Woltomierz a amperomierz
Woltomierze i amperomierze są szeroko stosowanymi narzędziami w dziedzinie fizyki, elektrotechniki i elektrotechniki. Zarówno amperomierz, jak i woltomierz służą do pomiaru właściwości obwodów elektronicznych i elektrycznych. Instrumenty te opierają się głównie na cewce przewodzącej umieszczonej w silnym polu magnetycznym, ale inne formy tych urządzeń, takie jak cyfrowe woltomierze i amperomierze, multimetry, potencjometry, bilanse prądowe i woltomierze elektrostatyczne są również powszechne.
Woltomierz
Jednostka „Volt” została nazwana na cześć Alessandro Volty. Służy do pomiaru potencjału punktu lub różnicy potencjałów między dwoma punktami. Zwykle woltomierz jest odmianą galwanometru. Podstawowym woltomierzem jest bardzo wysoki rezystor połączony szeregowo z galwanometrem. Woltomierze mają zakresy od kilku mikrowoltów do około kilku gigawoltów. Jak opisano wcześniej, podstawowy woltomierz składa się z cewki przenoszącej prąd umieszczonej w zewnętrznym polu magnetycznym. Pole magnetyczne wywołane przez cewkę przenoszącą prąd odpycha stałe pole magnetyczne. Efekt ten powoduje obrót wskaźnika przymocowanego do cewki; ten system cewki wskaźnika jest obciążony sprężyną, dzięki czemu wskaźnik powraca do wskaźnika zerowego, gdy nie ma prądu. Kąt obrotu wskaźnika jest proporcjonalny do prądu obecnego w cewce. Woltomierz cyfrowy wykorzystuje konwersję analogowo-cyfrową (ADC) do konwersji obecnego napięcia na wartość cyfrową. Ale przychodzący sygnał musi zostać wzmocniony lub zmniejszony w zależności od zakresu pomiarowego używanego w przyrządzie, zanim będzie można go wyświetlić jako wartość cyfrową. Głównym problemem związanym z woltomierzami jest to, że mają skończoną wartość rezystancji; w idealnym przypadku woltomierz powinien mieć nieskończoną impedancję, co oznacza, że nie może pobierać prądu z obwodu. Nie dotyczy to jednak prawdziwych woltomierzy. Prawdziwy woltomierz musi pobierać prąd z obwodu, aby wytworzyć odpychające pole magnetyczne. Można to jednak zminimalizować, stosując wzmacniacze, aby zakłócenia w obwodzie były minimalne.
Amperomierz
Amomierz jest również odmianą galwanometru. Wykorzystuje zasadę galwanometru wskazującą zmienność prądu. Prąd mierzony jest w amperach (A). W związku z tym amperomierze, które mierzą w miliamperach, są znane jako miliamperomierze, a amperomierze z zakresem mikroamperów są znane jako mikroamperomierze. Idealnie, amperomierz powinien mieć zerową wartość rezystancji, ale materiały o zerowej rezystywności nie są obecne. Dlatego każdy amperomierz ma wbudowany błąd. Istnieją bardzo dokładne amperomierze, takie jak: balans prądu. Amperomierz występuje również w postaci ruchomych amperomierzy żelaznych, amperomierzy z gorącym drutem i amperomierzy cyfrowych.
Różnica między woltomierzem a amperomierzem
– Podstawowe amperomierze i woltomierze to galwanometry. Woltomierz można ustawić, ustawiając odpowiedni rezystor szeregowo z galwanometrem.
– Idealnie, amperomierze powinny mieć zerową rezystancję, a woltomierze powinny mieć nieskończoną rezystancję.
– Idealny amperomierz nie powinien mieć spadku napięcia na zaciskach, a idealny woltomierz nie powinien przepływać przez niego prądu.
