갈바노미터를 전압계로 사용하기 – 다르손발 미터
갈바노미터는 전기 전류를 측정하기 위한 전자기적 측정 기구입니다. 초기의 갈바노미터는 눈금이 없었지만, 개선된 버전인 전류계는 더 정확하게 전류의 흐름을 측정할 수 있었습니다. 코일의 저항을 알면, 이를 계산하여 전압계로 보정하는 것이 가능합니다.
영구 자석 이동 코일 전압계 – PMMC
PMMC, 즉 영구 자석 이동 코일 전압계는 다르손발 미터 또는 갈바노미터로도 알려져 있으며, 균일한 자기장에서의 각도 변위를 측정하여 코일을 통과하는 전류를 결정합니다. PMMC 미터는 전선의 코일을 두 영구 자석 사이에 배치하여 고정된 자기장을 생성합니다. 파라데이의 전자기 유도 법칙에 따르면, 자기장에 배치된 전류를 통하는 도체는 플레밍의 왼손 법칙에 의해 결정된 방향으로 힘을 경험합니다. 이 기구는 선형 스케일, 낮은 전력 소비, 그리고 뛰어난 정밀도의 장점을 가집니다. PMMC 기구는 직류 측정에 가장 정확한 유형입니다. 하지만 이 기구는 교류 전류나 전압에는 사용할 수 없습니다. 교류 전원이 이 기구에 공급되면, 교류 토크가 발달됩니다. 반면에, 이 기구의 비용은 이동 철 기구보다 높습니다.
다양한 유형의 전압계
전압계의 다른 유형들은 다음과 같습니다:
이동 철 전압계
디지털 전압계 – DVM
전자력계
정류기형 전압계
유도형 전압계
정전형 전압계
전압계의 상징
회로 다이어그램에서 전압계는 원 안에 V 글자로 표시되며, 두 측정점을 나타내는 두 줄이 그려져 있습니다.
갈바노미터의 작동 원리
일반적인 아날로그 전압계는 전류가 흐르는 와이어를 전압 판독으로 변환하는 전기기계 메커니즘을 사용합니다. 아날로그 전압계는 일반적으로 내장된 고정 저항값을 가지며, 그것을 통과하는 전류를 측정하는 전류계를 포함합니다. 전류계가 감지한 전류는 전압으로 변환되어 판독됩니다. 이 작동은 옴의 법칙에 기반을 두고 있습니다: “저항을 통과하는 전류에 비례하여 전압이 발생합니다.”
옴의 법칙: V = I x R
예를 들어, 다르손발 미터 또는 갈바노미터는 전류가 흐르는 코일에 의한 포인터의 편향으로 작동합니다. 이동 코일 갈바노미터는 계기와 함께 직렬로 저항을 삽입하여 전압계로 사용할 수 있습니다. 갈바노미터에는 강한 자기장에 중단된 미세 와이어 코일이 있습니다. 전기 전류가 적용되면, 코일의 자기장과 고정된 자석의 상호 작용으로 인해 토크가 발생하여 코일이 회전하려고 합니다. 이 토크는 코일을 통한 전류에 비례합니다. 코일은 회전에 반대하는 스프링을 압축하면서 회전합니다. 코일의 편향은 전류에 비례하며, 이는 스케일에서 포인터를 통해 적용된 전압으로 나타납니다.
