Woltomierz vs Amperomierz
Woltomierze i amperomierze są szeroko stosowanymi narzędziami w dziedzinach fizyki, elektroniki 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 woltomierze cyfrowe i amperomierze, multimetry, potencjometry, równoważniki prądu 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 ustawiony szeregowo z galwanometrem. Woltomierze mają zakres od kilku mikrowoltów do około kilku gigawoltów. Jak opisano wcześniej, podstawowy woltomierz składa się z cewki przewodzącej prąd, umieszczonej wewnątrz zewnętrznego pola magnetycznego. 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, co powoduje powrót wskaźnika do zera, gdy nie ma prądu. Kąt obrotu wskaźnika jest proporcjonalny do prądu występującego w cewce. Woltomierz cyfrowy wykorzystuje konwersję analogowo-cyfrową (ADC) do konwersji aktualnego napięcia na wartość cyfrową. Jednak 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 rzeczywistych 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. Jednak 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 rzeczywistych 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. Jednak 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 rzeczywistych 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.woltomierz powinien mieć nieskończoną impedancję, co oznacza, że nie może pobierać prądu z obwodu. Nie dotyczy to jednak rzeczywistych 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.woltomierz powinien mieć nieskończoną impedancję, co oznacza, że nie może pobierać prądu z obwodu. Nie dotyczy to jednak rzeczywistych 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
Amperomierz jest również odmianą galwanometru. Wykorzystuje zasadę galwanometru do wskazywania zmian prądu. Prąd mierzony jest w amperach (A). W związku z tym amperomierze, które mierzą w miliamperach, są znane jako miliamperomierz, a amperomierz z zakresem mikroamperów jest znany jako mikroamperomierz. W idealnym przypadku amperomierz powinien mieć zerową wartość rezystancji, ale nie ma materiałów o zerowej rezystywności. Dlatego każdy amperomierz ma wbudowany błąd. Istnieją bardzo dokładne amperomierze, takie jak: bilans 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 prąd.
