Стрелочный вольтметр. Параметры и особенности.

И хоть мы уже давно привыкли к цифровым вольтметрам, в природе всё ещё встречаются и стрелочные.

В некоторых случаях их применение может быть более удобным и практичным, чем использование современных цифровых.

Если в ваши руки попал стрелочный вольтметр, то желательно узнать его основные характеристики. Их легко определить по шкале и надписях на ней. В мои руки попал встраиваемый вольтметр М42300.

Внизу, под шкалой, как правило, есть несколько значков и указана модель прибора. Так, значок в виде подковы (или изогнутого магнита) означает, что это прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой.

На следующем снимке можно разглядеть такую подковку.

Горизонтальная чёрточка указывает на то, что данный измерительный прибор рассчитан на работу с постоянным током (напряжением).

Тут же стоит уточнить, почему речь идёт о постоянном токе. Не секрет, что стрелочными бывают не только вольтметры, но и огромное количество других измерительных приборов, например, тот же аналоговый амперметр или омметр.

Действие любого стрелочного прибора основано на отклонении катушки в поле магнита при прохождении постоянного тока по этой самой катушке. Чтобы отобразить с помощью стрелки показания на шкале прибора, ток должен быть постоянным.

Если он будет переменным, то стрелка будет отклоняться вправо-влево с частотой переменного тока, который протекает через обмотку катушки. Чтобы измерить величину переменного тока или напряжения в измерительный прибор встраивают выпрямитель.

Именно поэтому, под шкалой прибора указывается тип тока, с которым он способен работать: постоянным или переменным.

Далее на шкале прибора можно обнаружить целое или дробное число, вроде 1,5; 1,0 и подобное. Это класс точности прибора, выраженный в процентах %. Понятно, чем меньше число, тем лучше – показания будут точнее.

Также можно увидеть такой знак – две пересекающиеся черты под прямым углом. Этот знак указывает на то, что рабочее положение прибора вертикальное.

При горизонтальном положении показания могут быть менее точные. Иными словами прибор может «врать». Стрелочный вольтметр с таким значком лучше устанавливать в прибор вертикально и исключить существенный наклон.

А вот такой знак говорит о том, что рабочее положение прибора – горизонтальное.

Ещё один интересный знак – пятиконечная звезда с цифрой внутри.

Данный знак предупреждает о том, что между корпусом прибора и его магнитоэлектрической системой напряжение не должно превышать 2кВ (2000 вольт). На это стоит обращать внимание при эксплуатации вольтметра в высоковольтных установках. Если вы планируете использовать его в блоке питания на 12 – 50 вольт, то беспокоиться не стоит.

Как считывать показания со шкалы стрелочного вольтметра?

Для тех, кто впервые видит шкалу прибора, возникает вполне резонный вопрос: «А как же считывать показания?» На первый взгляд ничего непонятно .

На самом деле всё просто. Чтобы определить минимальное деление шкалы нужно определить ближайшее число (цифру) на шкале. Как видим на шкале нашего М42300 – это 2.

Далее считаем количество промежутков между чёрточками до первого числа или цифры – в нашем случае до 2. Их оказывается 10. Далее делим 2 на 10, получаем 0,2. То есть, расстояние от одной маленькой чёрточки до соседней, равно – 0,2 вольта.

Вот мы и нашли минимальное деление шкалы. Таким образом, если стрелка прибора отклонится на 2 маленьких деления, то это будет означать, что напряжение равно 0,4V (2 * 0,2V = 0,4V).

Практический пример.

В наличии уже знакомый нам встраиваемый вольтметр модели М42300. Прибор предназначен для измерения постоянного напряжения до 10 вольт. Шаг измерения — 0,2 вольта.

Прикручиваем к клеммам вольтметра два провода (соблюдаем полярность!), и подключаем севшую батарейку на 1,5 вольта или любую попавшуюся.

