Voltímetro e eletroscópio, embora ambos sejam instrumentos usados para medir grandezas elétricas, possuem diferenças significativas em seus princípios de funcionamento e usos.
O voltímetro é principalmente usado para medir a diferença de potencial (tensão) entre dois pontos em um circuito. Seu princípio de funcionamento baseia-se na indução eletromagnética e no efeito da corrente. Voltímetros comuns incluem o voltímetro eletromagnético e o voltímetro digital.
Voltímetro Eletromagnético: Este tipo de voltímetro mede indiretamente a tensão através da medição da corrente. Quando a corrente flui pela bobina do voltímetro, gera um torque no campo magnético, fazendo o ponteiro desviar. O ângulo de desvio é diretamente proporcional à corrente, e como a corrente também é diretamente proporcional à tensão, o ângulo de desvio do ponteiro reflete a magnitude da tensão.
Voltímetro Digital: Este tipo de voltímetro mede a tensão convertendo sinais analógicos em sinais digitais. Conversores analógico-digitais (ADCs) são comumente usados para converter sinais de tensão em forma digital, que são então exibidos em uma tela.
Um medidor estático (também conhecido como medidor de diferença de potencial ou eletroscópio indicador) é um instrumento usado para medir a diferença de potencial, mas opera de maneira diferente de um voltímetro. O princípio de funcionamento de um medidor estático baseia-se na indução eletrostática e na interação de cargas.
Indução Eletrostática: A bola de metal e a haste de metal do eletroscópio formam um capacitor. Quando um objeto carregado é trazido perto do eletroscópio, cargas são induzidas na bola de metal e na haste, fazendo o ponteiro desviar.
Interação de Cargas: O desvio do ponteiro no eletroscópio é devido à repulsão mútua de cargas semelhantes. Quando um objeto carregado é trazido perto, a carga induzida faz o ponteiro desviar, e o ângulo de desvio é diretamente proporcional à diferença de potencial.
Método de Medição:
O voltímetro mede indiretamente a tensão através da medição da corrente.
O medidor eletrostático mede a diferença de potencial diretamente através da indução eletrostática e interação de cargas.
Estrutura e Design:
Os voltímetros geralmente consistem em uma bobina e um campo magnético, gerando torque através do fluxo de corrente.
Por outro lado, o eletroscópio consiste em uma bola de metal e uma haste de metal, que geram carga através da indução eletrostática, fazendo o ponteiro desviar.
Cenários de Aplicação:
Os voltímetros são adequados para medir tensões em circuitos, especialmente em circuitos dinâmicos.
Os medidores eletrostáticos são adequados para medir campos elétricos estáticos e são frequentemente usados para demonstrar fenômenos eletrostáticos e medir diferenças de potencial.
Em resumo, existem diferenças significativas entre os princípios de funcionamento, designs estruturais e cenários de aplicação dos voltímetros e eletroscópios. Os voltímetros medem a tensão através da medição da corrente, enquanto os eletroscópios medem a diferença de potencial através da indução eletrostática e interação de cargas.
