Что измеряет вольтметр и амперметр. Вольтметры и амперметры: ключевые отличия и особенности применения

Чем отличается амперметр от вольтметра. Как правильно подключать вольтметр и амперметр в электрическую цепь. Какие бывают виды вольтметров и амперметров. Как работают аналоговые и цифровые измерительные приборы.

Назначение и принцип действия вольтметров и амперметров

Вольтметры и амперметры — это два основных типа электроизмерительных приборов, которые используются для измерения параметров электрических цепей:

• Вольтметр измеряет напряжение (разность потенциалов) между двумя точками электрической цепи.
• Амперметр измеряет силу тока, протекающего через участок цепи.

Несмотря на схожесть назначения, эти приборы имеют принципиальные отличия в конструкции и способе подключения к цепи. Рассмотрим их подробнее.

Ключевые отличия вольтметра и амперметра

Основные различия между вольтметром и амперметром заключаются в следующем:

1. Измеряемая величина:
   • Вольтметр измеряет напряжение (в вольтах)
   • Амперметр измеряет силу тока (в амперах)
2. Способ подключения к цепи:
   • Вольтметр подключается параллельно участку цепи
   • Амперметр включается последовательно в разрыв цепи
3. Внутреннее сопротивление:
   • У вольтметра очень большое (в идеале бесконечное)
   • У амперметра очень маленькое (в идеале нулевое)

Эти различия обусловлены тем, что вольтметр должен измерять напряжение, не нарушая работу цепи, а амперметр — пропускать через себя весь измеряемый ток.

Особенности подключения вольтметра

Для правильного измерения напряжения вольтметр необходимо подключать параллельно тому участку цепи, на котором нужно измерить разность потенциалов. При этом важно соблюдать следующие правила:

• Вольтметр подключается к двум точкам цепи, между которыми измеряется напряжение
• Плюсовая клемма вольтметра подключается к точке с более высоким потенциалом
• Минусовая клемма — к точке с более низким потенциалом
• Предел измерения вольтметра должен быть выше ожидаемого напряжения

Параллельное подключение обеспечивает минимальное влияние вольтметра на работу измеряемой цепи.

Правила подключения амперметра

Амперметр включается в разрыв цепи последовательно с тем участком, в котором нужно измерить силу тока. При этом необходимо соблюдать следующие требования:

• Амперметр размыкает цепь и включается в разрыв
• Плюсовая клемма подключается к точке, откуда ток входит в прибор
• Минусовая клемма — к точке, куда ток выходит из прибора
• Предел измерения должен быть выше ожидаемой силы тока
• Нельзя подключать амперметр параллельно участкам цепи

Последовательное включение позволяет пропустить через амперметр весь измеряемый ток.

Виды вольтметров

По принципу действия вольтметры подразделяются на следующие основные виды:

• Электромеханические (магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические)
• Электронные аналоговые
• Цифровые

Электромеханические вольтметры используют взаимодействие магнитного поля и тока для отклонения стрелки. Электронные преобразуют напряжение в показания стрелочного или цифрового индикатора.

Разновидности амперметров

Амперметры также бывают следующих основных типов:

• Магнитоэлектрические
• Электромагнитные
• Электродинамические
• Цифровые

Принцип действия аналоговых амперметров основан на взаимодействии магнитного поля и измеряемого тока. Цифровые преобразуют ток в цифровой код.

Особенности цифровых измерительных приборов

Современные цифровые мультиметры сочетают функции вольтметра и амперметра в одном устройстве. Они имеют ряд преимуществ:

• Высокая точность измерений
• Широкий диапазон измеряемых величин
• Автоматический выбор предела измерений
• Дополнительные функции (измерение сопротивления, емкости и др.)
• Компактность и удобство использования

При этом цифровые приборы требуют аккуратного обращения и периодической калибровки для сохранения точности.

Как выбрать измерительный прибор

При выборе вольтметра или амперметра следует учитывать:

• Диапазон измеряемых величин
• Требуемую точность измерений
• Условия эксплуатации (лабораторные или полевые)
• Дополнительные функции
• Стоимость прибора

Для большинства бытовых применений оптимальным выбором будет недорогой цифровой мультиметр с базовым набором функций.

Меры безопасности при работе с измерительными приборами

При проведении электрических измерений необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:

• Не превышать максимально допустимые значения напряжения и тока для прибора
• Правильно выбирать пределы измерений
• Соблюдать полярность при подключении
• Не касаться оголенных проводов и контактов во время измерений
• Работать с изолированными измерительными щупами
• При измерении высоких напряжений использовать средства защиты

Строгое соблюдение этих правил обеспечит безопасность и точность измерений.

Заключение

Вольтметры и амперметры являются основными инструментами для измерения параметров электрических цепей. Правильное понимание их принципов работы и особенностей применения позволяет проводить точные измерения и диагностику электрооборудования. При этом важно помнить о технике безопасности и выбирать приборы, соответствующие конкретным задачам.

Что такое вольтметр и амперметр, их особенности и как подключить

Вольтметр и амперметр — это два основных измерительных устройства, которые активно применяются при работе с бытовыми, а также промышленными электросетями. Они нужны для контроля напряжения и силы тока, которыми обладает сеть, что позволяет своевременно узнавать о проблемах в ней — коротком замыкании, перенапряжении и т.д. Правильное подключение вольтметра и амперметра дает представление и о необходимости проведения ремонта или поиска поломки в сети, которая пока работает без критических сбоев.

Вольтметры — назначение, виды, подключение

Вольтметр — это измерительное устройство, предназначенное для измерения напряжения в электросети. Точность измерений зависит от внутреннего сопротивления конкретной модели, а также ее вида. Если вы хотите получить предельно точные значения, лучше выбирайте модели электронного типа с максимальным сопротивлением.

