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VOLTMETER

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Ursprünglich, erscheinend in der Ausgabe V28, Seite 207 von der Enzyklopädie 1911 Britannica.
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VOLTMETER , ein See also:

Instrument für messenden Unterschied See also:des elektrischen Potentials (sehen Sie See also:ELECTROSTATICS), in See also:der Maßeinheit ausgedrückt benannte ein Volt. Das Volt (sogenannt nachdem A. See also:Volta) wird definiert, um Unterschied des Potentials zu sein, den das Fungieren zwischen den Anschlüssn eines Widerstandes von einem See also:Ohm durch es einem stationären Gleichstrom von einem See also:Ampere schickt. Ein Voltmeter ist folglich eine See also:Form See also:Elektrometer (q.See also:v.), aber die See also:Bezeichnung wird im Allgemeinen eingesetzt, um das Instrument zu beschreiben, das auf einer See also:Skala, nicht bloß in den willkürlichen Maßeinheiten aber See also:direkt in den Volt, der mögliche Unterschied seiner Anschlüß anzeigt. Voltmeter können in zwei Kategorien geteilt werden, (a) elektrostatisch, (b) elektrokinetisch. Elektrostatische Voltmeter basieren auf der Grundregel, die, wenn zwei See also:Leiter an den unterschiedlichen Potentialen See also:sind sie ein anders mit einer Kraft anziehen, die sich verändert als das Quadrat des möglichen Unterschiedes (P. See also:D.) zwischen ihnen. Dieser mechanische See also:Druck kann gebildet werden das Maß des P. D. zwischen ihnen, wenn einer der Leiter örtlich festgelegt ist, während der andere See also:beweglich ist, dieses letzte Sein abhängig von einer See also:Begrenzung wegen eines Frühlinges oder See also:zur Schwerkraft, die Mittel, die auch für das Messen entweder der Versetzung des beweglichen Leiters gegen die Begrenzung oder der Kraft angefordert wird, um sie in einer örtlich festgelegten Position zum örtlich festgelegten Leiter verhältnismäßig zu halten bereitgestellt werden. Eine große Kategorie elektrostatische Voltmeter besteht aus einer örtlich festgelegter Metalplatte oder Platten und einer beweglicher See also:Platte oder Platten, die zwei Sätze der Platten, die einen See also:Kondensator bilden (sehen Sie LEIDENCGlas). Das bewegliche See also:System wird und wenn ein P. D. zwischen den örtlich festgelegten und beweglichen Platten verursacht wird, die letzte werden See also:gezeichnet in eine neue Position verschoben oder geschwenkt, die durch die See also:Drehkraft einer See also:Leitung oder durch die Kraft wegen eines Gewichts widerstanden wird.

Diese Grundregel verwendend, haben viele Erfinder Formen des elektrostatischen Voltmeters geplant. Eins von gut bekannt von diesen ist mehrzelliger Voltmeter des Lords Kelvins. In diesem Instrument (fig. 1) dort sind zwei Sätze der örtlich festgelegten Metalplatten, zusammen angeschlossen und Haben einer Quadrantenform d.See also:

