Bagaimana prinsip kerja voltmeter dan elektrometer berbeda

Voltmeter dan elektroskop, meskipun keduanya merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besaran listrik, memiliki perbedaan signifikan dalam prinsip kerja dan penggunaannya.

Prinsip kerja voltmeter

Voltmeter terutama digunakan untuk mengukur perbedaan potensial (tegangan) antara dua titik dalam rangkaian. Prinsip kerjanya didasarkan pada induksi elektromagnetik dan efek arus. Voltmeter umum termasuk voltmeter magnetoelektrik dan voltmeter digital.

1. Voltmeter Magnetoelektrik: Jenis voltmeter ini mengukur tegangan secara tidak langsung dengan mengukur arus. Ketika arus mengalir melalui kumparan voltmeter, ia menghasilkan torsi dalam medan magnet, menyebabkan penunjuk bergerak. Sudut defleksi sebanding langsung dengan arus, dan karena arus juga sebanding langsung dengan tegangan, sudut defleksi penunjuk mencerminkan besar tegangan.

2. Voltmeter Digital: Jenis voltmeter ini mengukur tegangan dengan mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Konverter analog-ke-digital (ADC) biasanya digunakan untuk mengubah sinyal tegangan menjadi bentuk digital, yang kemudian ditampilkan di layar.

Prinsip kerja elektroskop

Meter statis (juga dikenal sebagai meter perbedaan potensial atau elektroskop penunjuk) adalah alat yang digunakan untuk mengukur perbedaan potensial, tetapi cara kerjanya berbeda dari voltmeter. Prinsip kerja meter statis didasarkan pada induksi elektrostatik dan interaksi muatan.

1. Induksi Elektrostatik: Bola logam dan batang logam elektroskop membentuk kapasitor. Ketika benda bermuatan dibawa dekat elektroskop, muatan terinduksi pada bola logam dan batang, menyebabkan jarum bergerak.

2. Interaksi Muatan: Defleksi penunjuk pada elektroskop disebabkan oleh tolakan bersama muatan sejenis. Ketika benda bermuatan dibawa dekat, muatan terinduksi menyebabkan penunjuk bergerak, dan sudut defleksi sebanding langsung dengan perbedaan potensial.

Perbedaan Utama

Metode Pengukuran:

Voltmeter mengukur tegangan secara tidak langsung dengan mengukur arus.

Meter elektrostatik mengukur perbedaan potensial secara langsung melalui induksi elektrostatik dan interaksi muatan.

Struktur dan Desain:

• Voltmeter biasanya terdiri dari kumparan dan medan magnet, menghasilkan torsi melalui aliran arus.

Elektroskop, di sisi lain, terdiri dari bola logam dan batang logam, yang menghasilkan muatan melalui induksi elektrostatik, menyebabkan jarum bergerak.

Skenario Aplikasi:

• Voltmeter cocok untuk mengukur tegangan dalam rangkaian, terutama dalam rangkaian dinamis.

• Meter elektrostatik cocok untuk mengukur medan listrik statis dan sering digunakan untuk mendemonstrasikan fenomena elektrostatik dan mengukur perbedaan potensial.

Kesimpulannya, ada perbedaan signifikan antara prinsip kerja, desain struktural, dan skenario aplikasi voltmeter dan elektroskop. Voltmeter mengukur tegangan dengan mengukur arus, sementara elektroskop mengukur perbedaan potensial melalui induksi elektrostatik dan interaksi muatan.