볼트미터와 전계계의 작동 원리는 어떻게 다릅니까

볼트미터와 전기계는 모두 전기량을 측정하는 도구이지만, 그들의 작동 원리와 용도에는 상당한 차이가 있습니다.

볼트미터의 작동 원리

볼트미터는 회로 내 두 점 사이의 전위차(전압)를 주로 측정합니다. 그 작동 원리는 전자기 유도와 전류의 효과에 기반합니다. 일반적인 볼트미터에는 자석전기식 볼트미터와 디지털 볼트미터가 포함됩니다.

1. 자석전기식 볼트미터: 이 종류의 볼트미터는 전류를 측정함으로써 간접적으로 전압을 측정합니다. 볼트미터의 코일을 통해 전류가 흐르면 자기장에서 토크가 발생하여 포인터가 휘어집니다. 휘어진 각도는 전류와 비례하며, 전류는 또한 전압과 비례하므로, 포인터의 휘어진 각도는 전압의 크기를 반영합니다.

2. 디지털 볼트미터: 이 종류의 볼트미터는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 전압을 측정합니다. 일반적으로 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 사용하여 전압 신호를 디지털 형태로 변환하고, 이를 화면에 표시합니다.

전기계의 작동 원리

정전계(또는 전위차 계 또는 포인터 전기계라고도 함)는 전위차를 측정하는 기기이나, 볼트미터와 다르게 작동합니다. 정전계의 작동 원리는 정전기 유도와 전하 간의 상호작용에 기반합니다.

1. 정전기 유도: 전기계의 금속 공과 금속 막대는 커패시터를 형성합니다. 충전된 물체가 전기계 근처로 가져오면, 금속 공과 막대에 전하가 유도되어 바늘을 휘어놓습니다.

2. 전하 간 상호작용: 전기계의 포인터가 휘어지는 것은 같은 부호의 전하 간의 상호 배발력 때문입니다. 충전된 물체가 가까워지면 유도된 전하로 인해 포인터가 휘어지고, 휘어진 각도는 전위차와 비례합니다.

주요 차이점

측정 방법:

볼트미터는 전류를 측정함으로써 간접적으로 전압을 측정합니다.

정전기계는 정전기 유도와 전하 간 상호작용을 통해 직접 전위차를 측정합니다.

구조 및 설계:

• 볼트미터는 일반적으로 코일과 자기장을 구성하여 전류의 흐름을 통해 토크를 생성합니다.

반면에, 전기계는 금속 공과 금속 막대로 구성되며, 정전기 유도를 통해 전하를 생성하여 바늘을 휘어놓습니다.

응용 시나리오:

• 볼트미터는 특히 동적 회로에서 회로 내의 전압을 측정하는 데 적합합니다.

• 정전기계는 정전기 필드를 측정하는 데 적합하며, 정전기 현상을 시연하고 전위차를 측정하는 데 자주 사용됩니다.

요약하면, 볼트미터와 전기계의 작동 원리, 구조 설계, 응용 시나리오에는 상당한 차이가 있습니다. 볼트미터는 전류를 측정함으로써 전압을 측정하지만, 전기계는 정전기 유도와 전하 간 상호작용을 통해 전위차를 측정합니다.