El voltímetro y el electroscopio, aunque ambos son instrumentos utilizados para medir cantidades eléctricas, tienen diferencias significativas en sus principios de funcionamiento y usos.
El voltímetro se utiliza principalmente para medir la diferencia de potencial (voltaje) entre dos puntos en un circuito. Su principio de funcionamiento se basa en la inducción electromagnética y el efecto de la corriente. Los voltímetros comunes incluyen el voltímetro magnetoeléctrico y el voltímetro digital.
Voltímetro Magnetoeléctrico: Este tipo de voltímetro mide indirectamente el voltaje midiendo la corriente. Cuando la corriente fluye a través de la bobina del voltímetro, genera un par en el campo magnético, causando que el puntero se desvíe. El ángulo de desviación es directamente proporcional a la corriente, y dado que la corriente también es directamente proporcional al voltaje, el ángulo de desviación del puntero refleja la magnitud del voltaje.
Voltímetro Digital: Este tipo de voltímetro mide el voltaje convirtiendo señales analógicas en señales digitales. Se utilizan comúnmente convertidores analógico-digital (CAD) para convertir las señales de voltaje en forma digital, que luego se muestran en una pantalla.
Un electroscopio (también conocido como medidor de diferencia de potencial o electroscopio con puntero) es un instrumento utilizado para medir la diferencia de potencial, pero opera de manera diferente a un voltímetro. El principio de funcionamiento del electroscopio se basa en la inducción electrostática y la interacción de cargas.
Inducción Electrostática: La bola metálica y la varilla metálica del electroscopio forman un condensador. Cuando un objeto cargado se acerca al electroscopio, se inducen cargas en la bola y la varilla metálicas, causando que el puntero se desvíe.
Interacción de Cargas: La desviación del puntero en un electroscopio se debe a la repulsión mutua de cargas iguales. Cuando un objeto cargado se acerca, la carga inducida causa que el puntero se desvíe, y el ángulo de desviación es directamente proporcional a la diferencia de potencial.
Método de Medición:
El voltímetro mide indirectamente el voltaje midiendo la corriente.
El electroscopio mide la diferencia de potencial directamente a través de la inducción electrostática y la interacción de cargas.
Estructura y Diseño:
Los voltímetros típicamente consisten en una bobina y un campo magnético, generando un par a través del flujo de corriente.
Por otro lado, el electroscopio consta de una bola metálica y una varilla metálica, que generan carga a través de la inducción electrostática, causando que el puntero se desvíe.
Escenarios de Aplicación:
Los voltímetros son adecuados para medir voltajes en circuitos, especialmente en circuitos dinámicos.
Los electroscopios son adecuados para medir campos eléctricos estáticos y se utilizan a menudo para demostrar fenómenos electrostáticos y medir diferencias de potencial.
En resumen, existen diferencias significativas entre los principios de funcionamiento, los diseños estructurales y los escenarios de aplicación de los voltímetros y los electroscopios. Los voltímetros miden el voltaje midiendo la corriente, mientras que los electroscopios miden la diferencia de potencial a través de la inducción electrostática y la interacción de cargas.
