Điện kế - nó là gì? Có nhiều loại khác nhau, từ các dụng cụ cơ khí thủ công quý hiếm đến các thiết bị chính xác. Điện kế hiện đại và các thiết bị đo lường khác được lắp ráp bằng công nghệ ống chân không hoặc trạng thái rắn. Chúng có thể được sử dụng để đo điện áp và sạc với dòng rò rỉ rất thấp, xuống đến 1 femtoamp. Máy đo điện là một thiết bị đơn giản hơn. Nó hoạt động trên các nguyên tắc tương tự, nhưng chỉ hiển thị các giá trị ứng suất tương đối. Điện kế và các dụng cụ khác đo gì?
Lịch sử của thiết bị này
Mét tiềm năng đầu tiên có thể được gọi là "Hình vuông sớm" hoặc đơn giản là "Hình vuông". Mặc dù thuật ngữ này cuối cùng được dùng để chỉ phiên bản Kelvin, nhưng nó lần đầu tiên được sử dụng để mô tả một thiết bị đơn giản hơn. Máy đo điện kế đo gì và nó bao gồm những gì?
Nó được làm từ một thân cây thẳng đứng có gắn một nửa vòng tròn bằng ngà voi. Một quả cầu nút chai nhẹ được treo ở giữa trên một bản lề. Khi cụđặt trên một vật tích điện, thân tham gia và đẩy bóng bần. Lượng lực đẩy có thể được đọc từ một hình bán nguyệt chia độ, mặc dù góc đo được không tỷ lệ thuận với điện tích. Những nhà phát minh ban đầu bao gồm William Henley và Horace-Benedict de Saussure.
Và ai là "người tiên phong" của kính điện?
Và máy đo điện và máy đo điện - nó là gì và cái nào tốt hơn? Chiếc kính điện lá vàng đầu tiên cho đến nay vẫn là chiếc đầu tiên. Một thiết bị như vậy có thể được tìm thấy trong thế giới thực tại một số hội nghị khoa học, nhưng nhìn chung nó đã được thay thế bằng một phiên bản công nghệ tiên tiến hơn ở khắp mọi nơi. Không giống như điện kế, nó thường đóng vai trò của một cảm biến hơn là một công cụ đo lường.
Bản thân dụng cụ này bao gồm hai tấm lá vàng mỏng được treo trên một điện cực. Khi nó được tích điện bằng cảm ứng hoặc tiếp xúc, các lá thu được các điện tích như nhau và đẩy nhau do lực Coulomb. Sự phân tách của chúng là một chỉ số trực tiếp của năng lượng ròng tích lũy. Có thể dán những mảnh giấy thiếc lên tấm kính đối diện với những chiếc lá để khi những chiếc lá rời nhau hoàn toàn, chúng có thể rơi xuống đất. Cánh hoa có thể được bao bọc trong một "phong bì" thủy tinh để bảo vệ chúng khỏi gió lùa. Để giảm thiểu sự rò rỉ điện tích, lớp vỏ này được cách nhiệt. Một nguyên nhân khác của sự rò rỉ là bức xạ ion hóa, do đó, điện kế phải được bao quanh bởi một tấm chắn chì để ngăn chặn nó.
Nhạc cụ được phát triển vào thế kỷ 18 bởi một sốcác nhà nghiên cứu bao gồm cả Abraham Bennett và Alessandro Volta.
Các mẫu từ Peltier và Bonenberger
Thiết bị đo Bonenberg bao gồm một tấm vàng duy nhất được treo thẳng đứng giữa cực dương và cực âm cọc khô. Bất kỳ điện tích nào truyền vào lá vàng đều khiến nó chuyển động về phía cực này hay cực khác. Máy đo điện kế Bonenberg đo gì? Dấu hiệu của hạt mang điện, cũng như giá trị gần đúng của nó.
Điện kế Peltier sử dụng một dạng la bàn từ để đo độ lệch bằng cách cân bằng lực tĩnh với một kim từ tính.
Thiết bị hiện đại
Điện kế hiện đại là một vôn kế có độ nhạy cao có trở kháng đầu vào lớn đến mức dòng điện chạy vào nó có thể được coi là 0 đối với hầu hết các ứng dụng hàng ngày.
Máy đo điện kế đo gì, và điện trở của nó là gì? Giá trị thực tế của điện trở đầu vào đối với các thiết bị hiện đại là khoảng 1014ohms, so với 1010ohms đối với nanovoltmeters. Do trở kháng đầu vào cực cao, phải áp dụng các cân nhắc thiết kế đặc biệt để tránh rò rỉ dòng điện.
Trong số các ứng dụng khác, điện kế được sử dụng trong các thí nghiệm vật lý hạt nhân vì chúng có thể đo các điện tích cực nhỏ còn lại trong vật chất khi bức xạ ion hóa đi qua. Ứng dụng phổ biến nhất của các thiết bị hiện đại là đo bức xạ bằng cách sử dụng các buồng ion hóa trong các dụng cụ như máy đếm. Geiger.
Van điện kế
Các phiên bản
Valve sử dụng một ống chân không chuyên dụng với độ lợi và trở kháng đầu vào rất cao. Dòng điện đầu vào có thể đi vào lưới trở kháng, và do đó điện áp được tạo ra sẽ được khuếch đại rất nhiều trong mạch (tấm) anốt. Các van được thiết kế để sử dụng với điện kế có dòng rò chỉ vài femto ampe (10-15 ampe). Các van này nên được xử lý bằng tay đeo găng, vì muối còn lại trên bao thủy tinh có thể tạo ra các đường rò rỉ cho các dòng điện cực nhỏ này.
Trong một mạch chuyên dụng được gọi là "triode ngược", vai trò của cực dương và lưới được đảo ngược. Điều này đặt phần tử điều khiển càng xa vùng tích điện không gian xung quanh dây tóc càng tốt, giảm thiểu số lượng điện tử được thu bởi mạch điều khiển và do đó giảm thiểu dòng điện đầu vào.
Điện kế tiên tiến nhất
Hầu hết các thiết bị đo hiện đại bao gồm một bộ khuếch đại trạng thái rắn sử dụng một hoặc nhiều FET, các kết nối để kết nối các thiết bị đo bên ngoài và thường là kết nối. Đối với điện kế trạng thái rắn, ảnh được hiển thị ở trên.
Bộ khuếch đại khuếch đại dòng điện nhỏ để dễ đo hơn. Các kết nối bên ngoài thường có thiết kế đồng trục hoặc ba trục và cho phép lắp đặt các điốt hoặc buồng ion hóa để đo bức xạ ion hóa. Kết nối với màn hình hoặc thiết bị ghi dữ liệu cho phép người dùng xem dữ liệu hoặc ghi lại dữ liệu để phân tích sau này.
Điện kế được thiết kế để sử dụng với buồng ion hóa có thể bao gồm nguồn điện cao áp cũng được sử dụng để phân cực buồng ion hóa.