Вот такие показания я увидел на шкале прибора. Как видим, напряжение батарейки равно 1 вольту (5 делений * 0,2V = 1V). Пока фотографировал, стрелка вольтметра упорно двигалась к началу шкалы — батарейка отдавала последние «соки».

Кроме этого мне стало интересно, какой ток потребляет сам стрелочный вольтметр. Поэтому вместо батарейки я подключил блок питания и выставил на выходе 10 вольт — чтобы стрелка прибора отклонилась на всю шкалу. Далее я подключил в разрыв цепи цифровой мультиметр и измерил ток.

Оказалось, ток, потребляемый стрелочным вольтметром, составил всего 1 миллиампер (1 мА). Его достаточно, чтобы стрелка отклонилась на всю шкалу. Это очень мало. Поясню свой намёк.

Получается, что стрелочный вольтметр экономичнее цифрового. Посудите сами, любой цифровой измерительный прибор имеет дисплей (ЖК или светодиодный), контроллер, а также буферные элементы для управления дисплеем. И это только часть его схемы. Всё это потребляет ток, садит батарею или аккумулятор. И если в случае вольтметра с жидкокристаллическим дисплеем потребляемый ток невелик, то при наличии активного светодиодного индикатора, потребляемый ток будет уже существенный.

Вот и получается, что для портативных приборов с автономным питанием иногда разумнее использовать классический стрелочный вольтметр.

При подключении вольтметра к цепи следует помнить о нескольких простых правилах.

• Во-первых, вольтметр (любой, хоть цифровой, хоть стрелочный) необходимо подключать параллельно той цепи или элементу, напряжение на котором планируется измерять или контролировать.

• Во-вторых, следует учитывать рабочий диапазон измерений. Узнать его легко – достаточно взглянуть на шкалу и определить последнее число на шкале. Это и будет граничное напряжение для измерения данным вольтметром. Естественно, есть и универсальные вольтметры, с выбором предела измерения, но сейчас речь идёт о встраиваемом стрелочном вольтметре с одним пределом измерения.

  Если подключить вольтметр, например, со шкалой измерения до 100 вольт, в цепь, где напряжение превышает эти 100 вольт, то стрелка прибора будет уходить за пределы шкалы, «зашкаливать». Такое положение дел рано или поздно приведёт к порче магнитоэлектрической системы.

• В-третьих, при подключении стоит соблюдать полярность, если вольтметр рассчитан на измерение постоянного напряжения.

  Как правило, на клеммах (или хотя бы у одной) указывается полярность – плюс «+» или минус «-» . При подключении вольтметров, рассчитанных на измерение переменного напряжения, полярность подключения не имеет значения.

Надеюсь, теперь вам будет проще определить основные характеристики стрелочного вольтметра, а самое главное, применить его в своих самоделках, например, встроив его в блок питания с регулируемым выходным напряжением . А если сделать светодиодную подсветку его шкалы, то он будет выглядеть вообще шикарно! Согласитесь, такой стрелочный вольтметр будет смотреться стильно и эффектно.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

• Как измерить сопротивление цифровым мультиметром?

• Как узнать мощность трансформатора?

 

что он измеряет, как выглядит, какие значения показывает

Что такое вольтметр и его назначение

Определение

Вольтметр — это электроизмерительный прибор, который используется для измерения ЭДС в электрических цепях или напряжения.

Единица измерения — вольт.

Предельное напряжение, измеряемое вольтметром, имеют приблизительное значение.

Примечание

Считается, что вольтметр изобрел физик Майкл Фарадей в 1830 году.

Для того чтобы работать с вольтметром, его необходимо присоединить к участку замкнутой электрической цепи с помощью зажимов, параллельно источнику электрической энергии или нагрузке.

По назначению вольтметры делятся следующим образом:

• постоянное напряжение;
• переменное напряжение;
• импульсные;
• фазовые;
• селективные;
• универсальные.

Вольтметры постоянного напряжения применяются в сетях с постоянным током и обычно используются для проверки оборудования или проводки.