h. ungefähr die Form von einem See also:Viertel einer kreisförmigen See also:Scheibe im See also:Raum zwischen ihnen wird eine "See also:Nadel" verschoben, die aus einer hellen Aluminiummittellinie besteht, zu der werden einer Anzahl von See also:Paddel-geformten Aluminiumblättern hinzugefügt. Diese Nadel wird durch eine feine Platinsilberleitung verschoben, und seine Normalstellung ist so, daß die Aluminiumpaddelblätter außerhalb der Quadranten-geformten Platten gerade sind. Wenn die Nadel an einen Anschluß eines Stromkreises und die örtlich festgelegten Platten oder die Zellen zum anderen Mitglied des Stromkreises angeschlossen wird und ein Unterschied des Potentials zwischen ihnen verursacht wird, dann wird die bewegliche Nadel innen gezeichnet, damit die Aluminiumblätter zwischen den örtlich festgelegten Platten enthaltener sind. Diese See also:Bewegung wird durch die Dreh- Elastizität der verschiebenden Leitung widerstanden, und folglich kann eine örtlich festgelegte anzeigennadel, die zum beweglichen System angebracht wird, gebildet werden, um direkt auf einer Skala den Unterschied des Potentials zwischen den Anschlüssn des Instrumentes in den Volt anzuzeigen. See also:Instrumente dieser See also:Art sind nicht nur vom See also:Lord See also:Kelvin, aber auch von See also:W. See also:E. See also:Ayrton und andere, für messende Spannungen von 10.000 Volt unten zum i-Volt konstruiert worden. In anderen Arten elektrostatische Instrumente dreht sich das bewegliche System ringsum eine horizontale See also:Mittellinie, oder Reste nach Messerrändern wie einer Skala strahlen; in anderen wieder wird das Beweglichsystem durch eine Leitung verschoben. Im ehemaligen See also:Fall liegt die Steuerung im Allgemeinen an der Schwerkraft, die Platten, die auf dem Messerrand so ausgeglichen sind, daß sie neigen, eine bestimmte örtlich festgelegte Position aufzunehmen, von der sie begrenzt werden, wenn die elektrischen Kräfte in See also:Spiel, ihre Versetzung verhältnismäßig zu den örtlich festgelegten Platten kommen, die auf einer Skala und anzeigend gezeigt werden folglich, das P. D. zwischen ihnen.

Im See also:

Kasten der Hochspannungvoltmeter, nimmt die bewegliche Platte die Gestalt einer einzelnen Platte der Paddelform an, und für Extrahochspannungen kann sie vom See also:Ende eines ausgeglichenen Armes See also:einfach verschoben werden; oder das bewegliche System kann die Gestalt eines Zylinders, der innen verschoben wird, aber des Berührens annehmen nicht, ein anderer örtlich festgelegter See also:Zylinder, die relative Position, die so ist, daß die elektrischen Kräfte den verschobenen Zylinder mehr in das örtlich festgelegte zeichnen. Elektrostatische Voltmeter werden jetzt fast völlig für das Maß der hohen Spannungen von 2000 bis 50.000 Volt eingesetzt im electrotechnics benutzt. Zu solchen Zwecken werden das Ganze der Verschleißteile in einem Metallkasten, der anzeigenbewegende Over der nadel eine geteilte Skala enthalten, die kalibriert wird, um den möglichen Unterschied in den Volt der Anschlüß des Instrumentes direkt zu zeigen. Ein viel-verwendeter elektrostatischer Voltmeter dieser Art ist der mehrzellige vertikale Mustervoltmeter Kelvin (fig. 2). Für Gebrauch an den Schalttafeln der elektrischen See also:Versorgungsmaterial-Stationen nimmt das Instrument eine andere Gestalt an "edge-wise", die als das See also:Muster bekannt ist. Eine andere Kategorie Voltmeter enthält die elektrokinetischen Voltmeter. In diesen Instrumenten wird der mögliche Unterschied zwischen zwei Punkten durch den elektrischen Strom gemessen, der in einer Leitung produziert wird, die an zwei See also:Punkte anschließt. In jedem Fall von möglichem Unterschiedmaß ist es wesentlich, den möglichen Unterschied nicht zu stören, der gemessen wird; folglich folgt es, daß das in den elektrokinetischen Voltmetern die Leitung, welche die zwei Punkte anschließt, von denen der mögliche Unterschied gemessen werden soll, vom sehr hohen Widerstand sein muß. Das Instrument dann wird einfach ein morgens-Meßinstrument hoher Widerstand und kann irgendwelche der Formen der See also:praktisch benutzten See also:Amperemeter nehmen (sehen Sie AMPEREMETER). Elektromagnetische Voltmeter können thermisch, elektromagnetisch oder electrodynamic folglich sein. Als Regel sind elektromagnetische Voltmeter für das Maß des verhältnismäßig kleinen potentialso für 200 oder 300 Volt nur verwendbar. Zahlreiche Formen der Heißleitung oder des thermischen Voltmeters sind geplant worden.

