ЯКИМ чином працюють амперметр і вольтметр

Принципи дії амперметра і вольтметра засновані на одному і тому ж, а саме, на взаємодії магнітного поля з електричним струмом, однак існує ряд відмінних особливостей, що дозволяють вимірювати або струм, або напругу.

Вам знадобиться

Комп`ютер з підключеним інтернетом, підручник з фізики.

Інструкція

Прочитайте в підручнику з фізики основний принцип, який використовується в електромагнітних вимірювальних приладах. Як відомо, він заснований на взаємодії магнітного поля постійного магніту з магнітним полем котушки, намотаною на дротяну рамку. Котушка з намотуванням поміщається в постійне магнітне поле, яке є однорідним до того ж. Дротяна рамка здатна обертатися навколо деякої осі. До котушки прикріплена пружина, повертаючи поворот рамки і всієї котушки в початкове певне положення, яке встановлюють як нульове. Струм подається на котушку допомогою щіток, підключених до осі обертання котушки.

Вдумайтеся, які процеси відбуваються, коли по котушці протікає електричний струм. У відсутності струму магнітне поле, обволікаючу котушку, ніяк з нею не взаємодіє. Коли ж амперметр включається в ланцюг, витки намотування утворюють власне магнітне поле, яке вступає у взаємодію з магнітним полем зовнішнього постійного магніту, приводячи до повороту всієї рамки на деякий кут. Кут повороту визначається за умовою рівності сили пружності пружини і сили Ампера, що діє на намотування з боку поля. Справа в тому, що при обертанні котушки сила Ампера поступово зменшується, а сила пружності зростає. У якийсь момент часу дані сили порівнюються за величиною, і стрілка амперметра зупиняється на певному значенні, яке ви можете спостерігати на шкалі амперметра.

Зверніть увагу, що вольтметри працюють за кількома видами схем, кожна з яких вживається в різних ситуаціях. Однак існують класичні принципи дії, використовувані майже в кожному пристрої, що вимірюють напругу. Для того щоб виміряти напругу на якій-небудь ділянці ланцюга, необхідно створити таке ж напруга на ділянці кола самого вольтметра. Проте, як відомо, при паралельному підключенні до ділянки кола іншого елемента струм через дану ділянку стає менше, бо загальний струм розгалужується на дві складові, одна з яких проходить через досліджуваний ділянку, а інша - через підключений елемент. Таким чином, підключення вольтметра спотворює сам об`єкт вимірювання. Це обумовлює той факт, що опір вольтметра намагаються зробити максимально великим.

При протіканні струму через ланцюг вольтметра, по-перше, на ньому падає певне напруження, яке можна дізнатися методом порівняння, а по-друге, струм, що протікає через елемент вольтметра, може створити певний вплив, скажімо, на який-небудь магнітний елемент. Звідси і випливають основні способи організації вимірювання напруги вольтметром.