Voltmetrs un elektroskops, lai gan abu ir instrumenti elektriskajiem lielumiem mērīšanai, savā darbības principā un izmantošanā ir būtiskas atšķirības.
Voltmeters galvenokārt tiek izmantoti, lai mērītu potenciāla atšķirību (spriegumu) starp diviem punktiem šķērsojumā. Tā darbības princips balstās uz elektromagnētisko indukciju un strāvas ietekmi. Bieži sastopami voltmeters ir magnētolektrovolmeters un digitālais voltmeters.
Magnētolektrovolmeters: Šis veids no voltmetera netieši mēra spriegumu, mērīdams strāvu. Kad strāva plūst caur voltmetera spīdņu, tā radīta torks magnētiskajā laukā, kas izraisīs rādītāja novietojumu. Novietojuma leņķis ir tieši proporcionāls strāvei, un, jo strāva arī ir tieši proporcionāla spriegumam, tad rādītāja novietojuma leņķis atspoguļo sprieguma lielumu.
Digitālais voltmeters: Šis veids no voltmetera mēra spriegumu, pārveidojot analogsignālus digitālos signālos. Parasti tiek izmantoti analog-digitalo konverteri (ADC), lai pārveidotu sprieguma signālus digitālā formā, kas tika parādīts uz ekrāna.
Statiskais metrs (arī pazīstams kā potenciāla atšķirības metrs vai rādītāja elektroskops) ir instruments, kas tiek izmantots, lai mērītu potenciāla atšķirību, bet tas darbojas atšķirīgi nekā voltmeters. Statiskā metra darbības princips balstās uz elektrostātisko indukciju un zariņu mijiedarbību.
Elektrostātiskā indukcija: Elektroskopa metāla bumba un metāla stienis veido kondensatoru. Kad uzlādēts objekts tiek tuvots elektroskopam, uz metāla bumbas un stiena tiek inducētas zariņas, kas izraisīs rādītāja novietojumu.
Zariņu mijiedarbība: Rādītāja novietojums elektroskopā notiek tādēļ, ka vienādi zariņi savstarpēji atstarpojas. Kad uzlādēts objekts tiek tuvots, inducētie zariņi izraisīs rādītāja novietojumu, un novietojuma leņķis ir tieši proporcionāls potenciāla atšķirībai.
Mērīšanas metode:
Voltmeters netieši mēra spriegumu, mērīdams strāvu.
Statiskais metrs tieši mēra potenciāla atšķirību, izmantojot elektrostātisko indukciju un zariņu mijiedarbību.
Konstrukcija un dizains:
Voltmetri parasti sastāv no spīdņa un magnētiskā lauka, kas ģenerē torku caur strāvas plūsmu.
Elektroskops, savukārt, sastāv no metāla bumbas un metāla stiena, kas ģenerē zariņus, izmantojot elektrostātisko indukciju, kas izraisīs rādītāja novietojumu.
Lietošanas situācijas:
Voltmetri ir piemēroti sprieguma mērīšanai šķērsojumos, īpaši dinamiskajos šķērsojumos.
Statiskie metri ir piemēroti statiskajiem elektromagnētiskajiem laukiem mērīšanai un tie bieži tiek izmantoti, lai demonstrētu elektrostātiskos fenomēnus un mērītu potenciāla atšķirības.
Kopsakot, starp voltmeteru un elektroskopu darbības principiem, konstruktīvo dizainu un lietošanas situācijām ir būtiskas atšķirības. Voltmetri mēra spriegumu, mērīdams strāvu, savukārt elektroskopi mēra potenciāla atšķirību, izmantojot elektrostātisko indukciju un zariņu mijiedarbību.
