หลักการทำงานของวอลต์มิเตอร์และอิเล็กโทรมิเตอร์แตกต่างกันอย่างไร

โวลต์มิเตอร์และอิเล็กโทรสโคป แม้ว่าทั้งสองจะเป็นเครื่องมือที่ใช้วัดค่าไฟฟ้า แต่มีความแตกต่างอย่างมากในหลักการทำงานและการใช้งาน

หลักการทำงานของโวลต์มิเตอร์

โวลต์มิเตอร์ใช้ในการวัดความต่างศักยภาพ (แรงดันไฟฟ้า) ระหว่างจุดสองจุดในวงจร หลักการทำงานของโวลต์มิเตอร์ขึ้นอยู่กับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและการกระทำของกระแสไฟฟ้า โวลต์มิเตอร์ที่พบบ่อยได้แก่ โวลต์มิเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าและโวลต์มิเตอร์ดิจิตอล

1. โวลต์มิเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้า: ประเภทนี้วัดแรงดันโดยการวัดกระแส เมื่อมีกระแสผ่านคอยล์ของโวลต์มิเตอร์ จะสร้างแรงบิดในสนามแม่เหล็กทำให้เข็มเบน เท่าที่เข็มเบนจะแปรผันตรงกับกระแส และเนื่องจากกระแสก็แปรผันตรงกับแรงดัน ดังนั้น เท่าที่เข็มเบนจะแสดงขนาดของแรงดัน

2. โวลต์มิเตอร์ดิจิตอล: ประเภทนี้วัดแรงดันโดยการแปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอล โดยทั่วไปใช้ตัวแปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADCs) เพื่อแปลงสัญญาณแรงดันเป็นรูปแบบดิจิตอล แล้วแสดงผลบนหน้าจอ

หลักการทำงานของอิเล็กโทรสโคป

เครื่องวัดสถิต (หรือเรียกว่า เครื่องวัดความต่างศักยภาพ หรือ อิเล็กโทรสโคปแบบเข็ม) เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดความต่างศักยภาพ แต่ทำงานต่างจากโวลต์มิเตอร์ หลักการทำงานของเครื่องวัดสถิตขึ้นอยู่กับการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตและการโต้ตอบของประจุไฟฟ้า

1. การเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต: ลูกบอลโลหะและแท่งโลหะของอิเล็กโทรสโคปสร้างเป็นคอนเดนเซอร์ เมื่อนำวัตถุที่มีประจุมาใกล้อิเล็กโทรสโคป จะเกิดประจุเหนี่ยวนำบนลูกบอลและแท่งโลหะทำให้เข็มเบน

2. การโต้ตอบของประจุ: การเบนของเข็มในอิเล็กโทรสโคปเกิดจากการปฏิกิริยาขับไล่ของประจุชนิดเดียวกัน เมื่อนำวัตถุที่มีประจุมาใกล้ ประจุที่เหนี่ยวนำจะทำให้เข็มเบน และมุมที่เข็มเบนจะแปรผันตรงกับความต่างศักยภาพ

ความแตกต่างหลัก

วิธีการวัด:

โวลต์มิเตอร์วัดแรงดันโดยการวัดกระแส

เครื่องวัดสถิตวัดความต่างศักยภาพโดยตรงผ่านการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตและการโต้ตอบของประจุ

โครงสร้างและออกแบบ:

• โวลต์มิเตอร์มักประกอบด้วยคอยล์และสนามแม่เหล็ก สร้างแรงบิดผ่านการไหลของกระแส

อิเล็กโทรสโคป ประกอบด้วยลูกบอลโลหะและแท่งโลหะ ซึ่งสร้างประจุผ่านการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต ทำให้เข็มเบน

สถานการณ์การใช้งาน:

• โวลต์มิเตอร์เหมาะสำหรับวัดแรงดันในวงจร โดยเฉพาะในวงจรพลวัต

• เครื่องวัดสถิตเหมาะสำหรับวัดสนามไฟฟ้าสถิตและมักใช้เพื่อสาธิตปรากฏการณ์ไฟฟ้าสถิตและการวัดความต่างศักยภาพ

สรุปแล้ว มีความแตกต่างอย่างมากในหลักการทำงาน โครงสร้างการออกแบบ และสถานการณ์การใช้งานของโวลต์มิเตอร์และอิเล็กโทรสโคป โวลต์มิเตอร์วัดแรงดันโดยการวัดกระแส ในขณะที่อิเล็กโทรสโคปวัดความต่างศักยภาพผ่านการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตและการโต้ตอบของประจุ