Elektrodynamometer: Grundlagen und Anwendungen
Ein Elektrodynamometer ist ein bewegliches Spulinstrument, bei dem das Betriebsfeld nicht durch einen Permanentmagneten, sondern durch eine andere feste Spule erzeugt wird. Wenn ein stromführender Leiter in ein Magnetfeld gebracht wird, unterliegt er einer mechanischen Kraft, die den Leiter ablenkt. Elektrodynamometertypen von Instrumenten werden als Wechselstrom-Voltmeter und -Ammeter sowohl im Bereich der Netzfrequenzen als auch im unteren Teil des Audiofrequenzbereichs verwendet. Sie werden als Wattmeter eingesetzt und mit einigen Modifikationen als Leistungsfaktormesser und Frequenzmesser.
Andere Arten von Voltmetern
- Permanentmagnet-Bewegliche-Spule-Voltmeter (PMM)
- Bewegliches-Eisen-Voltmeter
- Digitalvoltmeter (DVM)
- Elektrodynamometer
- Gleichrichtertyp-Voltmeter
- Induktionstyp-Voltmeter
- Elektrostatisches Voltmeter
Symbol und Schaltbild eines Voltmeters
Im Schaltbild wird ein Voltmeter durch den Buchstaben V in einem Kreis dargestellt, mit zwei hervorgehenden Linien, die die zwei Messpunkte repräsentieren.
Das Voltmeter und die hydraulische Analogie
Die hydraulische Analogie, oder die Elektro-Flüssigkeits-Analogie, ist eine weit verbreitete Analogie zwischen Hydraulik und Elektrizität. Sie ist ein nützliches Werkzeug für das Lehren und für diejenigen, die Schwierigkeiten haben, das Funktionieren von Schaltkreisen zu verstehen. Sie kann auch auf Wärmetransferprobleme angewendet werden. Da elektrischer Strom unsichtbar ist und die Prozesse in der Elektronik oft schwer zu demonstrieren sind, werden die verschiedenen elektronischen Komponenten durch hydraulische Äquivalente dargestellt.
Die Beziehung zwischen Spannung und Strom wird (bei ohmschen Geräten wie Widerständen) durch das Ohmsche Gesetz definiert. Das Ohmsche Gesetz ist analog zur Hagen-Poiseuille-Gleichung, da beide lineare Modelle sind, die Fluss und Potenzial in ihren jeweiligen Systemen in Beziehung setzen. Elektrizität (sowie Wärme) wurde ursprünglich als eine Art Flüssigkeit verstanden, und die Namen bestimmter elektrischer Größen (wie Strom) stammen von hydraulischen Äquivalenten ab. Die Spannung ist vergleichbar mit dem Druckunterschied, der Wasser durch den Schlauch drückt. Sie 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 der Messung des Druckunterschieds.
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