Contoare electrice in poze
Imaginile prezentate mai jos sunt preluate din filmul educațional de fizică «Aparate electrice de măsurare». Banda de film este formată din cinci secțiuni: dispozitive ale sistemului electrostatic (electrometre, voltmetre), dispozitive ale sistemului magnetoelectric, dispozitive ale sistemului electromagnetic, ohmmetre și dispozitive ale sistemului electrodinamic (wattmetre).
Măsurarea diferențelor de potențial relativ mici se face cu voltmetre electrostatice. Ele folosesc interacțiunea dintre plăcile încărcate cu o suprafață mare. În voltmetrele electrostatice, distanța dintre electrozi (plăci) sau zona activă a electrozilor poate fi modificată. Foarte clar și în detaliu despre electricitatea statică în imagini este descris aici: Electricitate statică într-o bandă de film de la școală
În dispozitivele sistemului magnetoelectric se utilizează interacțiunea curentului cu un câmp magnetic. Puterea curentului care trece este estimată prin tensiunea arcului care ține firul.
Pentru a îmbunătăți interacțiunea câmpului magnetic cu curentul, se folosește un cadru cu mai multe ture. Forțele electromagnetice creează cuplul cadrului. Cadrul suportă curenți mici, de ordinul câtorva zeci de miliamperi. Pentru a măsura curenți mari, o rezistență de șunt este inclusă în paralel cu cadrul. Astfel de dispozitive se numesc ampermetre. În ampermetrele pentru măsurarea curenților de până la 30 A, șunturile sunt instalate în carcasa dispozitivului. La măsurarea curenților mari, sunt utilizate șunturi externe. Curenții mici în cadru sunt posibili cu tensiune scăzută la capete. La măsurarea tensiunii înalte, o rezistență suplimentară este inclusă în serie cu cadrul. Un astfel de dispozitiv de măsurare se numește voltmetru. Voltmetrul este conectat în paralel cu secțiunea circuitului în care se măsoară tensiunea.
În instrumentele de măsură ale sistemului electromagnetic se utilizează fenomenul de retragere a miezului în bobina curentă. Cantitatea de curent este estimată prin tensiunea arcului.Bobina poate fi plată sau rotundă. Pentru a măsura curenți mari, bobinele sunt realizate din sârmă groasă. Pentru a măsura tensiunea înaltă (zeci și sute de volți), bobina este făcută dintr-un fir subțire și o rezistență suplimentară este conectată în serie cu aceasta.
Dispozitivele de măsurare care au o sursă de curent încorporată și sunt utilizate pentru măsurarea directă a rezistențelor se numesc ohmmetre. Pentru a măsura curentul, circuitul ohmmetrului are un miliampermetru, iar pentru a menține o tensiune constantă la borne, o rezistență variabilă.Constanța tensiunii este monitorizată prin închiderea clemelor și ajustând acul miliametrului la valoarea maximă a curentului folosind o rezistență variabilă înainte de fiecare măsurătoare. Deformarea maximă a săgeții corespunde rezistenței zero între cleme. Când clemele sunt deschise (rezistență infinită), curentul din circuit este zero. Prin urmare, scara de rezistență este opusă scalei curente.
În dispozitivele sistemului electrodinamic se utilizează principiul interacțiunii curenților. Conductorii cu curent într-o singură direcție sunt atrași. Forța lor de atracție este proporțională cu mărimea curenților din fire. În dispozitive, firele sunt formate în bobine.Când curenții interacționează, bobina mobilă se rotește și arcul este răsucit. Unghiul de rotație este proporțional cu curenții din bobine.
Bobina mobilă a wattmetrului este conectată în paralel cu sarcina, iar bobina staționară este conectată în serie. Prin urmare, unghiul de oprire al săgeții va fi proporțional cu curentul și tensiunea din sarcină, adică puterea.
Alte benzi de film educaționale pentru inginerie electrică:
Fenomenul inducției electromagnetice
Acțiunea magnetică a curentului
Statii electrice