Como se diferencian os principios de funcionamento dun voltímetro e dun electrometro
Voltímetro e electroscopio, aínda que ambos son instrumentos utilizados para medir cantidades eléctricas, teñen diferenzas significativas nos seus principios de funcionamento e usos.
O principio de funcionamento do voltímetro
O voltímetro úsase principalmente para medir a diferenza de potencial (voltaxe) entre dous puntos nun circuito. O seu principio de funcionamento basease na indución electromagnética e no efecto da corrente. Os voltímetros comúns inclúen o voltímetro magnetoelectríco e o voltímetro dixital.
Voltímetro magnetoelectríco: Este tipo de voltímetro mide indirectamente a voltaxe midindo a corrente. Cando a corrente fluye polo devanado do voltímetro, xera un par no campo magnético, provocando a desviación do puntero. O ángulo de desviación é directamente proporcional á corrente, e xa que a corrente tamén é directamente proporcional á voltaxe, o ángulo de desviación do puntero reflicte a magnitude da voltaxe.
Voltímetro dixital: Este tipo de voltímetro mide a voltaxe convertindo sinais analóxicos en sinais dixitais. Comunmente úsanse conversores analóxico-dixitais (ADC) para converter os sinais de voltaxe en forma dixital, que se mostran entón nunha pantalla.
O principio de funcionamento do electroscopio
Un electroscopio (tamén coñecido como medidor de diferenza de potencial ou electroscopio de agulla) é un instrumento utilizado para medir a diferenza de potencial, pero funciona de xeito diferente a un voltímetro. O principio de funcionamento dun electroscopio basease na indución electrostática e na interacción das cargas.
Indución electrostática: A bola metálica e a barra metálica do electroscopio forman un condensador. Cando se acerca un obxecto cargado ao electroscopio, as cargas indúcense na bola metálica e na barra, provocando a desviación da agulla.
Interacción de cargas: A desviación do puntero no electroscopio debeuse á repulsión mútua de cargas semellantes. Cando se acerca un obxecto cargado, a carga inducida provoca a desviación do puntero, e o ángulo de desviación é directamente proporcional á diferenza de potencial.
Principais diferenzas
Método de medida:
O voltímetro mide indirectamente a voltaxe midindo a corrente.
O electroscopio mide a diferenza de potencial directamente a través da indución electrostática e da interacción de cargas.
Estrutura e deseño:
Os voltímetros suxeran tipicamente dun devanado e un campo magnético, xerando un par a través do fluxo de corrente.
O electroscopio, por outro lado, consiste nunha bola metálica e unha barra metálica, que xeran carga a través da indución electrostática, provocando a desviación da agulla.
Escenarios de aplicación:
Os voltímetros son adecuados para medir voltaxes en circuitos, especialmente en circuitos dinámicos.
Os electroscopios son adecuados para medir campos eléctricos estáticos e adoitan utilizarse para demostrar fenómenos electrostáticos e medir diferenzas de potencial.
En resumo, hai diferenzas significativas entre os principios de funcionamento, os deseños estruturais e os escenarios de aplicación dos voltímetros e electroscopios. Os voltímetros miden a voltaxe midindo a corrente, mentres que os electroscopios miden a diferenza de potencial a través da indución electrostática e da interacción de cargas.
