Вам понадобится
  • Компьютер с подключенным интернетом, учебник по физике.
Инструкция
1
Прочитайте в учебнике по физике основной принцип, используемый в электромагнитных измерительных приборах. Как известно, он основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита с магнитным полем катушки, намотанной на проволочную рамку. Катушка с намоткой помещается в постоянное магнитное поле, являющееся однородным к тому же. Проволочная рамка способна вращаться вокруг некоторой оси. К катушке прикреплена пружина, возвращая поворот рамки и всей катушки в первоначальное определенное положение, которое устанавливают как нулевое. Ток подается на катушку посредством щеток, подключенных к оси вращения катушки.
2
Вдумайтесь, какие процессы происходят, когда по катушке протекает электрический ток. В отсутствии тока магнитное поле, обволакивающее катушку, никак с ней не взаимодействует. Когда же амперметр включается в цепь, витки намотки образуют собственно магнитное поле, которое вступает во взаимодействие с магнитным полем внешнего постоянного магнита, приводя к повороту всей рамки на некоторый угол. Угол поворота определяется по условию равенства силы упругости пружины и силы Ампера, действующей на намотку со стороны поля. Дело в том, что при вращении катушки сила Ампера постепенно уменьшается, а сила упругости растет. В какой-то момент времени данные силы сравниваются по величине, и стрелка амперметра останавливается на определенном значении, которое вы можете наблюдать на шкале амперметра.
3
Обратите внимание, что вольтметры работают по нескольким видам схем, каждая из которых употребляется в различных ситуациях. Однако существуют классические принципы действия, используемые почти в каждом устройстве, измеряющем напряжение. Для того чтобы измерить напряжение на каком-либо участке цепи, необходимо создать такое же напряжение на участке цепи самого вольтметра. Однако, как известно, при параллельном подключении к участку цепи другого элемента ток через данный участок становится меньше, ибо общий ток разветвляется на две составляющие, одна из которых проходит через исследуемый участок, а другая – через подключенный элемент. Таким образом, подключение вольтметра искажает сам объект измерения. Это обуславливает тот факт, что сопротивление вольтметра пытаются сделать максимально большим.
4
При протекании тока через цепь вольтметра, во-первых, на нем падает определенное напряжение, которое можно узнать методом сравнения, а во-вторых, ток, протекающий через элемент вольтметра, может создать определенное воздействие, скажем, на какой-либо магнитный элемент. Отсюда и вытекают основные способы организации измерения напряжения вольтметром.