Bewegliche Eisen-Voltmeter
Bewegliche Eisen-Voltmeter, allgemein bekannt zur Messung von Wechselspannungen und -strömen, sind eine grundlegende Komponente in der Elektrotechnik. Das bewegliche System in solchen Instrumenten besteht aus einem oder mehreren speziell geformten Stücken aus weichem Eisen, die so gelagert sind, dass sie durch das magnetische Feld beeinflusst werden, welches durch den Stromfluss in der Spule erzeugt wird. Wenn Strom durch die Spule fließt, entsteht ein Magnetfeld, das das bewegliche Eisen vom schwächeren äußeren Feld in das stärkere innere Feld der Spule zieht, d.h., das bewegliche Eisen wird angezogen.
Das Kontrolldrehmoment wird durch Federn bereitgestellt, aber für Panel-Typen, die vertikal montiert sind, kann auch eine Schwerkraftsteuerung verwendet werden. Es gibt zwei Haupttypen von Beweglichen Eisen-Voltmetern: Attraktions- und Repulsionsvoltmeter. Andere Voltmeter-Typen umfassen:
- Permanent Magnet Moving Coil Voltmeter (PMMCV)
- Digital Voltmeter (DVM)
- Elektrodynamometer
- Gleichrichter-Typ Voltmeter
- Induktions-Typ Voltmeter
- Elektrostatischer Typ Voltmeter
Symbol und Charakteristiken des Voltmeters
In Schaltplänen wird ein Voltmeter durch den Buchstaben V in einem Kreis dargestellt, mit zwei hervorgehenden Linien, die die beiden Messpunkte repräsentieren. Das Symbol eines MI-Voltmeters (Bewegliches Eisen-Voltmeter) zeigt ebenfalls diese Darstellung.
Das Voltmeter und die hydraulische Analogie
Die hydraulische Analogie ist ein weit verbreitetes Modell, das Hydraulik und Elektrizität vergleicht und besonders nützlich ist, um elektrische Schaltungen zu unterrichten oder zu verstehen. In diesem Modell werden verschiedene elektronische Komponenten durch hydraulische Äquivalente dargestellt. Die Beziehung zwischen Spannung und Strom in ohmschen Bauteilen wie Widerständen wird durch das Ohmsche Gesetz definiert, das analog zur Hagen-Poiseuille-Gleichung ist. Beide sind lineare Modelle, die Fluss und Potenzial in ihren jeweiligen Systemen in Beziehung setzen.
Strom wurde ursprünglich als eine Art Fluid betrachtet, und die Namen bestimmter elektrischer Größen (wie Strom) sind von hydraulischen Äquivalenten abgeleitet. Spannung ist vergleichbar mit dem Druckunterschied, der Wasser durch einen Schlauch drückt, und wird in Volt (V) gemessen. Dieses Modell geht davon aus, dass das Wasser horizontal fließt, sodass die Schwerkraft ignoriert werden kann. Somit entspricht das Voltmeter einer Druckdifferenzmessung.
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