Вольтметры переменного напряжения применяются в сетях с переменным током. Фактически, прибор похож на вольтметр постоянного напряжения, но при этом он имеет систему для преобразования параметров электричества. Прибор преобразовывает параметры из переменных в постоянные, на выходе проводится усиление сигнала.

Импульсные вольтметры предназначены для снятия показателей коротких импульсных напряжений, чтобы найти импульсные помехи. Такие приборы применяют при тестировании электропроводки автомобилей, микросхем.

Фазовые вольтметры предназначены для снятия измерений квадратурных составляющих первой гармоники. Данные приборы практически не востребованы из-за ненадобности. (Например, однофазный вольтметр — его используют для фиксации напряжения).

Селективные вольтметры могут выделять гармонические составляющие сложных сигналов. Конструкция такого прибора имеет схожую конструкцию с радиоприемниками, которые ловят частоты сигналов.

Универсальные вольтметры являются многофункциональными, их используют для снятия показателей напряжения в любых электрических сетях.

Примечание

Вольтметр постоянного тока имеет знаки полярности. Необходимо подключить клемму полюса вольтметра к верхней точке потенциала, а клемму полюса минуса к нижней точке потенциала.

Если вольтметр разомкнуть, то он будет показывать значение ЭДС, если замкнуть, то прибор показывает падение напряжения на внешнем сопротивлении.

Через идеальный вольтметр не будет течь ток, так как он имеет бесконечно большое внутреннее сопротивление.

Устройство и принцип работы

Самый простейший вольтметр, как и амперметр, состоит из трех блоков: электромеханического преобразователя (ЭЛМП), измерительного механизма (ИМ) и стрелочного механизма (СМ).

Электромеханический преобразователь предназначен для преобразования энергии магнитного поля в механическую энергию.

Измерительный механизм состоит из неподвижных и подвижных частей. Сила тока, действуя на данный механизм, создает вращательный момент, который воздействует на подвижную часть. Этот механизм отклоняется на угол, равный электрическим силам и силам механики. Эти силы пропорциональны. Данные передаются стрелочному механизму, показывающему количество вольт в цифрах.

Вольтметр также может содержать усилители. В таком случае прибор будет называться электронным. Данный прибор отличается тем, что входное устройство помогает поддерживать высокое сопротивление (Ом) вольтметра и увеличивать предел измерений в большую сторону. Далее следует усилитель постоянного тока, увеличивающий значение сигнала до тех величин, которые необходимы для точных измерений.

Перед нами схема вольтметра. Чтобы измерить напряжение, нам нужно включить источник, подключить туда ключ (для замыкания или размыкания) цепи и провести эксперимент с помощью рейки. 

Рейка — измерительное устройство, используемое при нивелировании.

Источник: koledj.ru

Особенности и технические характеристики

На схемах сети вольтметры обозначаются латинской буквой «V», вписанной в окружность. На русских схемах обозначение может быть буквой «В». Также в обозначении может присутствовать цифра после буквы, которая характеризует тип и специфику использования устройства. Выглядит это так:

• «В2» — вольтметр для постоянного тока;
• «В3» — вольтметр для переменного тока;
• «В4» — вольтметр для импульсного тока;
• «В5» — вольтметр фазочувствительный;
• «В6» — вольтметр селективный;
• «В7» — вольтметр универсальный.

У всех вольтметров есть общие критерии по характеристикам:

1. Диапазон измерений. Он ограничивается наименьшим и наибольшим показателем, который способен измерить аппарат (диапазон от милливольт до киловольт).
2. Точность измерений. Оно зависит от внутреннего сопротивления. Современные новые вольтметры обладают маленькими погрешностями измерений.
3. Диапазон частот. Показывает чувствительность прибора к сигналам с разными частотами.
4. Температура. Она определяет показатель, при которой прибор обладает минимальной погрешностью измерений.
5. Внутреннее сопротивление (импеданс). Чем выше параметр сопротивления, тем вольтметр будет точнее в показателях измерения.

