Elektriciteitsmeters op foto's

De onderstaande afbeeldingen zijn afkomstig uit de educatieve film over natuurkunde «Elektrische meetapparatuur». De filmstrip bestaat uit vijf secties: apparaten van het elektrostatische systeem (elektrometers, voltmeters), apparaten van het magneto-elektrische systeem, apparaten van het elektromagnetische systeem, ohmmeters en apparaten van het elektrodynamische systeem (wattmeters).
Het meten van relatief kleine potentiaalverschillen gebeurt met elektrostatische voltmeters. Ze maken gebruik van de interactie tussen geladen platen met een groot oppervlak. Bij elektrostatische voltmeters kan de afstand tussen de elektroden (platen) of het actieve gebied van de elektroden worden gewijzigd. Heel duidelijk en gedetailleerd over statische elektriciteit in foto's wordt hier beschreven: Statische elektriciteit in een filmstrip op school






In de apparaten van het magneto-elektrische systeem wordt de interactie van de stroom met een magnetisch veld gebruikt. De sterkte van de passerende stroom wordt geschat door de spanning van de veer die de draad vasthoudt.
Om de interactie van het magnetische veld met de stroom te verbeteren, wordt een multi-turn frame gebruikt. Elektromagnetische krachten creëren het koppel van het frame. Het frame is bestand tegen kleine stromen, in de orde van grootte van enkele tientallen milliampères. Voor het meten van grote stromen is parallel aan het frame een shuntweerstand opgenomen. Dergelijke apparaten worden ampèremeters genoemd. In ampèremeters voor het meten van stromen tot 30 A zijn shunts geïnstalleerd in de behuizing van het apparaat. Bij het meten van grote stromen worden externe shunts gebruikt. Kleine stromen in het frame zijn mogelijk met lage spanning aan de uiteinden. Bij het meten van hoogspanning wordt een extra weerstand in serie met het frame opgenomen. Zo'n meetinstrument wordt een voltmeter genoemd. De voltmeter is parallel geschakeld met het gedeelte van het circuit waar de spanning wordt gemeten.










In meetinstrumenten van het elektromagnetische systeem wordt het fenomeen van kernretractie in de huidige spoel gebruikt. De hoeveelheid stroom wordt geschat door de spanning van de veer.De spoel kan plat of rond zijn. Om grote stromen te meten zijn de spoelen gemaakt van dik draad. Voor het meten van hoogspanning (tientallen en honderden volts) is de spoel gemaakt van een dunne draad en is er een extra weerstand in serie mee geschakeld.






Meettoestellen die een ingebouwde stroombron hebben en worden gebruikt om weerstanden direct te meten, worden ohmmeters genoemd. Om de stroom te meten, heeft het ohmmetercircuit een milliampèremeter en om een ​​constante spanning over de klemmen te behouden, een variabele weerstand.De constantheid van de spanning wordt bewaakt door de klemmen te sluiten en de naald van de milliampèremeter af te stellen op de maximale waarde van de stroom met behulp van een variabele weerstand voor elke meting. De maximale doorbuiging van de pijl komt overeen met nul weerstand tussen de klemmen. Als de klemmen open zijn (oneindige weerstand), is de stroom in het circuit nul. Daarom is de weerstandsschaal het tegenovergestelde van de huidige schaal.






In de apparaten van het elektrodynamische systeem wordt het principe van interactie van stromen gebruikt. Geleiders met stroom in één richting worden aangetrokken. Hun aantrekkingskracht is evenredig met de grootte van de stromen in de draden. In de apparaten worden de draden gevormd tot spoelen.Wanneer de stromen op elkaar inwerken, roteert de bewegende spoel en wordt de veer gedraaid. De rotatiehoek is evenredig met de stromen in de spoelen.
De bewegende spoel van de wattmeter is parallel geschakeld met de belasting en de stationaire spoel is in serie geschakeld. Daarom zal de uitschakelhoek van de pijl evenredig zijn met de stroom en spanning in de belasting, d.w.z. de kracht.





Andere educatieve filmstrips over elektrotechniek:
Het fenomeen van elektromagnetische inductie
Magnetische actie van stroom
Elektrische stations