Виды вольтметров

С тем, что измеряет вольтметр, разобрались. Теперь следует разобраться с тем, какие виды оборудования бывают, их особенностями и возможностями измерения. Разделить устройства по принципу действия можно на две основные категории — электромеханические и электронные.

Электромеханические вольтметры имеют прямую зависимость механического движения от напряжения в электросети. Стрелка располагается на рамке с прикрепленной обмоткой, которая зафиксирована на вращающейся оси внутри магнита постоянного типа.

При появлении в рамке напряжения формируется электромагнитное поле вокруг нее. Под его воздействием начинается проворачивание рамки со стрелкой на угол, который определен величиной напряжения. Чувствительность устройства называется коэффициентом пропорциональности между углом поворота рамки и напряжением. Лишние колебания в рамке убирают с помощью магнитно-индукционных демпферов.

Электронные устройства дополнительно разделяются на аналоговые и цифровые. Узнать значение на первых можно по шкале со стрелкой, на вторых она передается в виде подсвеченных цифр на LED-панели.

Принцип работы аналоговых электронных вольтметров основан на преобразовании переменного тока в постоянный. После этого напряжение поступает на специальный детектор. Его активация отклоняет стрелку на определенный уровень в зависимости от напряжения.

Цифровое электронное оборудование имеет повышенную точность измерения. Принцип его работы заключен в изменении входного аналогового сигнала на цифровой. Закодированный цифровой сигнал передается на устройство, способное преобразовать его в цифры, которые и будут показаны на экране. Точность проводимых измерений зависит от дискретности аналого-цифрового блока, который отвечает за преобразование сигнала.

Что касается бытового применения, то в большинстве случаев достаточно обычного универсального измерительного устройства — мультиметра или тестера. Характеристик такого оборудования хватит для решения простых задач, где не требуется предельная точность измерения.

Как выбрать и подключить вольтметр?

При выборе вольтметра учтите три основных фактора:

• Входное сопротивление. Диапазон значений зависит от напряжения участка, где планируется измерение.
• Цена одного деления шкалы на устройстве и допустимая погрешность измерений.
• При покупке универсального вольтметра важно знать диапазон величин, с которыми он может работать.

Также обратите внимание на маркировку, что позволит определить конкретный тип устройства:

• Д — электродинамические.
• М — магнитоэлектрические.
• Т — термоэлектрические.
• С — электростатические.
• Ц — блоки с выпрямителями.
• Э — электромагнитные.
• Ф или Щ — электронные.

Вольтметр подключается к электросети параллельно. Подключайте устройство в тех точках, между которыми планируете узнать напряжение. Часть тока при этом будет проходить через сам вольтметр и не будет учтена, однако это относится к систематическим ошибкам измерения, допустимым по стандарту. Просто знайте о том, что показанное прибором напряжение будет немного ниже фактического.

Амперметры — назначение, виды и подключение

Амперметр — это специальное измерительное устройство, предназначенное для определения силы тока в нужной части электросети. Можно использовать в сетях с постоянным или переменным током.

Обычно не возникает проблем с тем, как подключить амперметр в цепь, поскольку происходит это последовательно с зоной, где планируется проведение измерений. Поскольку электроток, который предстоит измерять, напрямую зависит от сопротивления всех компонентов цепи, важно выбрать измерительное устройство с минимальным сопротивлением. Так вы сможете снизить влияние оборудования на измеряемую электроцепь и улучшить точность полученных данных.

Перед тем, как пользоваться амперметром, внимательно осмотрите шкалу — там есть информация о единицах измерения. Градация может быть в мкА, мА, А и кА. Убедитесь в том, что выбранное устройство по возможностям соответствует параметрам сети, где будут проводиться работы. Проверьте возможность соблюдения нужной точности замеров с применением устройства и имеющейся шкалы.

Если по каким-то причинам возникает необходимость в увеличении измеряемой силы тока, можно добавить в сеть шунты или трансформаторы, в некоторых случаях — магнитные усилители. Так можно повысить предельные величины измеряемой силы тока. Подключение амперметра в таких случаях происходит через электротрансформатор или шунт.

Виды амперметров и их особенности

В большинстве случаев выбирать прибор нужно для решения определенных задач. Это исключает проблемы с тем, как подключить амперметр, настроить его и корректно провести замеры. Рынок электроники наполнен такими видами этих приборов:

• Электромагнитные. Рассчитаны на работу в цепях с постоянным и переменным током. Преимущественно применяются в стандартных электроустановках с переменным током с рабочей частотой 50 Гц.
• Магнитоэлектрические. Используются для измерения силы тока при ее незначительных значениях в электросетях с постоянным током. В соответствии с назначением единицы измерения на шкале могут быть разными — от мкА до кА.
• Термоэлектрические. Подходят для контроля силы тока в цепях, где наблюдается высокая частота электротока. В дополнение к встроенному магнитоэлектрическому механизму, сделанному в виде проводника, в таком блоке припаяна термопара.
  Ток, который протекает по проводнику, приводит к его нагреву, который сразу фиксирует термопара. Она формирует излучение, воздействующее на рамку, которая смещается на угол, зависящий от силы тока.
• Ферродинамические. Комплектуются такие измерительные блоки замкнутым магнитопроводом, изготовленным из специального ферромагнитного материала, неподвижной катушкой и сердечником. Среди особенностей — высокая точность проводимых измерений, конструктивная надежность, а также минимальная чувствительность к влиянию сторонних электромагнитных полей.
• Электродинамические. Это специализированные устройства, рассчитанные на проведение замеров силы тока в электроцепях переменного и постоянного токов с высокой частотой вплоть до 200 Гц. Отличаются крайней чувствительностью к перегрузкам, а также влиянию внешних электромагнитных полей. Однако имеют высокую точность измерения, что дает возможность применять их в качестве контрольного оборудования для проверки других амперметров.
• Цифровые. Современное универсальное решение, в котором комбинируются все преимущества отдельных видов аналогового оборудования. Это небольшие размеры в сочетании с высокой точностью результата, простотой в применении и удобством при измерении.

Несмотря на наличие электриков, предпочитающих работу с аналоговым оборудованием, цифровое постепенно вытесняет его из-за своих преимуществ. Не стоит забывать и о мультиметрах, где кроме прочего функционала предусмотрена возможность измерять силу тока.

Выводы

С тем, как подключить амперметр и вольтметр, после выбора нужного варианта оборудования особых проблем возникнуть не должно. Выбирая такие устройства для личного пользования достаточно учесть несколько факторов:

• Диапазон допустимых измерений.
• Тип тока в сети, где будут проводиться работы.
• Градацию шкалы при использовании аналоговых вариантов.

В месте проведения замеров лучше максимально исключить влияние внешних факторов, особенно электромагнитных полей от работающей техники или прочих источников.

Дистанционный репетитор — онлайн-репетиторы России и зарубежья

КАК ПРОХОДЯТ
ОНЛАЙН-ЗАНЯТИЯ?

Ученик и учитель видят и слышат
друг друга, совместно пишут на
виртуальной доске, не выходя из
дома!

КАК ВЫБРАТЬ репетитора

Выбрать репетитора самостоятельно

ИЛИ

Позвонить и Вам поможет специалист

8 (800) 333 58 91

* Звонок является бесплатным на территории РФ
** Время приема звонков с 10 до 22 по МСК

ПОДАТЬ ЗАЯВКУ

Россия +7Украина +380Австралия +61Белоруссия +375Великобритания +44Израиль +972Канада, США +1Китай +86Швейцария +41

Выбранные репетиторы

Заполните форму, и мы быстро и бесплатно подберем Вам дистанционного репетитора по Вашим пожеланиям.
Менеджер свяжется с Вами в течение 15 минут и порекомендует специалиста.

Отправляя форму, Вы принимаете Условия использования и даёте Согласие на обработку персональных данных

Вы также можете воспользоваться
расширенной формой подачи заявки

Как оплачивать и СКОЛЬКО ЭТО СТОИТ

от
800 до 5000 ₽

за 60 мин.

и зависит

ОТ ОПЫТА и
квалификации
репетитора

ОТ ПОСТАВЛЕННЫХ ЦЕЛЕЙ ОБУЧЕНИЯ
(например, подготовка к олимпиадам, ДВИ стоит дороже, чем подготовка к ЕГЭ)

ОТ ПРЕДМЕТА (например, услуги репетиторовиностранных языков дороже)

Оплата непосредственно репетитору, удобным для Вас способом

Почему я выбираю DisTTutor

БЫСТРЫЙ ПОДБОР
РЕПЕТИТОРА И
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПОДХОД

ОПТИМАЛЬНОЕ
СООТНОШЕНИЕ ЦЕНЫ И
КАЧЕСТВА

ПРОВЕРЕНЫ ДОКУМЕНТЫ ОБ ОБРАЗОВАНИИ У ВСЕХ РЕПЕТИТОРОВ

НАДЕЖНОСТЬ И ОПЫТ.
DisTTutor на рынке с 2008 года.

ПРОВЕДЕНИЕ БЕСПЛАТНОГО, ПРОБНОГО УРОКА

ЗАМЕНА РЕПЕТИТОРА, ЕСЛИ ЭТО НЕОБХОДИМО

375994 УЧЕНИКОВ ИЗ РАЗНЫХ СТРАН МИРА
уже сделали свой выбор

И вот, что УЧЕНИКИ ГОВОРЯТ
о наших репетиторах

Владимир Александрович Кузьмин

«

Тренинг у Кузьмина В. А. проходил в экстремальных условиях. Мой модем совершенно не держал соединение. За время часового тренинга связь прерывалась практически постоянно. Ясно, что в таких условиях чрезвычайно непросто чему-то учить. Однако Владимир Александрович проявил удивительную выдержку и терпение. Неоднократно он перезванивал мне на сотовый телефон, чтобы дать пояснения или комментарии. Ценой больших усилий нам удалось рассмотреть три программы: ConceptDraw MINDMAP Professional Ru, GeoGebra и Ultra Flash Video FLV Converter. Владимир Александрович открыл мне курс на платформе dist-tutor.info и научил подключать и настраивать Виртуальный кабинет, порекомендовав изучать возможности этого ресурса, чтобы постепенно уходить от использования Skype. В итоге, занятие мне очень понравилось! Спокойное объяснение материала, дружелюбный настрой, подбадривание дистанционного ученика даже в самых непростых ситуациях — вот далеко не полный перечень качеств Владимира Александровича как дистанционного педагога. Мне следует учиться у такого замечательного репетитора!

«

Вячеслав Юрьевич Матыкин

Чулпан Равилевна Насырова

«

Я очень довольна репетитором по химии. Очень хороший подход к ученику,внятно объясняет. У меня появились сдвиги, стала получать хорошие оценки по химии. Очень хороший преподаватель. Всем , кто хочет изучать химию, советую только её !!!