In der, die als der Voltmeter Cardew bekannt ist, wird eine feine See also:

Platin-Silberleitung, einen Widerstand von ungefähr 300 Ohm habend, in einen See also:Schlauch oder nach einem See also:Rahmen ausgedehnt, der in einem Schlauch enthalten wird. Dieser Rahmen oder Schlauch ist also konstruiert aus See also:Eisen und See also:Messing (Drittel Eisen und zweidrittel Messing) den sein Temperaturkoeffizient der linearen Expansion derselbe wie der der Platin-Silberlegierung ist. Die feine Leitung wird an einem Ende des Schlauches befestigt, oder Rahmen durch eine Isolierunterstützung und das andere Ende wird zu einem Bewegung-multiplizierenden See also:Zahnrad angebracht. Da der Rahmen die gleiche lineare Expansion wie die Leitung hat, See also:beeinflussen externe Änderungen der Temperatur nicht ihre relative Länge, aber, wenn die feine Leitung durch den Durchgang eines elektrischen Stromes geheizt wird, seine Expansion verschieben die anzeigennadel über der Skala, die Bewegung, die mit dem Zahnrad multipliziert wird. Im See also:Hartmann und Form See also:Braun des Heißleitungsvoltmeters, die feine Leitung ist zwischen zwei Unterstützungen örtlich festgelegt und der produzierten Expansion, wenn ein Strom durch ihn geführt wird, veranläßt die Leitung, unten abzusacken, die Senkung, die mit einem Zahnrad multipliziert wird und gebildet ist, um eine anzeigennadel über einer Skala zu verschieben. In diesem Fall muß die tatsächliche Arbeitsleitung, seiend Kurzschluß, in See also:Reihe mit einem zusätzlichen hohen Widerstand gelegt werden. Heiße Leitungsvoltmeter, wie elektrostatische Voltmeter, sind für Gebrauch mit Wechselstrom irgendeiner Frequenz sowie mit stationärem Gleichstrom verwendbar, da ihre Anzeigen nach der Heizungsenergie des Stromes abhängen, der zum quadratischen of der Strom und folglich zum Quadrat des Unterschiedes des Potentials zwischen den Anschlüssn proportional ist. Elektromagnetische Voltmeter bestehen aus einer See also:Spule der feinen Leitung angeschlossen an die Anschlüß des Instrumentes, und dem dadurch produzierten Strom, daß Leitung durch einen Unterschied des Potentials zwischen den Anschlüssn ein magnetisches See also:Feld verursacht, das an irgendeinem See also:Punkt zur Stärke des Stromes proportional ist. Dieses magnetische Feld kann gebildet werden, um eine Versetzung in einem kleinen Stück weichem Eisen, wie im Kasten der entsprechenden Amperemeter zu verursachen, und dieses kann der Reihe nach gebildet werden, um eine anzeigennadel über einer Skala, damit das Entsprechen zu verlegen jedem gegebenen möglichen Unterschied zwischen den Anschlüssn des Instrumentes dort eine entsprechende geregelte Position der Nadel auf der Skala ist. Eine der nützlichsten Formen des elektromagnetischen Voltmeters ist, daß im Allgemeinen bekannt als beweglicher Spulenvoltmeter (fig. 3). In diesem Instrument gibt es einen örtlich festgelegten dauerhaften Magneten und produziert ein konstantes magnetisches Feld, und im interspace zwischen den See also:Pfosten wird einer zart geschwenkten Spule der Leitung innen See also:getragen jewelled See also:Lager geregelt.

Phoenix-squares

Die Normalstellung dieser Spule ist mit seiner Fläche, die zu den Linien der Kraft des Feldes parallel ist. Der Strom wird in und aus der beweglichen Spule mittels der feinen flexiblen Leitungen erhalten. Die bewegliche Spule hat zu ihr eine Indexnadel angebracht, die über eine Skala bewegt, und eine örtlich festgelegte Spule der high-resistance Leitung wird in der Reihe mit der beweglichen Spule zwischen den Anschlüssn des Instrumentes umfaßt. Wenn des Potentials zwischen den Anschlüssn unterschieden wird, Durchläufe eines Stromes durch die bewegliche Spule, die dann neigt, sich mit seiner Fläche senkrecht zu setzen zu den Linien der Kraft des Feldes. Diese Bewegung wird durch die Torsion einer Biegefeder widerstanden, die dem Hair-spring einer See also:

Bewachung ähnelt, die ein Ende hat, das an der Spulenmittellinie befestigt wird, und es gibt folglich eine definitive Position der Nadel auf der Skala, die jedem möglichen Unterschied zwischen den Anschlüssn entspricht, vorausgesetzt er innerhalb des Bereiches der Steuerung ist. Diese Instrumente werden nur für das Maß des ununterbrochenen möglichen Unterschiedes das heißt, in einer Richtung möglicher Unterschied, aber nicht für Wechselspannungen angepaßt. Wie die entsprechenden Amperemeter haben sie den großen See also:Vorteil, daß die Skalen equidivisional sind und daß es kein totes See also:Teil in der Skala gibt, während die elektrostatischen und elektrothermischen Voltmeter, über beschrieben, See also:Arbeit unter dem Nachteil, daß die Skalaabteilungen nicht aber gleich sind, mit Aufstieg Spannungen sich erhöhen, folglich gibt es im Allgemeinen einen Teil der Skala nahe dem See also:nullpunkt, in dem die Abteilungen sind, also nah hinsichtlich zu den Lesezwecken unbrauchbar seien Sie und folglich ausgelassen werden. Für das Maß von Spannungen im stationären Gleichstrom, der Stationen erzeugt, werden bewegliche Spulenvoltmeter viel eingesetzt, im Allgemeinen dann "edgewise" konstruiert im Muster (fig. 4). Electrodynamic high-resistance Elektrodynamometer Voltmeters.A kann als Voltmeter eingesetzt werden. In diesem Fall bestehen die örtlich festgelegten und beweglichen Stromkreise aus feinen Leitungen, und das Instrument wird konstruiert und verwendetes in gewissem Sinne ähnliches dem Siemensdynamometer gesetzt für das Messen des ununterbrochenen Wechselstroms ein (sehen Sie AMPEREMETER). Eine andere viel-verwendete Methode des Messens der tinuous gegenwärtigen Spannungen des See also:con- oder des in einer Richtung möglichen diference setzt die Grundregel des Potentiometers ein (q.v.).

In diesem Fall wird eine high-resistance Leitung zwischen den Punkten angeschlossen, von denen der mögliche Unterschied angefordert wird, und von irgendeinem bekanntem See also:

