Elmätare på bilder

Bilderna nedan är hämtade från fysikutbildningsfilmen «Elektriska mätapparater». Filmremsan består av fem sektioner: enheter i det elektrostatiska systemet (elektrometrar, voltmetrar), enheter i det magnetoelektriska systemet, enheter i det elektromagnetiska systemet, ohmmetrar och enheter i det elektrodynamiska systemet (wattmetrar).
Mätningen av relativt små potentialskillnader görs med elektrostatiska voltmetrar. De använder interaktionen mellan laddade plattor med stor yta. I elektrostatiska voltmetrar kan avståndet mellan elektroderna (plattorna) eller det aktiva området på elektroderna ändras. Mycket tydligt och detaljerat om statisk elektricitet i bilder beskrivs här: Statisk elektricitet i en skolfilmsremsa






I enheterna i det magnetoelektriska systemet används växelverkan mellan strömmen och ett magnetfält. Styrkan hos den passerande strömmen uppskattas av spänningen i fjädern som håller tråden.
För att förbättra interaktionen mellan det magnetiska fältet och strömmen används en flervarvsram. Elektromagnetiska krafter skapar ramens vridmoment. Ramen tål små strömmar, i storleksordningen flera tiotals milliampere. För att mäta stora strömmar ingår ett shuntmotstånd parallellt med ramen. Sådana enheter kallas amperemetrar. I amperemetrar för mätning av strömmar upp till 30 A är shuntar installerade i enhetens hölje. Vid mätning av stora strömmar används externa shuntar. Små strömmar i ramen är möjliga med låg spänning i dess ändar. Vid högspänningsmätning ingår ett extra motstånd i serie med ramen. En sådan mätanordning kallas en voltmeter. Voltmetern är parallellkopplad med den del av kretsen där spänningen mäts.










I mätinstrument i det elektromagnetiska systemet används fenomenet kärnretraktion i strömspolen. Strömmängden uppskattas av fjäderns spänning.Spolen kan vara platt eller rund. För att mäta stora strömmar är spolarna gjorda av tjock tråd. För att mäta hög spänning (tiotals och hundratals volt) är spolen gjord av en tunn tråd och ett extra motstånd är anslutet i serie med den.






Mätapparater som har en inbyggd strömkälla och som används för att direkt mäta resistanser kallas ohmmetrar. För att mäta strömmen har ohmmeterkretsen en milliammeter, och för att upprätthålla en konstant spänning över terminalerna, ett variabelt motstånd.Spänningens konstantitet övervakas genom att stänga klämmorna och justera nålen på milliammetern till strömmens maximala värde med hjälp av ett variabelt motstånd före varje mätning. Den maximala avböjningen av pilen motsvarar noll motstånd mellan klämmorna. När klämmorna är öppna (oändligt motstånd) är strömmen i kretsen noll. Därför är motståndsskalan motsatsen till den nuvarande skalan.






I enheterna i det elektrodynamiska systemet används principen för interaktion av strömmar. Ledare med ström i en riktning attraheras. Deras attraktionskraft är proportionell mot storleken på strömmarna i ledningarna. I enheterna formas ledningarna till spolar. När strömmarna samverkar roterar den rörliga spolen och fjädern vrids. Rotationsvinkeln är proportionell mot strömmarna i spolarna.
Wattmätarens rörliga spole kopplas parallellt med lasten och den stationära spolen är seriekopplad. Därför kommer pilens avstängningsvinkel att vara proportionell mot strömmen och spänningen i lasten, d.v.s. kraften.





Andra utbildningsfilmer för elektroteknik:
Fenomenet elektromagnetisk induktion
Magnetisk verkan av ström
Elstationer