В публикациях по физике пока не нахожу исчерпывающего ответа на вопрос:
– Как один и тот же прибор гальванометр измеряет две физические величины «напряжение» и «силу тока»?
Обычно в метрологии (физике измерений) считается – один тип прибора измеряет только одну величину: весы измеряют только вес (массу), линейка – длину, термометр – температуру, часы – секунды, и т. д. Никто всерьез не претендует на то, чтобы, например, весами измерять две величины – вес и длину. Однако гальванометром запросто измеряют две величины.
Основным элементом гальванометра является (индукционная) катушка. Гальванометр, конструкция катушки которого соответствует мощности источника тока, можно использовать без шунтов и последовательных резисторов – включая и последовательно, и параллельно (например: если, цифры условные, – напряжение до 100 милливольт, или ток до 100 микроампер). Такие гальванометры бывают в учебных лабораториях.
И, если такой гальванометр подключить к источнику тока, его показания можно истолковывать и как «напряжение», и как «силу тока»? Ведь можно считать, что он подключен параллельно источнику тока и, в то же время, подключен последовательно в цепь, которую он и создает.
Резисторы подключаются к гальванометру последовательно (гальванометр-«вольтметр») и параллельно (гальванометр-«амперметр»), – но они подключаются для увеличения пределов измерения, – это не должно сбивать с толку.
У гальванометра-«вольтметра» катушка из тонкой длинной проволоки – это обеспечивает ее маленькую электро-проводимость (большое «сопротивление»). А катушка гальванометра-«амперметра» – из короткой и толстой проволоки, что обеспечивает ее высокую электро-проводимость (маленькое «сопротивление»). Это тоже не должно сбивать с толку – это делается для того, чтобы повысить точность измерения. Сам гальванометр при этом так и остается гальванометром.
Вроде понятно, что стрелка гальванометра всегда реагирует на количество электричества, проходящего через его катушку. Отрицание этого факта (без всякого обоснования) кажется странным.
В объяснении различий между гальванометром-«амперметром» и гальванометром-«вольтметром» иногда (вскользь) пишут, что это по-разному градуированные гальванометры. Но никак не могу найти объяснения, – а в чем же разность этого градуирования?
Характерно, что объяснения разности градуирования «не лежит на поверхности» (в учебниках и известных книгах не нашел, поисковики «не выдают») – но где-то же это объяснение должно быть.
Градуирование шкалы – установления соответствия между делением шкалы и значением измеряемой величины (свойства). Но все находимые мною публикации про градуирование – это только про то, как градуировать по эталонному прибору.
Потому пока остается открытым вопрос:
Как один и тот же прибор гальванометр измеряет две физические величины «напряжение» и «силу тока»?