Bruch dieses Widerstandes werden Leitungen zu einem elektrostatischen Voltmeter oder zu einem elektromagnetischen Voltmeter der beweglichen Spule geholt, insofern die zu messende Spannung wechselnd oder ununterbrochen ist. Dieses Maß ist auf das Maß der hohen Potentiale anwendbar, entweder wechselnd oder ununterbrochen, vorausgesetzt daß im Fall Wechselstroms der hohe eingesetzte Widerstand non-inductively verwundet wird und ein elektrostatischer Voltmeter benutzt wird. Die high-resistance Leitung sollte eine außerdem sein, die eine unwesentliche Änderung des Widerstandes mit Temperatur hat. Zu diesem Zweck muß sie eine Legierung wie manganin oder ein constantan sein. Es ist immer ein Vorteil, wenn möglich, einen elektrostatischen Voltmeter für das Messen des möglichen Unterschiedes einzusetzen, wenn es notwendig ist, den Voltmeter zu halten dauerhaft angeschlossen an die zwei Punkte. Jede mögliche Form des elektrokinetischen Voltmeters, der den Durchgang eines Stromes durch die Leitung miteinbezieht, erfordert die Aufwendung von See also:Energie, um diesen Strom beizubehalten und bezieht folglich Herstellungskosten mit ein. Diese See also:Menge kann eine bedeutungslose Quantität keinesfalls sein. Betrachten Sie zum Beispiel ein Heißleitungsinstrument, wie Voltmeter eines Cardews. Wenn die Leitung einen Widerstand von 300 Ohm hat und an zwei Punkte angeschlossen wird, die im Potential durch 100 Volt sich unterscheiden, führt das Instrument einen Strom von Drittel eines Amperes und nimmt 33 See also:Watt in der Energie auf. Da es See also:Stunden 87õ in einem See also:Jahr gibt, wenn solch ein Instrument ununterbrochen an den See also:Stromkreis angeschlossen wurden, würde es die Energie von 263.000 Wattstunden oder 2õ Handelskammer Maßeinheiten pro Jahr aufnehmen. Wenn die Herstellungskosten dieser Energie nur ein See also:Penny pro Maßeinheit waren, würden die Betriebskosten des Haltens solch eines Voltmeters in See also:Zusammenhang mit einem Stromkreis folglich mehr sein, als L1 pro Jahr, einen See also:gross geschriebenen Wert von darstellend sagen wir elektrostatische Instrumente tun, jedoch keine Energie und folglich See also:Kosten nichts für Wartung anders als See also:Abnutzung und Riß des Instrumentes aufnehmen Sie. Die Qualitäten angefordert in einem guten Voltmeter are:(i.) Er sollte in der Tätigkeit See also:schnell sein, das heißt, sollte die Nadel in eine Position schnell kommen, die sofort das P.D. der Anschlüß des Instrumentes gibt.

(ii.) sollte das Instrument den See also:

gleichen See also:Messwert für das gleiche P.D. geben, ob dieses angekommen worden ist, indem man von einem niedrigeren Wert in sich erhöhte oder von einem größeren Wert in sich verringerte; das heißt, sollte es keine instrumentelle See also:Hysteresis geben. (iii.) sollte das Instrument keine Temperaturkorrektur haben; dieses ist eine gute Qualität der elektrostatischen Instrumente, aber in See also:allen Voltmetern der elektrokinetischen Art, die mit kupferner Leitung verwundet werden, ändert eine See also:Zunahme von einem Grad See also:Celsius der durchschnittlichen Temperatur dieser Leitung den Widerstand durch 0,4%, und folglich im gleichen See also:Umfang ändert die Korrektheit der Anzeigen. (iv.) Er sollte, wenn möglich, beide für das Wechseln und stationären Gleichstrom vorhanden zu sein. (v.) Es sollte beweglich und Arbeit in jeder möglicher Position sein. (VI.) Es sollte nicht durch externe See also:elektrische oder magnetische See also:Felder leicht gestört werden. Nahe dieser letzte Punkt ist in Zusammenhang mit wichtig den Voltmetern, die auf den Schalttafeln der elektrischen erzeugenden Stationen benutzt werden, denen verhältnismäßig starke elektrische oder magnetische Felder an den starken Strömen anwesend, liegen können, die durch Leiter oder auf das See also:Brett überschreiten. Es ist folglich immer notwendig, die Messwerte solch eines Instrumentes in situ zu überprüfen. Elektrostatische Voltmeter sind auch verantwortlich, ihre Anzeigen zu haben, die durch Elektrisierung des Glasdeckels des Instrumentes gestört werden; dieses kann vermieden werden, indem man das See also:Glas mit einem Halbleiterlack lackiert, um die Position der elektrostatischen Aufladungen auf dem Glas zu verhindern. Sehen Sie See also:J. A. See also:Fleming, Handbuch für das elektrische Labor und den Prüfen-Raum (London, 1903); See also:G. Aspinall See also:Parr, Meßinstrumente Der Elektrotechnik (London, 1903); See also:K. See also:Edgecumbe und See also:F.

Punga, "auf direkter Lesemeßinstrumenten für Schalttafelgebrauch," Journ. See also:

Installation. Elektr.. See also:Englisch. (London, 1904), 33, 620. (J: A.

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