Voltmetrs pret ampērmetru
Voltmetri un ampērmetri ir plaši izmantoti rīki fizikas, elektroniskās inženierijas un elektrotehnikas jomās. Gan ampērmetru, gan voltmetru izmanto elektronisko un elektrisko ķēžu īpašību mērīšanai. Šo instrumentu pamatā galvenokārt ir vadītāja spole, kas novietota spēcīgā magnētiskajā laukā, taču izplatītas ir arī citas šo ierīču formas, piemēram, digitālie voltmetri un ampērmetri, multimetri, potenciometri, strāvas balansi un elektrostatiskie voltmetri.
Voltmetrs
Vienība “Volt” ir nosaukta par godu Alesandro Voltam. To izmanto, lai izmērītu punkta potenciālu vai potenciālu starpību starp diviem punktiem. Parasti voltmetrs ir galvanometra variācija. Ļoti augsts rezistors, kas uzstādīts virknē ar galvanometru, veido pamata voltmetru. Voltmetru diapazons ir no dažiem mikrovoltiem līdz aptuveni dažiem gigavoltiem. Kā aprakstīts iepriekš, pamata voltmetrs sastāv no strāvas pārvades spoles, kas atrodas ārējā magnētiskā lauka iekšpusē. Strāvas nesošās spoles magnētiskais lauks atgrūž pastāvīgo magnētisko lauku. Šis efekts izraisa spolei pievienotā indikatora rotāciju; šī indikatora spoles sistēma ir noslogota ar atsperi, tādējādi pagriežot indikatoru atpakaļ uz nulles rādītāju, kad nav strāvas. Indikatora pagrieziena leņķis ir proporcionāls spolē esošajai strāvai. Digitālais voltmetrs izmanto analogo pārveidošanu ciparu formātā (ADC), lai pārveidotu pašreizējo spriegumu ciparu vērtībā. Bet ienākošais signāls ir jāpastiprina vai jāsamazina atkarībā no instrumentā izmantotā mērījumu diapazona, pirms to var parādīt kā digitālo vērtību. Galvenā problēma, kas saistīta ar voltmetriem, ir tāda, ka tiem ir ierobežota pretestības vērtība; ideālā gadījumā voltmetram jābūt ar bezgalīgu pretestību, kas nozīmē, ka tas nedrīkst ņemt strāvu no ķēdes. Tomēr tas neattiecas uz īstiem voltmetriem. Reālam voltmetram ir jāizņem strāva no ķēdes, lai radītu atgrūdošu magnētisko lauku. Tomēr to var samazināt, izmantojot pastiprinātājus, lai ķēdes traucējumi būtu minimāli.
Ampermetrs
Ampermetrs ir arī galvanometra variants. Tas izmanto galvanometra principu, lai norādītu strāvas svārstības. Strāvu mēra ampēros (A). Tādējādi ampērmetrus, ko mēra miliampēros, sauc par miliampermetru, un mikroampēru diapazona ampērmetru sauc par mikroampermetru. Ideālā gadījumā ampērmetram vajadzētu būt ar nulles pretestības vērtību, bet materiālu ar nulles pretestību nav. Tāpēc katram ampērmetram ir iebūvēta kļūda. Ir ļoti precīzi ampērmetri, piemēram: strāvas līdzsvars. Ampermetrs ir pieejams arī kustīgu dzelzs ampērmetru, karsto stiepļu ampērmetru un digitālo ampērmetru veidā.
Atšķirība starp voltmetru un ampērmetru
– Pamata ampērmetri un voltmetri ir galvanometri. Voltmetru var uzstādīt, virknē ar galvanometru iestatot piemērotu rezistoru.
– Ideālā gadījumā ampērmetriem jābūt ar nulles pretestību, bet voltmetriem jābūt bezgalīgai.
– Ideālam ampērmetram nedrīkst būt sprieguma kritums starp spailēm, un ideālam voltmetram nevajadzētu iet cauri strāvai.
