Відмінності в конструкції амперметрів і вольтметрів магнітоелектричної системи

Магнітоелектричні амперметри та вольтметри засновані на одному принципі дії: взаємодія магнітного поля з провідником, що переносить струм. Однак відрізняються вони за своєю конструкцією, що зумовлено різними вимірювальними величинами.

Амперметри магнітоелектричної системи

Амперметр магнітоелектричної системи вимірює силу струму і складається з таких основних елементів:

* Постійна магнітна система, що створює нерухоме магнітне поле в повітряному зазорі.
* Рухома котушка, виготовлена з тонкого провідника, яка розташована в повітряному зазорі і з’єднана з покажчиком.
* Пружина, що створює протидіючу силу для рухомої котушки.
* Шунт, резистор з малим опором, паралельно з яким підключається рухома котушка для розширення діапазону вимірювань.

Коли через амперметр проходить електричний струм, створюється магнітне поле, що взаємодіє з магнітним полем постійного магніту. Рухома котушка, що знаходиться в магнітному полі, починає обертатися навколо осі. Цей рух пропорційний силі струму і через механічну передачу відображається на шкалі приладу.

Вольтметри магнітоелектричної системи

Вольтметр магнітоелектричної системи вимірює напругу і має схожу конструкцію з амперметром, проте з деякими відмінностями:

* Постійна магнітна система може бути напіввідкритою або закритою, що забезпечує більшу чутливість.
* Рухома котушка підключається безпосередньо до джерела напруги, без використання шунтів.
* Діапазон вимірювань вольтметрів вужчий, ніж амперметрів, оскільки рухома котушка витримує меншу напругу.

Коли напруга прикладається до вольтметра, через рухому котушку проходить струм. Цей струм створює магнітне поле, яке взаємодіє з магнітним полем постійного магніту і відхиляє рухому котушку. Відхилення пропорційне напрузі і передається на шкалу приладу.

Порівняння конструкцій

Основною відмінністю між амперметрами та вольтметрами магнітоелектричної системи є наявність шунта в амперметрах. Шунт дозволяє розширити діапазон вимірювань струму, зменшуючи струм, що проходить через рухому котушку. Іншим важливим моментом є підключення: амперметр підключається послідовно до кола, а вольтметр – паралельно.

Також відрізняються матеріали рухомих котушок: у вольтметрах використовують тонкий провід з високим опором, а в амперметрах – провід з низьким опором. Це пов’язано з різною силою струму, що протікає через ці прилади.

Перевага та недоліки

До переваг магнітоелектричних амперметрів та вольтметрів належать:

* Висока точність і чутливість
* Лінійна залежність показань від вимірюваного параметра
* Можливість вимірювання як постійного, так і змінного струму (при використанні випрямлячів)

До недоліків можна віднести:

* Обмежений діапазон вимірювань
* Необхідність зовнішніх джерел живлення для вимірювання змінного струму
* Низька стійкість до зовнішніх впливів (магнітних полів, ударів)

Запитання 1: Яка основна відмінність у будові амперметрів і вольтметрів магнітоелектричної системи?

Відповідь: Основна відмінність полягає в опорі котушок рухомої та нерухомої систем: у амперметрів опір котушок рухомої системи низький, а у вольтметрів — високий. Це пов'язано з призначенням приладів: амперметр вимірює силу струму в ланцюзі, а вольтметр — напругу.

Запитання 2: Як відмінність в опорі котушок впливає на чутливість приладів?

Відповідь: Низький опір котушок рухомої системи амперметрів збільшує їх чутливість, оскільки струм, що протікає крізь котушки, створює сильніше магнітне поле, яке взаємодіє із полем магнітів. Вольтметри, з іншого боку, мають високий опір котушок рухомої системи, що знижує їх чутливість, але дозволяє вимірювати високі напруги без значного впливу приладу на ланцюг.

Запитання 3: Чи є інші відмінності в конструкції амперметрів і вольтметрів магнітоелектричної системи?

Відповідь: Так, у амперметрів є шунт, паралельний до котушки рухомої системи, який дозволяє вимірювати великі струми без пошкодження приладу. Вольтметри ж не мають шунта, оскільки вимірювання напруги не вимагає високої пропускної здатності.

Запитання 4: Як амперметри і вольтметри магнітоелектричної системи відрізняються за призначенням?

Відповідь: Амперметри призначені для вимірювання сили струму в ланцюзі, а вольтметри — для вимірювання напруги. Амперметри мають низький опір для вимірювання невеликих струмів без внесення значних помилок у ланцюг, а вольтметри мають високий опір для уникнення впливу на ланцюг.

Запитання 5: Яка перевага використання магнітоелектричної системи в амперметрах і вольтметрах?

Відповідь: Магнітоелектрична система забезпечує високу точність і стабільність вимірювань, оскільки крутний момент, що діє на рухому систему, прямо пропорційний вимірюваній величині (струму або напрузі). Це робить амперметри і вольтметри магнітоелектричної системи надійними та точними приладами для вимірювання електричних параметрів.

Related Post

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *