Kako se razlikujeta delovna načela voltmetra in elektronometerja

Voltmetr in elektroskop, čeprav sta oba instrumenta za merjenje električnih količin, imata v svojem delovanju in uporabi značilne razlike.

Delovanje voltmetra

Voltmetr se glavno uporablja za merjenje potencialne razlike (napetosti) med dvema točkama v vezju. Njegovo delovanje temelji na elektromagnetski indukciji in učinku tokov. Pogosti voltmetri so magnetoelektrični voltmetr in digitalni voltmetr.

1. Magnetoelektrični voltmetr: Ta vrsta voltmetra neposredno meri napetost s pomočjo meritve toka. Ko tok teče skozi boben voltmetra, ustvari vektorsko silo v magnetskem polju, kar povzroči odmik kazalca. Kot odmika je neposredno sorazmeren s tokom, in ker je tok tudi neposredno sorazmeren s napetostjo, kot odmika kazalca odraža velikost napetosti.

2. Digitalni voltmetr: Ta vrsta voltmetra meri napetost s pretvorbo analognih signalov v digitalne signale. Za pretvorbo napetostnih signalov v digitalno obliko se pogosto uporabljajo analogni-digitalni pretvorniki (ADC), ki so nato prikazani na zaslonu.

Delovanje elektroskopa

Statični merilnik (tudi znana kot napetostni merilnik ali kazalo elektroskopa) je instrument, ki se uporablja za merjenje potencialne razlike, vendar deluje drugače kot voltmetr. Delovanje statičnega merilnika temelji na elektrostatični indukciji in interakciji nabojov.

1. Elektrostatična indukcija: Metalna krogla in metalna palica elektroskopa tvorita kondenzator. Ko nabijeni predmet prinesemo blizu elektroskopa, se na metalni krogli in palici inducirajo naboji, kar povzroči odmik igle.

2. Interakcija nabojev: Odmik kazalca v elektroskopu je posledica vzajemnega odpornosti enakih nabojev. Ko nabijeni predmet prinesemo blizu, inducirani naboj povzroči odmik kazalca, in kot odmika je neposredno sorazmeren s potencialno razliko.

Glavne razlike

Način meritve:

Voltmetr neposredno meri napetost s pomočjo meritve toka.

Statični merilnik meri potencialno razliko neposredno preko elektrostatične indukcije in interakcije nabojev.

Struktura in dizajn:

• Voltmetri običajno sestavljajo boben in magnetsko polje, ki generirata vektorsko silo skozi tok.

Elektroskop pa sestavlja metalna krogla in metalna palica, ki generirata naboj preko elektrostatične indukcije, kar povzroči odmik igle.

Uporabni scenariji:

• Voltmetri so primerni za merjenje napetosti v vezjih, še posebej v dinamičnih vezjih.

• Statični merilniki so primerni za merjenje statičnih električnih polj in se pogosto uporabljajo za demonstriranje elektrostatičnih pojavov in merjenje potencialnih razlik.

V zaključku obstajajo značilne razlike med delovanjem, strukturnim dizajnom in uporabnimi scenariji voltmetrov in elektroskopov. Voltmetri merijo napetost s pomočjo meritve toka, medtem ko elektroskopi merijo potencialno razliko preko elektrostatične indukcije in interakcije nabojev.