Przeskocz do treści

Delta mi!

Jak to działa?

Mała Delta

Czym różni się budowa woltomierza i amperomierza?

Piotr Zalewski

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: sierpień 2004
  • Publikacja elektroniczna: 20-12-2010

Jeżeli chodzi o budowę „zewnętrzną”, to zarówno amperomierz, jak woltomierz wyglądają podobnie: są to pudełka z dwoma kabelkami wyposażone we wskaźnik wychyleniowy lub elektroniczny.

Obecnie często używa się mierników uniwersalnych, których funkcje zmienia się za pomocą np. pokrętła. Taki przyrząd może być zależnie od potrzeby amperomierzem, woltomierzem, omomierzem itp.

Woltomierz i amperomierz (w tradycyjnej postaci) mierzą natężenie prądu za pomocą galwanometru analogowego. Sekret polega na różnym sposobie włączania go w obwód.

obrazek

Woltomierz włączamy równolegle. Prąd płynący przez woltomierz płynie przez szeregowo połączone: galwanometr, czyli przyrząd bezpośrednio mierzący natężenie prądu math oraz duży, znany opór math. Spadek napięcia jest po prostu równy math, a ponieważ opór jest duży, to natężenie prądu jest bardzo małe, a więc prąd płynący przez badany element jest prawie niezakłócany.

Amperomierz natomiast włączamy szeregowo, ale ma on w środku dwie równoległe gałęzie. Jedna ze znanym, bardzo małym oporem math, przez którą płynie większość prądu oraz drugą z dużym oporem  math i z szeregowo do tego oporu włączonym galwanometrem.

obrazek

Czyli amperomierz to mały opór math z dołączonym do niego równolegle woltomierzem.

Mierząc prąd math płynący przez gałąź z oporem  math mierzymy całkowity prąd math, a ponieważ math to można przyjąć, że math, więc wskazania galwanometru (mierzącego prąd  math) musimy tylko zmienić odpowiednio skalę mnożąc przez czynnik math

Natomiast sam (wychyleniowy) galwanometr mierzy siłę odchylającą ramkę umieszczoną w zewnętrznym polu magnetycznym. Obrót ramki jest spowodowany polem magnetycznym indukowanym przez płynący w niej prąd, a powstrzymywany przez sprężynę. Siła jest z jednej strony proporcjonalna do wychylenia (dzięki temu możemy ją mierzyć), a z drugiej do natężenia.

W przypadku mierników cyfrowych wewnętrzna budowa może być odwrócona. Sensor (przetwornik analogowo-cyfrowy) może mierzyć napięcie, a nie natężenie prądu jak galwanometr. To nie ma jednak w praktyce większego znaczenia, gdyż zawsze amperomierza można użyć jako woltomierza i odwrotnie. Wystarczy znać (lub zmierzyć) wewnętrzny opór przyrządu i mieć dodatkowy, znany, mały (duży) opór, aby przerobić woltomierz (odpowiednio: amperomierz) na amperomierz (odpowiednio: woltomierz).