«

Алина Крякина

Надежда Васильевна Токарева

«

Мы занимались с Надеждой Васильевной по математике 5 класса. Занятия проходили в удобное для обоих сторон время. Если необходимо было дополнительно позаниматься во внеурочное время, Надежда Васильевна всегда шла навстречу. Ей можно было позванить, чтобы просто задать вопрос по непонятной задачке из домашнего задания. Моя дочь существенно подняла свой уровень знаний по математике и начала демонстрировать хорошие оценки. Мы очень благодарны Надежде Васильевне за помощь в этом учебном году, надеемся на продолжение отношений осенью.

«

Эльмира Есеноманова

Ольга Александровна Мухаметзянова

«

Подготовку к ЕГЭ по русскому языку мой сын начал с 10 класса. Ольга Александровна грамотный педагог, пунктуальный, ответственный человек. Она всегда старается построить занятие так, чтобы оно прошло максимально плодотворно и интересно. Нас абсолютно все устраивает в работе педагога. Сотрудничество приносит отличные результаты, и мы его продолжаем. Спасибо.

«

Оксана Александровна

Клиентам

• Репетиторы по математике
• Репетиторы по русскому языку
• Репетиторы по химии
• Репетиторы по биологии
• Репетиторы английского языка
• Репетиторы немецкого языка

Репетиторам

• Регистрация
• Публичная оферта
• Библиотека
• Бан-лист репетиторов

Партнеры

• ChemSchool
• PREPY. RU
• Class

20.4: Вольтметры и амперметры — Физика LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

14567

• Безграничный
• Безграничный

цели обучения

• Сравнить схему подключения амперметра и вольтметра

Вольтметры и амперметры измеряют соответственно напряжение и ток в цепи. Некоторые измерители в автомобильных приборных панелях, цифровых камерах, сотовых телефонах и тюнерах-усилителях являются вольтметрами или амперметрами.

Вольтметры и амперметры : Краткое введение в вольтметры и амперметры для начинающих физиков.

Вольтметры

Вольтметр — это прибор, измеряющий разность электрических потенциалов между двумя точками электрической цепи. Аналоговый вольтметр перемещает стрелку по шкале пропорционально напряжению цепи; цифровой вольтметр обеспечивает числовой дисплей. Любое измерение, которое можно преобразовать в напряжение, можно отобразить на правильно откалиброванном измерителе; такие измерения включают давление, температуру и расход.

Вольтметр : Демонстрационный вольтметр из 9 класса физики0032

Чтобы вольтметр мог измерять напряжение устройства, он должен быть подключен параллельно этому устройству. Это необходимо, потому что параллельные объекты испытывают одинаковую разность потенциалов.

Параллельный вольтметр : (a) Для измерения разности потенциалов в этой последовательной цепи вольтметр (V) помещается параллельно источнику напряжения или одному из резисторов. Обратите внимание, что напряжение на клеммах измеряется между точками a и b. Невозможно подключить вольтметр непосредственно к ЭДС без учета его внутреннего сопротивления r. (b) Используемый цифровой вольтметр

Амперметры

Амперметр измеряет электрический ток в цепи. Название происходит от названия единицы СИ для электрического тока, ампер (А).

Чтобы амперметр мог измерять ток устройства, он должен быть подключен последовательно к этому устройству. Это необходимо, потому что объекты, соединенные последовательно, испытывают одинаковый ток. Они не должны быть подключены к источнику напряжения — амперметры рассчитаны на работу с минимальной нагрузкой (которая относится к падению напряжения на амперметре, обычно составляющему небольшую долю вольта).

Амперметр в серии : Амперметр (А) включен последовательно для измерения тока. Весь ток в этой цепи протекает через счетчик. Амперметр будет иметь такое же показание, если он будет расположен между точками d и e или между точками f и a, как показано на рисунке. (Обратите внимание, что заглавная буква E означает ЭДС, а r означает внутреннее сопротивление источника разности потенциалов.)

Гальванометры (аналоговые измерители)

Аналоговые измерители имеют стрелки, которые поворачиваются, чтобы указывать на числа на шкале, как в отличие от цифровых счетчиков, которые имеют числовые показания. Сердцем большинства аналоговых счетчиков является устройство, называемое гальванометром, обозначаемое цифрой 9.0078 Г . Протекание тока через гальванометр I _G вызывает пропорциональное движение или отклонение стрелки.

Двумя важнейшими характеристиками любого гальванометра являются его сопротивление и чувствительность к току. Чувствительность по току — это ток, при котором происходит полное отклонение стрелки гальванометра, иначе говоря, максимальный ток, который может измерить прибор. Например, гальванометр с токовой чувствительностью 50 мкА имеет максимальное отклонение стрелки при протекании через нее 50 мкА, находится на середине шкалы при протекании через нее 25 мкА и т. д.

Если такой гальванометр имеет сопротивление 25 Ом, то напряжение всего \(\mathrm{V = IR = (50 мкА)(25 оммега)=1,25 \; мВ}\) дает полное чтение шкалы. Подключая резисторы к этому гальванометру различными способами, вы можете использовать его как вольтметр или амперметр для измерения широкого диапазона напряжений или токов.

