Đồng hồ đo điện trong ảnh
Những hình ảnh dưới đây được lấy từ bộ phim giáo dục vật lý «Thiết bị đo điện». Cuộn phim bao gồm năm phần: thiết bị của hệ thống tĩnh điện (điện kế, vôn kế), thiết bị của hệ thống điện từ, thiết bị của hệ thống điện từ, ôm kế và thiết bị của hệ thống điện động (oát kế).
Việc đo chênh lệch điện thế tương đối nhỏ được thực hiện bằng vôn kế tĩnh điện. Họ sử dụng sự tương tác giữa các tấm tích điện với diện tích bề mặt lớn. Trong vôn kế tĩnh điện, khoảng cách giữa các điện cực (tấm) hoặc vùng hoạt động của các điện cực có thể thay đổi được. Rất rõ ràng và chi tiết về tĩnh điện trong hình ảnh được mô tả ở đây: Tĩnh điện trong trường quay phim
Trong các thiết bị của hệ thống điện từ, sự tương tác của dòng điện với từ trường được sử dụng. Cường độ dòng điện đi qua được ước tính bằng lực căng của lò xo giữ dây.
Để cải thiện sự tương tác của từ trường với dòng điện, khung nhiều lượt được sử dụng. Lực điện từ tạo ra mô-men xoắn khung. Khung chịu được dòng điện nhỏ, khoảng vài chục miliampe. Để đo dòng điện lớn, một điện trở shunt được mắc song song với khung. Các thiết bị như vậy được gọi là ampe kế. Trong các ampe kế để đo dòng điện lên đến 30 A, các shunt được lắp đặt trong vỏ của thiết bị. Khi đo dòng điện lớn, shunt bên ngoài được sử dụng. Có thể có dòng điện nhỏ trong khung với điện áp thấp ở hai đầu của nó. Khi đo điện áp cao, một điện trở bổ sung được mắc nối tiếp với khung. Dụng cụ đo như vậy được gọi là vôn kế. Vôn kế được mắc song song với đoạn mạch cần đo hiệu điện thế.
Trong các dụng cụ đo lường của hệ thống điện từ, hiện tượng rút lõi trong cuộn dây hiện tại được sử dụng. Cường độ dòng điện được ước tính bằng lực căng của lò xo.Cuộn dây có thể phẳng hoặc tròn. Để đo dòng điện lớn, các cuộn dây được làm bằng dây dày. Để đo điện áp cao (hàng chục và hàng trăm vôn), cuộn dây được làm bằng một sợi dây mỏng và một điện trở bổ sung được mắc nối tiếp với nó.
Các thiết bị đo có nguồn dòng tích hợp và được sử dụng để đo trực tiếp điện trở được gọi là ôm kế. Để đo dòng điện, mạch ôm kế có một milliammeter và để duy trì điện áp không đổi trên các cực, một điện trở thay đổi.Sự không đổi của điện áp được theo dõi bằng cách đóng các kẹp và điều chỉnh kim của miliampe kế đến giá trị lớn nhất của dòng điện bằng cách sử dụng điện trở thay đổi trước mỗi phép đo. Độ lệch tối đa của mũi tên tương ứng với lực cản bằng không giữa các kẹp. Khi các kẹp mở (điện trở vô hạn), cường độ dòng điện trong mạch bằng không. Do đó, thang đo kháng cự ngược lại với thang đo hiện tại.
Trong các thiết bị của hệ thống điện động, nguyên tắc tương tác của dòng điện được sử dụng. Vật dẫn có dòng điện chạy theo một chiều thì bị hút. Lực hấp dẫn của chúng tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn. Trong các thiết bị, dây dẫn được tạo thành cuộn dây, khi các dòng điện tương tác, cuộn dây chuyển động sẽ quay và lò xo bị xoắn. Góc quay tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện trong cuộn dây.
Cuộn dây chuyển động của oát kế được mắc song song với tải và cuộn dây đứng yên được mắc nối tiếp. Do đó, góc tắt của mũi tên sẽ tỷ lệ thuận với dòng điện và điện áp trong tải, tức là sức mạnh.
Các cuộn phim giáo dục kỹ thuật điện khác:
Hiện tượng cảm ứng điện từ
tác dụng từ của dòng điện
Trạm điện