Некоторые характеристики вольтметра можно узнать с помощью шкалы стрелочного вольтметра.

Классификация и свойства вольтметров

Классификация у вольтметров разная. Она делится:

• по принципу действия;
• по назначению;
• по конструкции и способу применения.

По принципу действия вольтметры бывают электромеханические (электромагнитные, магнитоэлектрические, электростатические, электродинамические, термоэлектрические) и электронные (аналоговые и цифровые).

По назначению, как писалось выше, вольтметры разделяются на приборы для измерения постоянного тока, переменного тока, импульсные, фазовые, селективные и универсальные.

По конструкции вольтметры бывают щитовыми, переносными и стационарными.

Нормальная работа вольтметра возможна при температуре воздуха не превышающая 25–30 °C при атмосферном давлении 630–800 мм ртутного столба с относительной влажностью воздуха до 80%. Частота питающей цепи должна быть 50 Гц и с напряжением 200 В (частотой до 400 Гц).

Как выглядят 50 миллиампер на мультиметре? Объяснение

Мультиметр показывает 50 миллиампер как 0,05 ампер на экране. Если вы спросите, как? Оставайтесь с нами, потому что в этом сообщении в блоге мы подробно рассмотрим, как выглядят 50 миллиампер на мультиметре!

Что такое мультиметр и для чего он нужен?

Мультиметр — это устройство, измеряющее различные электрические характеристики, включая напряжение, силу тока и сопротивление. Его можно использовать для проверки аккумуляторов, проводки и других электрических компонентов.

Мультиметры обычно имеют широкий диапазон измерений напряжения и тока, а также несколько различных измерений сопротивления. Их также можно использовать для проверки конденсаторов и диодов.

Мультиметр — важный инструмент для электроники. Это может помочь вам понять, что не так с устройством, если оно не работает, или использовать его как часть рабочего места, где вы используете различные электронные компоненты.

Короче говоря, мультиметр измеряет напряжение, ток и сопротивление. Его можно использовать для проверки аккумуляторов, предохранителей, проводки и различных других электрических компонентов. В наши дни они используют цифровые дисплеи, которые облегчают считывание измерений.

В мультиметрах используются цифровые дисплеи, которые упрощают их использование и обеспечивают точные измерения независимо от силы тока. Современные мультиметры также спроектированы так, чтобы быть эргономичными и легкими, поэтому ими легко пользоваться, даже если вы используете их часами.

Как выглядят 50 миллиампер на мультиметре?

При измерении тока мультиметром показания будут в амперах. 50 миллиампер равно 0,05 ампер. Это означает, что на большинстве мультиметров показание 50 миллиампер будет отображаться в виде крошечной точки или линии на экране.

При измерении токов мультиметром шкала на мультиметре будет в амперах. Миллиампер — это доля ампера, поэтому при измерении токов силой 10 миллиампер или меньше измеритель будет показывать значение 0,01 на шкале ампер. Это потому, что счетчик измеряет ток в амперах.

При измерении токов с помощью мультиметра важно помнить, что мультиметр измеряет только определенный ток.

Максимальный ток, который можно измерить большинством мультиметров, составляет около 10 ампер. Если вы измеряете ток выше 10 ампер, прибор покажет значение 10 на шкале ампер.

Что такое ампер, миллиампер и микроампер

Ампер (А) — основная единица измерения электрического тока в системе СИ. Это величина тока, протекающего через проводник при приложении к нему напряжения 1 вольт. Миллиампер (мА) — это одна тысячная часть ампера, а микроампер (мкА) — одна миллионная часть ампера.

Сила тока измеряется в амперах. Миллиампер — это небольшой ток, а микроампер — еще меньший ток.

Ток, протекающий по цепи, может быть опасным, если он не ограничен безопасными уровнями. Важно понимать разницу между амперами, миллиамперами и микроамперами при работе с электронными схемами.