Гальванометры в качестве вольтметров

Гальванометр может работать как вольтметр, когда он соединен последовательно с большим сопротивлением R . Значение R определяется максимальным напряжением, которое будет измеряться. Предположим, вы хотите, чтобы 10 В производили полное отклонение вольтметра, содержащего гальванометр на 25 Ом с чувствительностью 50 мкА. Тогда 10 В, подаваемые на счетчик, должны давать ток 50 мкА. Общее сопротивление должно быть:

\[\mathrm { R } _ { \mathrm { tot } } = \ mathrm { R } + \ mathrm { r } = \ dfrac { \ mathrm { V } } { \ mathrm { I } } = \frac { 10 \mathrm { V } } { 50 \mu \mathrm { A } } = 200 \mathrm { k } \Omega\]

или:

\[\mathrm { R } = \ mathrm { R } _ { \ mathrm { tot } } — \ mathrm { r } = 200 \ mathrm { k } \ Omega — 25 \ Omega \ приблизительно 200 \ mathrm { k } \Omega\]

(R настолько велико, что сопротивлением гальванометра r почти можно пренебречь. ) Обратите внимание, что 5 В, приложенное к этому вольтметру, вызывает отклонение на половину шкалы, поскольку через него проходит ток 25 мкА. метр, и поэтому показания вольтметра пропорциональны напряжению, как и требуется. Этот вольтметр был бы бесполезен для напряжений менее половины вольта, потому что отклонение измерителя было бы слишком маленьким для точного считывания. Для других диапазонов напряжения последовательно с гальванометром включают другие сопротивления. Многие измерители позволяют выбирать шкалы, что включает последовательное включение соответствующего сопротивления с гальванометром.

Гальванометры как амперметры

Тот же самый гальванометр может также работать как амперметр, если он подключен параллельно с небольшим сопротивлением R , часто называемым шунтирующим сопротивлением. Поскольку сопротивление шунта невелико, большая часть тока проходит через него, что позволяет амперметру измерять токи, намного большие, чем те, которые вызвали бы полное отклонение гальванометра.

Предположим, например, что нам нужен амперметр, дающий полное отклонение на 1,0 А и содержащий такой же 25-омный гальванометр с чувствительностью 50 мкА. С R и r включены параллельно, напряжение на них одинаковое.

Эти капли IR: IR = I _G r

, так что: } = \ frac { \ mathrm { R } } { \ mathrm { r } } \).

Решая для R и учитывая, что IG равен 50 мкА, а I равен 0,999950 А, мы имеем:

\[\mathrm { R } = \mathrm { r } \frac { \mathrm { I } _ { \mathrm { G } } } { \ mathrm { I } } = ( 25 \ Omega ) \ frac { 50 \ mu \ mathrm { A } } { 0,9{ — 3 } \Omega\]

Нулевые измерения

Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому через измерительные устройства не протекает ток, который может мешать измерению.

цели обучения

• Объясните, почему используются нулевые измерения

Нулевые измерения

Стандартные измерения напряжения и тока изменяют цепи, вводя числовые погрешности. Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток. Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому через измерительное устройство не протекает ток, и цепь остается неизменной. Измерения нуля, как правило, более точные, но более сложные, чем стандартные вольтметры и амперметры. Их точность все еще ограничена.

Потенциометр

При измерении ЭДС батареи и подключении батареи напрямую к стандартному вольтметру, как показано на рисунке, фактическая измеряемая величина представляет собой напряжение на клеммах В. Напряжение связано с ЭДС батареи соотношением V = ЭДС − Ir , где I — протекающий ток, а r — внутреннее сопротивление батареи.

Вольтметр, подключенный к батарее : Аналоговый вольтметр, подключенный к батарее, потребляет небольшой, но ненулевой ток и измеряет напряжение на клеммах, которое отличается от ЭДС батареи. (Обратите внимание, что заглавная буква E символизирует электродвижущую силу или ЭДС. ) Поскольку внутреннее сопротивление батареи точно неизвестно, точно рассчитать ЭДС невозможно.

ЭДС можно было бы точно рассчитать, если бы были известны r , что бывает редко. Если бы ток I можно было сделать равным нулю, то В = ЭДС , и можно было бы непосредственно измерить ЭДС. Однако для работы стандартных вольтметров требуется ток.

Потенциометр представляет собой нулевой измерительный прибор для измерения потенциалов (напряжений). К резистору R подключен источник напряжения, пропуская через него постоянный ток. Вдоль провода наблюдается устойчивое падение потенциала (падение ИК), поэтому за счет контакта по проводу получается переменный потенциал.

Неизвестная ЭДС _x (обозначается скриптом E _x ), соединенная последовательно с гальванометром, показана на рис. Положение точки контакта регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль. Когда гальванометр показывает ноль, ЭДС _х = IR _х , где R _х — сопротивление участка провода до точки контакта. Поскольку ток через гальванометр не течет, через неизвестную ЭДС ничего не течет, и emf _x воспринимается.

Потенциометр : Потенциометр является нулевым измерительным устройством. (а) Источник напряжения, подключенный к длинному проволочному резистору, пропускает через него постоянный ток I. (b.) Неизвестная ЭДС (обозначенная буквой Ex) подключена, как показано, и точка контакта вдоль R регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль. Сегмент провода имеет сопротивление Rx и сценарий Ex=IRx, где I не зависит от соединения, так как через гальванометр не протекает ток. Таким образом, неизвестная ЭДС пропорциональна сопротивлению отрезка провода.

Стандартная ЭДС заменяется на ЭДС _x , и точка контакта регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль, так что ЭДС _s = IR _s . В обоих случаях ток через гальванометр не проходит. Ток и по длинному проводу идентичен. Взяв отношение эдс _x / эдс _s , I , и найдя эдс _x , мы получим то, что видим.0031 Поскольку для R используется длинная однородная проволока, отношение сопротивлений R _x /R _s равно отношению длин проволоки, обнуляющей гальванометр для каждой ЭДС. Три величины в правой части уравнения теперь известны или измерены, и можно рассчитать ЭДС _x . Часто в этом расчете меньше неопределенности, чем при непосредственном использовании вольтметра, но она не равна нулю. Всегда есть некоторая неопределенность в соотношении сопротивлений R _x /R _s и в стандартных ЭМП. Кроме того, невозможно сказать, когда гальванометр показывает точно ноль, что вносит ошибку как в R _x , так и в R _s , а также может повлиять на ток I .

