Điện kế là gì? Chúng ta đã nghe rất nhiều về vôn kế và ampe kế, xong điện kế vẫn còn là một thuật ngữ khá mới mẻ. Trong bài viết này bạn cùng Tổng kho valve tìm hiểu về loại thiết bị này nhé.
1. Thuật ngữ điện kế
Điện kế là dụng cụ đo được dòng điện rất nhỏ có tên gọi quốc tế là Galvanometer. Khi lắp thêm các điện trở phụ khác vào trong bộ đo thì điện kế sẽ trở thành các dụng cụ đo điện khác như ampe kế và vôn kế.
Định nghĩa về điện kế
Điện kế là công cụ điện cơ được sử dụng để nhận biết và thông qua đó biểu thị dòng điện. Điện kế có thể được coi như một loại thiết bị truyền động. Điện kế có hoạt động đơn giản, khi có dòng điện chạy qua cuộn dây trong một từ trường không đổi thì kim của điện kế sẽ chệch 1 độ nhất định. Dòng điện càng lớn thì điện kế cho chỉ số càng lớn
2. Sự ra đời của điện kế
Để điện kế được ra đời với phiên bản hoàn chỉnh thì trước đó đã trải qua rất nhiều thăng trầm trong phát triển. Sau khi quan sát kim la bàn bị lệch khi ở gần một dây dẫn có dòng điện chạy qua. Năm 1820, nhà vật lý và hóa học người Đan Mạch, có tên ‘Hans Christian Ørsted’ phát hiện ra công cụ đầu tiên tính toán số lượng dòng điện nhất định để có thể tạo ra từ trường. Sự nhận biết trên là kiến thức đầu tiên về mối liên hệ giữa điện và từ trường.
Sau đó nhà vật lý tên André-Marie Ampère đã đưa ra 1 biểu thức toán học cho phù hợp với hiện tượng của Hans Christian. Biểu thức được đặt tên theo nhà nghiên cứu sinh và điện học “Luigi Galvani”. Luigi Galvani là người khám phá ra nguyên lý kính điện tử của ếch vào năm 1971. Hiện tượng kính điện tử là khi người ta dùng dòng điện kích thích vào dây thần kinh của ếch đã chết thì chân của ếch sẽ tự động giật. Thí nhiệm này vẫn được thực nhiệm với sinh viên trường y học hiện nay.
Điện kế là bước đầu cho những thiết bị tiên tiến hơn sau này, và điện kế là sự phát triển bắt buộc của ngành nghiên cứu và khoa học.
3. Điện kế và ampe kế
Điện kế là những phiên bản đầu tiên của ampe kế. Những phiên bản đầu tiên của điện kế không được hiệu chỉnh nên cho khả năng đo cường độ dòng điện không được chính xác. Những phiên bản tiếp theo được gọi là ampe kế hay còn gọi là ammeters. Những thiết bị được hiệu chỉnh rất chính xác nên cho khả năng đo dòng điện chuẩn hơn nhiều so với phiên bản cũ. Biết được điện kế là gì ta sẽ có cách nhìn khác hơn về ampe kế.
Vì điện kế là những phiên bản đầu tiên nên chỉ được thiết kế bằng cơ, dưới đây là những khác biệt giữa điện kế và ampe kế:
- Điện kế là thiết bị cơ học và luôn là thiết bị cơ học. Sau đó những phiên bản cải tiến tiếp theo được gọi là ampe kế.
- Điện kế đo dòng điện thông qua từ trường nên cần từ trường thì mới có thể đo chính xác. Điểm yếu là điện kế không thể đo những dòng điện có giá trị thấp và cực thấp.
- Ampe kế không cần từ trường. Ampe kế có thể hoạt động trong môi trường có hoặc không có từ trường.
4. Nguyên lý hoạt động của Điện kế
Điện kế là thiết bị có nam châm vĩnh cửu hai bên là cực bắc và nam. Bên trong điện kế được đặt một cuộn dây và cuộn dây này có thể chuyển động.
Khi dòng điện đi qua cuộn dây, dây có dòng điện chạy qua sẽ tạo ra từ trường của chính nó. Từ trường tương tác qua lại với từ trường của nam châm vĩnh cửu cho ra kết quả là lực tác dụng lên cuộn dây. Lực này làm cho cuộn dây chuyển động.
Một cây kim được gắn vào cuộn dây và đặt dọc theo một thang đo với vị trí ban đầu là chính giữa. Việc này giúp ta có thể dễ dàng đo được chuyển động của kim.
Khi dòng điện qua cuộn dây càng lớn từ trường càng mạnh và cuộn dây dịch chuyển mạnh dẫn tới kim di chuyển nhiều hơn. Khi kim dịch chuyển sẽ khiến lệch hơn nữa so với vị trí nghỉ của nó và sẽ chỉ vào số đã được in sẵn trên thang đo.
5. Ưu điểm và nhược điểm của Điện kế
Là thiết bị đo dòng điện dạng cơ những ưu điểm của điện kế bao gồm những điều sau đây.
Ưu điểm
- Điện kế không bị ảnh hưởng bởi từ trường mạnh
- Chính xác và đáng tin cậy trên nếu dòng điện có giá trị không quá nhỏ
- Đo được cả hai phía, có thể tự do lắp cực âm và dương
- Không được hiệu chỉnh nên độ chính xác phụ thuộc nhiều vào chất liệu dây dẫn xoay bên trong. Trong trường hợp cuộn dây xoay có điện trở lớn thì sai sót cũng tăng theo.
Là phiên bản đầu tiên của ampe kế nên điện kế cũng mang nhiều nhược điểm:
- Quá tải khi phải chịu dòng điện quá lớn
- Thay đổi nhiệt độ làm mô men xoắn mất khả năng đàn hồi và hoạt động không chính xác
- Vì mô men xoắn được phục hồi qua lò xo nên sau khi sử dụng một thời gian lò xo bị giãn thì không thể phục hồi mô-men xoắn một cách dễ dàng.
- Điện kế không được sử dụng để đo đại lượng AC.
Điện kế là gì là câu hỏi xuyên suốt từ đầu đến giờ. Điện là một thiết bị đơn giản được chế tạo đầu tiên vào năm 1820. Điện kế ngày nay đã không còn được sử dụng nhiều, phần lớn chỉ góp mặt tại các phòng thí nhiệm hiện nay. Đến cuối thì điện kế là tiền đề phát triển cho những thiết bị hoạt động hiệu quả hơn sau này như Vôn kế và Ampe kế.
Qua bài viết này, chúng tôi mong bạn đã học hỏi được nhiều điều bổ ích hơn xung quanh mình. Những phản hồi hay chia sẻ bạn có thể để lại ở phần bình luận phía dưới.
Xem thêm: Vôn kế là gì? Các tác dụng của vôn kế
