i dynamiske kredsløb.
Statiske metere er egnet til at måle statiske elektriske felter og anvendes ofte til at demonstrere elektrostatiske fænomener og måle potentiafdifferenser.
Samlet set er der betydelige forskelle i arbejdsmåde, strukturel design og anvendelsesscenarier for voltmålere og elektriske metere. Voltmålere måler spænding ved at måle strøm, mens elektriske metere måler potentiafdifferens gennem elektrostatisk induktion og ladningsinteraktion.