Измерение сопротивления

Многие так называемые омметры измеряют сопротивление. Наиболее распространенные омметры применяют напряжение к сопротивлению, измеряют ток и вычисляют сопротивление, используя закон Ома. Их показания — это расчетное сопротивление. Простые конфигурации с использованием стандартных вольтметров и амперметров имеют ограниченную точность, поскольку счетчики изменяют как напряжение, подаваемое на резистор, так и ток, протекающий через него. Мост Уитстона представляет собой нулевой измерительный прибор для расчета сопротивления путем уравновешивания падений потенциала в цепи. Устройство называется мостом, потому что гальванометр образует мост между двумя ветвями. Различные мостовые устройства используются для измерения нуля в цепях. Резисторы R ₁ и R ₂ точно известны, а стрелка через R ₃ указывает, что это переменное сопротивление. Значение R ₃ можно точно прочитать. При неизвестном сопротивлении Rx в цепи R ₃ регулируют до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль.

Мост Уитстона : Мост Уитстона используется для расчета неизвестных сопротивлений. Переменное сопротивление R3 регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль при замкнутом выключателе. Это упрощает схему, позволяя рассчитать Rx на основе IR-падений.

Разность потенциалов между точками b и d тогда равна нулю, а это означает, что b и d имеют одинаковый потенциал. Без тока, протекающего через гальванометр, он не влияет на остальную часть цепи. Таким образом, ветви abc и adc параллельны, и каждая ветвь имеет полное напряжение источника. Поскольку b и d имеют одинаковый потенциал, падение ИК вдоль и должно равняться падению ИК вдоль аб . Опять же, поскольку b и d имеют одинаковый потенциал, падение ИК вдоль dc должно равняться падению IR вдоль bc . Это уравнение используется для расчета неизвестного сопротивления, когда ток через гальванометр равен нулю. Этот метод может быть очень точным, но он ограничен двумя факторами. Во-первых, ток через гальванометр не может быть точно равен нулю. Во-вторых, всегда есть неопределенности в R ₁ , R ₂ и R ₃ , которые вносят вклад в неопределенность R _x .

Ключевые точки

• Вольтметр — это прибор, используемый для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.
• Амперметр представляет собой измерительный прибор, используемый для измерения электрического тока в цепи.
• Вольтметр соединен параллельно с устройством для измерения его напряжения, а амперметр соединен последовательно с устройством для измерения его тока.
• В основе большинства аналоговых счетчиков лежит гальванометр, прибор, который измеряет ток с помощью движения или отклонения стрелки. Отклонение стрелки производится магнитной силой, действующей на проводник с током.
• Измерения напряжения и тока стандартными вольтметрами и амперметрами изменяют измеряемую цепь, внося погрешности. Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток.
• Нулевые измерения используются для уменьшения погрешности измерения напряжения и тока.
• Потенциометр и мост Уитстона — это два метода измерения нуля.
• Потенциометр — это прибор, который измеряет неизвестное напряжение путем противодействия известному напряжению, не потребляя ток от измеряемого источника напряжения.
• Мост Уитстона представляет собой электрическую цепь, используемую для измерения неизвестного электрического сопротивления путем уравновешивания двух ветвей мостовой схемы, одна из которых включает неизвестный компонент.

Ключевые термины

• шунтирующее сопротивление : небольшое сопротивление R, включенное параллельно гальванометру G для получения амперметра; чем больше измеряемый ток, тем меньше должно быть R; большая часть тока, протекающего через счетчик, шунтируется через R для защиты гальванометра
• гальванометр : Аналоговый измерительный прибор, обозначаемый буквой G, который измеряет ток с помощью отклонения стрелки, вызванного силой магнитного поля, действующей на проводник с током.
• нулевые измерения : методы более точного измерения тока и напряжения путем уравновешивания цепи таким образом, чтобы ток не протекал через измерительное устройство
• потенциометр : прибор, который измеряет напряжение, противопоставляя его точной доле известного напряжения и не потребляя ток от неизвестного источника.
• Мост Уитстона : Прибор, используемый для измерения неизвестного электрического сопротивления путем уравновешивания двух ветвей мостовой схемы, одна из которых включает неизвестный компонент.

ЛИЦЕНЗИИ И АВТОРСТВО

CC ЛИЦЕНЗИОННОЕ СОДЕРЖИМОЕ, ​​ПРЕДОСТАВЛЕННОЕ РАНЕЕ

• Курирование и пересмотр. Предоставлено : Boundless.com. Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike

CC ЛИЦЕНЗИОННОЕ СОДЕРЖИМОЕ, ​​КОНКРЕТНОЕ АВТОРСТВО

• Колледж OpenStax, Колледж физики. 18 сентября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m42360/latest/?collection=col11406/1.7 . Лицензия : CC BY: Attribution
• Вольтметры. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Вольтметры . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Амперметры. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Амперметры . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Безграничный. Предоставлено : Безграничное обучение. Расположен по адресу : www.boundless. com//physics/definition/galvanometer . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Безграничный. Предоставлено : Безграничное обучение. Расположен по адресу : www.boundless.com//physics/definition/shunt-resistance . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Колледж OpenStax, Колледж физики. 25 октября 2012 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m42360/latest/?collection=col11406/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Вольтметры и амперметры. Расположен по адресу : http://www.youtube.com/watch?v=z6-c4jLXkMo . Лицензия : Общественное достояние: Нет данных Copyright . Условия лицензии : Стандартная лицензия YouTube
• Колледж OpenStax, Колледж физики. 25 октября 2012 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m42360/latest/?collection=col11406/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Вольтметры. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Вольтметры . Лицензия : CC BY: Attribution
• Потенциометр (измерительный прибор). Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Potentiometer_(measuring_instrument) . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Колледж OpenStax, Колледж физики. 18 сентября 2013 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m42362/latest/?collection=col11406/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Мост Уитстона. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : en.Wikipedia.org/wiki/Wheatstone_bridge . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• потенциометр. Предоставлено : Викисловарь. Расположен по адресу : en.wiktionary.org/wiki/potentiometer . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Безграничный. Предоставлено : Безграничное обучение. Расположен по адресу : www. boundless.com//physics/definition/null-measurements . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Мост Уитстона. Предоставлено : Викисловарь. Расположен по адресу : en.wiktionary.org/wiki/Wheatstone_bridge . Лицензия : CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
• Колледж OpenStax, Колледж физики. 25 октября 2012 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m42360/latest/?collection=col11406/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Вольтметры и амперметры. Расположен по адресу : http://www.youtube.com/watch?v=z6-c4jLXkMo . Лицензия : Общественное достояние: Нет данных Copyright . Условия лицензии : Стандартная лицензия YouTube
• Колледж OpenStax, Колледж физики. 25 октября 2012 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m42360/latest/?collection=col11406/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Вольтметры. Предоставлено : Википедия. Расположен по адресу : http://en.Wikipedia.org/wiki/Вольтметры . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Колледж физики. 26 октября 2012 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m42362/latest/?collection=col11406/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Колледж физики. 26 октября 2012 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m42362/latest/?collection=col11406/latest . Лицензия : CC BY: Attribution
• Колледж OpenStax, Колледж физики. 26 октября 2012 г. Предоставлено : OpenStax CNX. Расположен по адресу : http://cnx.org/content/m42362/latest/?collection=col11406/latest . Лицензия : CC BY: Attribution

---

Эта страница под названием 20.4: Вольтметры и амперметры распространяется по незаявленной лицензии и была создана, изменена и/или курирована Boundless.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   Безграничный

   Показать оглавление

   нет

2. Теги

   1. гальванометр
   2. нулевые измерения
   3. потенциометр
   4. Шунтовое сопротивление
   5. Мост Уитстона

Амперметр и вольтметр: в чем разница

Если вы занимаетесь электромонтажными работами, вы наверняка слышали об амперметре и вольтметре. Оба они являются устройствами для измерения чего-либо. Многие путают их и думают, что это одно и то же.

Кроме того, есть люди, которые едва понимают разницу. Но есть много вещей, которые нужно знать о различиях между амперметром и вольтметром.

Амперметр — это устройство для измерения величины электрического тока в цепи. Вольтметр измеряет разницу напряжений между двумя точками цепи. Напряжение — это то, что определяет поток тока, поскольку мы все знаем, что ток течет из области высокого напряжения в область низкого напряжения. Между ними существует множество других различий, и их практическая реализация также отличается.

Существуют различные типы амперметров и вольтметров. Отличается и способ их использования.

Для человека, работающего в области электричества, знание основ каждого из них, а также детальных различий между ними очень важно. Итак, это моя попытка сегодня.

Если у вас возникла путаница между амперметром и вольтметром, после прочтения этой статьи вы больше не будете путаться.

Что такое амперметр?

Электричество обогревает и освещает наши дома, заводит наши автомобили, питает все наши электронные устройства и т. д. Иногда нам может понадобиться измерить количество электричества, протекающего через устройства, которые мы используем в повседневной жизни.

Амперметр может измерять электрический ток в цепи. Название происходит от ампера, единицы измерения электрического тока. Вы часто будете видеть, что ампер сокращенно обозначается как ампер.

Не волнуйтесь, это одно и то же. Мультиметр — аналогичное устройство. Вы можете измерить ток и другие вещи с помощью мультиметра.

Идеальное сопротивление амперметра должно быть равно нулю, чтобы через него мог протекать весь ток цепи. Но практически каждый амперметр имеет небольшое сопротивление. Измерительная способность амперметра зависит от величины сопротивления.

Заглавная буква A (A) — это символическое изображение амперметра в электрической цепи. Амперметр подключается к цепи последовательно, так что все электричество цепи может пройти через амперметр, чтобы получить почти точные показания.

Типы амперметров

Существует 4 типа амперметров. Это амперметр с постоянной подвижной катушкой, амперметр с подвижным железом, электродинамометрический амперметр, амперметр выпрямительного типа.

Давайте кратко рассмотрим их:

Амперметр с подвижной катушкой

С помощью этого амперметра измеряется постоянный ток.

В подвижной катушке с постоянными магнитами (PMMC) амперметр размещается посередине полюсов постоянного магнита.

Отклонение катушки определяется уровнем протекающего тока. Амперметр PMCC используется для измерения постоянного тока.

Амперметр с подвижным железом

Амперметр с подвижным железом также известен как амперметр с подвижной катушкой. Катушка на этом свободно перемещается между двумя полюсами постоянного магнита. Когда через катушку протекает ток, она начинает отклоняться на определенный угол.

Отклонение катушки пропорционально току, протекающему через амперметр. Амперметр с подвижным железом используется для измерения как переменного, так и постоянного тока.

Электродинамометр Амперметр

Электродинамометр используется для измерения переменного и постоянного тока. Точность электродинамометра выше ПММК и МИ.

Амперметр выпрямительного типа

Амперметр выпрямительного типа может измерять переменный ток. В приборах используется выпрямляющий прибор для изменения направления тока, чтобы он направлялся в прибор PMMC.

