Contatori elettrici in immagini

Le immagini mostrate di seguito sono tratte dal film didattico di fisica «Dispositivi di misurazione elettrici». La pellicola è composta da cinque sezioni: dispositivi del sistema elettrostatico (elettrometri, voltmetri), dispositivi del sistema magnetoelettrico, dispositivi del sistema elettromagnetico, ohmmetri e dispositivi del sistema elettrodinamico (wattmetri).
La misurazione di differenze di potenziale relativamente piccole viene eseguita con voltmetri elettrostatici. Usano l'interazione tra piastre cariche con un'ampia superficie. Nei voltmetri elettrostatici è possibile modificare la distanza tra gli elettrodi (piastre) o l'area attiva degli elettrodi. Molto chiaramente e dettagliatamente sull'elettricità statica nelle immagini è descritto qui: Elettricità statica in una pellicola scolastica






Nei dispositivi del sistema magnetoelettrico viene utilizzata l'interazione della corrente con un campo magnetico. La forza della corrente che passa è stimata dalla tensione della molla che trattiene il filo.
Per migliorare l'interazione del campo magnetico con la corrente, viene utilizzato un telaio multigiro. Le forze elettromagnetiche creano la coppia del telaio. Il telaio resiste a piccole correnti, dell'ordine di diverse decine di milliampere. Per misurare grandi correnti, una resistenza di shunt è inclusa in parallelo al telaio. Tali dispositivi sono chiamati amperometri. Negli amperometri per misurare correnti fino a 30 A, gli shunt sono installati nell'alloggiamento del dispositivo. Quando si misurano correnti elevate, vengono utilizzati shunt esterni. Sono possibili piccole correnti nel telaio con bassa tensione alle sue estremità. Quando si misura l'alta tensione, una resistenza aggiuntiva è inclusa in serie con il telaio. Un tale dispositivo di misurazione è chiamato voltmetro. Il voltmetro è collegato in parallelo con la sezione del circuito in cui viene misurata la tensione.










Negli strumenti di misura del sistema elettromagnetico viene utilizzato il fenomeno della retrazione del nucleo nella bobina di corrente. La quantità di corrente è stimata dalla tensione della molla.La bobina può essere piatta o tonda. Per misurare grandi correnti, le bobine sono fatte di filo spesso. Per misurare l'alta tensione (decine e centinaia di volt), la bobina è costituita da un filo sottile e un'ulteriore resistenza è collegata in serie con essa.






I dispositivi di misurazione che hanno una sorgente di corrente incorporata e vengono utilizzati per misurare direttamente le resistenze sono chiamati ohmmetri. Per misurare la corrente, il circuito dell'ohmmetro ha un milliamperometro e per mantenere una tensione costante attraverso i terminali, una resistenza variabile.La costanza della tensione viene monitorata chiudendo i morsetti e regolando l'ago del milliamperometro sul valore massimo della corrente utilizzando una resistenza variabile prima di ogni misura. La massima deflessione della freccia corrisponde a zero resistenza tra i morsetti. Quando i morsetti sono aperti (resistenza infinita), la corrente nel circuito è zero. Pertanto, la scala di resistenza è l'opposto della scala corrente.






Nei dispositivi del sistema elettrodinamico viene utilizzato il principio di interazione delle correnti. I conduttori con corrente in una direzione sono attratti. La loro forza di attrazione è proporzionale all'entità delle correnti nei fili. Nei dispositivi, i fili sono formati in bobine: quando le correnti interagiscono, la bobina mobile ruota e la molla si attorciglia. L'angolo di rotazione è proporzionale alle correnti nelle bobine.
La bobina mobile del wattmetro è collegata in parallelo al carico e la bobina stazionaria è collegata in serie. Pertanto, l'angolo di spegnimento della freccia sarà proporzionale alla corrente e alla tensione nel carico, ad es. il potere.





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