Волтметар је електронски инструмент који се користи за мерење разлике у потенцијалу или напона између две тачке у електричном или електронског кола. Јединица разлике потенцијала се мери у волтима (В).
Основни аналогни волтметар састоји се од осетљивог галванометра (мерача струје) у низу са великим отпором.
Унутрашњи отпор волтметра треба да буде висок; у супротном црпи значајну струју и прекида рад кола током испитивања.
Аналогни волтметри приказују очитања аналогно (игла која показује удио напона у кругу), а дигитални волтметри приказују своје очитање напона директно у нумеричком облику.
Практични лабораторијски волтметри имају максималне опсеге од 1000 до 3000 В. Са своје стране, у већини комерцијалних волтметара имају различите скале, које се повећавају за снаге 10; на пример: 0-1 В, 0-10 В, 0-100 В и 0-1000 В.
Волтметри који мјере велике разлике потенцијала захтијевају пуно жица и изолатора.
У области рачунања погодни су стандардни лабораторијски волтметри јер су напони који се јављају умерени, обично између 1 В и 15 В.
Аналогни волтметри се обично користе за мерење напона од делића волта до неколико хиљада волти.
Супротно томе, дигитални волтметри имају већу прецизност и користе се за веома мала мерења напона у лабораторијама и електронским уређајима.
Историја
Основни принципи волтметра успоставио је дански физичар Ханс Цхристиан Оерстед 1820. године, када је открио да електрична струја у жици ствара магнетно поље око ње.
Први амперметар, који је осетљив и не отпоран волтметар, физичар Андре Ампере је користио 1820. године за мерење струје.
Али скоро сви типови волтметра базирани су на моделима у којима су индикатори уграђени у покретне завојнице.
То је развио француски физичар Јацкуес-Арсене д'Арсонвал 1882. године. Од тог времена његова способност кретања се повећала и неки савремени модели могу да мере и до 20.000 волти.
Функционисање
Волтметар је галванометар који је модификован ради мерења разлике потенцијала између две тачке у кругу или серији.
Галванометар је инструмент који је створио Јацкуес-Арсене д'Арсонвал, а састоји се од постављања намотаних жица у трајно магнетно поље које је затим причвршћено на опругу и калибрирано дугме.
Галванометар
Галванометар се такође може модификовати тако да постане амперметар, који се користи за мерење већих струја.
Али када се овај инструмент користи за мерење напона, галванометар претворен у волтметар повезује се паралелно са површином коју мери.
Будући да волтметар мора бити причвршћен у паралелни круг, мора бити изграђен на начин који има велики отпор.
У кругу ће струја увек следити путању најмањег отпора. Приликом мерења разлике потенцијала у било ком делу круга важно је да промените тај део што је мање могуће приликом мерења.
Принцип волтметра
Општи принцип волтметра је да мора бити повезан паралелно са објектом на којем се мери напон.
Паралелна веза се користи јер је волтметар изграђен тако да има високу вредност отпора.
На овај начин, ако је тај високи отпор повезан серијски, тада ће струја струје бити готово нула; то значи да је круг отворен.
Такође, у паралелном кругу се зна да је напон исти, па је напон између волтметра и оптерећења готово исти.
Теоретски, за идеални волтметар, отпор треба да буде у бесконачности тако да повучена струја буде нула; на овај начин нема губитка снаге у инструменту.
Али то практично није изводљиво, јер не можете имати материјал са бесконачним отпором.
Практичне употребе
Волтметри вам омогућавају да сигурно измерите напон или разлику електричног потенцијала између две тачке у кругу, и истовремено не мењате напон у том кругу.
Способност мерења напона је од пресудне важности за дизајн и руковање напредном технологијом, али има и других примена.
На пример, желите да укључите вентилатор, али када га повежете и укључите, ништа се не догађа. Иако се вентилатор може оштетити, зидна утичница можда неће примати струју.
Волтметар се може користити за мерење напона утикача; Ако није око 120В, утикач може бити лош.
Друга употреба је утврђивање да ли је батерија напуњена или празна. Када се аутомобил не покрене, можете волтметром измерити напон акумулатора да бисте видели има ли проблема.
Напон се користи у многим апликацијама у свакодневном животу. Линија за пренос електричне енергије преноси напајање на различитим нивоима високог напона, од стотина до хиљада волти веће од 120 В уобичајених зидних утичница.
Електронским уређајима (попут рачунара) је потребна прецизна контрола напона, али раде на само неколико волти и могу бити осетљиви на чак и мале варијације напона.
Постоје различите врсте волтметра за ове различите примене.
Врсте
Према принципу конструкције постоје различите врсте волтметара. Они се углавном могу класификовати у:
- Гвоздени волтметар (МИ).
- Волтметар електро-динамометра.
- Индукциони волтметар.
- Електростатички волтметар.
- Дигитални волтметар (ДВМ).
- Стални магнетни волтметар (ПММЦ).
- Исправљачки волтметар.
Волтметри направљени за мерење високих и опасних напона (као што су далеководи) имају додатну изолацију између испитних тачака и корисника како би се спречило да струја не дође до струје.
Остали волтметри направљени су за мерење нивоа ниског напона на малим објектима, попут рачунарских чипова, са огромном прецизношћу.
Волтметри који се користе у овим случајевима могу бити веома мали и осмишљени су да елиминишу или минимизирају буку због потенцијалних разлика које природно постоје у околини или долазе из оближњих електронских уређаја.
Најчешћи волтметар је ручни уређај са дисплејом и два електронска водича. Ове жице су повезане у две тачке у кругу, а ниво напона је приказан на екрану.
Референце
- Шта је волтметар? Опоравак од студи.цом
- Дефиниција: волтметар. Опоравак са Вхатис.тецхтаргет.цом
- Принцип рада волтметра и врсте волтметра. Опоравак са електричне мреже4у.цом
- Волтметар. Опоравак са школе.викиа.цом
- Волтметар. Опоравак са плафона.цом