Этот прибор используется для измерения тока в цепи связи.

Как пользоваться амперметром

Поскольку вольтметр и амперметр разные, способы их использования в цепи также разные. Например, чтобы включить амперметр в цепь, нужно отключить цепь.

Ниже приведено краткое пошаговое руководство по использованию амперметра:

Шаг 1: Настройте тип и диапазон тока амперметра.

Шаг 2: Проверьте внутренний предохранитель амперметра.

Этап 3: Отключите цепь и подключите выводы амперметра к цепи.

Шаг 4: Снова подключите цепь и снимите показания.

Шаг 5: Отключите питание и снова подключите цепь.

Шаг 6: найдите индукционные датчики, затем расположите датчик вокруг провода питания.

Шаг 7: Установите амперметр на автоматический режим.

Шаг 8: Снимите показания и снимите амперметр.

Более подробная и иллюстрированная инструкция по использованию амперметра. Вы можете найти это здесь.

Что такое вольтметр?

Напряжение электрической цепи можно измерить вольтметром. Используя вольтметр, вы можете определить напряжение или разность электрических потенциалов между двумя точками.

Измерение напряжения необходимо для разработки и обслуживания передовых технологий, но оно также имеет более повседневное и практическое применение.

Возможно, вас смущает напряжение. Все мы знаем, что тепло передается от точки с высокой температурой к точке с низкой температурой. Газ течет из области высокого давления в область низкого давления. Точно так же электричество должно течь откуда-то куда-то.

Что определяет направление? Это напряжение. Электричество перемещается из области с высоким потенциалом или высоким напряжением в область с низким напряжением.

Вольтметр подключается параллельно цепи, в которой требуется измерить напряжение. Сопротивление вольтметра больше сопротивления амперметра, поэтому ток не может течь через метр и можно измерить точное значение напряжения.

Следует помнить, что вам не нужно отключать цепь для подключения вольтметра. Простое знание этой информации избавит вас от многих хлопот.

Типы вольтметров

Существует два основных типа вольтметров в зависимости от выходного сигнала; аналоговые вольтметры и цифровые вольтметры.

В зависимости от конструкции выделяют пять типов вольтметров: вольтметр выпрямительного типа, PMMC, вольтметр MI, электродинамический вольтметр, вольтметр индукционного типа.

В зависимости от измерения существует два типа; вольтметр переменного тока и вольтметр постоянного тока.

Аналоговый вольтметр: Аналоговый вольтметр использует указатель для получения показаний. Дисплей использует потребность вместо цифрового дисплея.

Цифровой вольтметр: В отличие от аналоговых измерителей, цифровые вольтметры отображают значения как переменного, так и постоянного напряжения. Они дают чтение с использованием цифровых цифровых символов вместо игл или указок.

Вольтметр выпрямительного типа: Вольтметр выпрямительного типа измеряет переменное напряжение и ток.

Вольтметр PMMC: Этот тип вольтметра измеряет протекающий ток, определяя отклонение магнитного поля.

Вольтметр МИ: Вольтметры МИ бывают двух типов; тип притяжения и тип отталкивания.

Тип электродинамометра Вольтметр: Когда проводник с током помещается в магнитное поле, проводник подвергается механической силе из-за отклонения в проводнике.

Индукционный Тип вольтметра: Вольтметр индукционного типа является наиболее распространенным и широко используемым вольтметром.

Как пользоваться вольтметром?

Использование вольтметра и амперметра — это не одно и то же. Вы можете подключить вольтметр к цепи, не отключая ее, в отличие от амперметра: вот как использовать вольтметр в цепи:

Шаг 1: Настройте прибор на измерение напряжения

Шаг 2: Выберите диапазон выше максимального ожидаемого напряжения

Шаг 3: Вставьте измерительные провода

Шаг 4: Осторожно держите щупы

Шаг 5: Прикоснитесь черным щупом к одному отверстию на выходе.

Шаг 6: Прикоснитесь красным щупом к другому отверстию в розетке.

Шаг 7: увеличьте диапазон в случае перегрузки и при необходимости отрегулируйте вольтметр

Шаг 8: Снимите показания вольтметра

Здесь вы можете найти отличное руководство по использованию вольтметра. Это руководство содержит подробные описания и изображения, которые помогут вам лучше понять.

Разница между амперметром и вольтметром

Как вы уже поняли, амперметр и вольтметр совершенно разные. Некоторые отличия вы можете указать сами. Вольтметр измеряет напряжение, а амперметр измеряет ток.

Вольтметр включен в цепь параллельно, а амперметр — последовательно. Идеальное сопротивление амперметра должно быть равно нулю.

Что касается вольтметра, идеальное сопротивление выше, чем у амперметра. Ниже приводится краткое изложение основных различий между ними:

Признаки	Вольтметр	Амперметр
Измерительный блок	Вольтметр измеряет напряжение, единицей измерения является вольт.	Амперметр измеряет общую величину тока, единицей измерения является ампер.
Соединение в цепи	В цепи параллельно включен вольтметр.	Амперметр включен последовательно в цепь.
Сопротивление	Вольтметр имеет высокое сопротивление.	Амперметр имеет низкое сопротивление.
Текущая сумма	Через вольтметр проходит небольшой ток.	Через амперметр проходит огромный ток.
Цепь	Нет необходимости отключать цепь для подключения вольтметра.	Чтобы подключить амперметр, необходимо отключить цепь.
Символ	Символическое обозначение — V (заглавная буква V).	Символическое представление: А (заглавная буква А).

Связанные темы

Проводит ли электроэнергию углеродного волокна

.