Как измеряют электричество?

Поскольку электричество невидимо, ученым пришлось немало поработать, чтобы изобрести весьма остроумные способы его измерения. Один из таких способов заключается в использовании гальванометра, который состоит из тонкой проволочной катушки, несущей электрический ток между полюсами постоянного магнита.

Проходя по проволочной катушке, электрический ток создает электромагнитную силу, под действием которой катушка поворачивается относительно магнита. Регистрируя угол поворота катушки гальванометра, можно оценивать силу тока в цепи. Аналогичный принцип используется и в амперметре, но в нем добавлены шкала и стрелка, которая показывает силу тока в амперах. При добавлении в схему прибора сопротивления он превращается в вольтметр, измеряющий напряжение (силу, перемещающую заряды по цепи).

Правило правой руки

Как работает амперметр

Когда амперметр подключен к цепи, электрический ток создает электромагнитную силу, которая превращает измерительную катушку в стержневой магнит. Постоянный магнит (розовый и зеленый вкладыши) заставляет катушку (стержневой магнит) выравнивать свой северный полюс с южным полюсом постоянного магнита. Стрелка показывает силу тока.

Измерение электрического тока

Электромагнитная сила, генерируемая в катушке амперметра, действует под прямым углом к магнитному полю постоянного магнита. Амперметр может измерять электрический ток, потому что электромагнитная сила, вызывающая отклонение стрелки, зависит от силы тока. Чем сильнее ток, тем выше показание амперметра.

Преобразование амперметра в вольтметр

Если амперметр подключен к цепи через сопротивление (Rv) — устройство, ослабляющее электрический ток — такой прибор сможет измерять напряжение в электрической цепи. Напряжение характеризует величину силы, перемещающей заряды по цепи.