Таблица единиц ампер

Название	Символ	Преобразование	Пример
микроампер (микроампер)	мкА	1 мкА = 10 -6 А	I   = 50 мкА
миллиампер (миллиампер)	мА	1 мА = 10 -3 А	I   = 3 мА
ампер (ампер)	А	–	I   = 10 А
килоампер (килоампер)	кА	1 кА = 10 3 А	I   = 2 кА

Как преобразовать ампер в микроампер (мкА)

Ток I в микроамперах (мкА) равен току I в амперах (А), деленному на 1000000:

I _(мкА)  =  I _(А)  / 100 0000

Как перевести ампер в миллиампер (мА)

Ток I в миллиамперах (мА) равен току I в амперах (А), деленному на 1000: 000

Как использовать мультиметр для измерения тока?

1. Подключите мультиметр и включите его

2. Прикоснитесь черным щупом мультиметра к COM-порту (обычно круглый порт внизу)

3. Прикоснитесь красным щупом мультиметра к порту VΩmA (обычно верхний порт)

4. Выберите текущий диапазон измерения, поворачивая циферблат на мультиметре до тех пор, пока он не совпадет с символом текущего измерения (это будет волнистая линия)

5. Включите любое тестируемое устройство, щелкнув его выключателем или вставив его в розетку. в

6. Измерьте силу тока, поместив черный щуп мультиметра на один из металлических штырьков и прикоснувшись красным щупом мультиметра к другому металлическому штырьку

Мультиметры — отличный инструмент для проверки правильности работы вашей цепи. В этой статье мы рассмотрим, как можно использовать мультиметр для измерения тока в цепи.

Вы также можете посмотреть наше обучающее видео о том, как пользоваться мультиметром:

Советы по безопасному использованию мультиметра

– Всегда проверяйте правильность подключения выводов мультиметра к клеммам перед снятием показаний. Это поможет предотвратить неточные показания и избежать поражения электрическим током.

– Не прикасайтесь к щупам глюкометра, когда он подключен к сети. Это также может привести к поражению электрическим током.

— Если вы измеряете ток в цепи под напряжением, обязательно соблюдайте осторожность и убедитесь, что на вас надеты защитные очки и перчатки. Работа с электричеством может быть опасна, поэтому всегда соблюдайте осторожность при работе с электроникой.

– Всегда отключайте устройства от сети перед их проверкой мультиметром

– Будьте осторожны, не прикасайтесь руками к металлическим щупам мультиметра, так как это может привести к поражению электрическим током

– Не перегружайте цепи при их проверке мультиметром. мультиметр

– Не подпускайте детей и домашних животных к местам, где вы работаете с электрическими приборами

Распространенные ошибки при использовании мультиметра

Люди часто совершают распространенные ошибки при использовании мультиметра. Некоторые из этих ошибок включают не считывание диапазона, не проверку предохранителя и не отключение питания.

1. Не считывается диапазон: Люди часто не считывают диапазон на счетчике, что может привести к неточным измерениям. Перед выполнением любых измерений обязательно ознакомьтесь с диапазоном.

2. Непроверка предохранителя: Другой распространенной ошибкой является непроверка предохранителя на счетчике. Если предохранитель перегорел, вы не сможете провести точные измерения.

3. Не выключать питание. Еще одна ошибка, которую совершают люди, — это не включать питание перед проведением измерений. Это может быть опасно, а также может привести к повреждению счетчика.

Заключение

Мультиметр – важный инструмент для всех, кто работает с электричеством. Если вы понимаете различные измерения и знаете, как безопасно использовать мультиметр, вы можете быть уверены, что ваши проекты не отклонятся от намеченного пути. Мы верим, что теперь вы понимаете, как выглядят 50 миллиампер на мультиметре и как это читать.

Вольтметр: определение, назначение и схема

Электрикам необходимы различные инструменты и оборудование для выполнения своей работы, ремонта электропроводки в домах и установки электроприборов. Одним из наиболее важных инструментов является вольтметр или мультиметр, который позволяет снимать показания важных величин, таких как напряжение или ток. Например, высокое напряжение может повредить приборы, поэтому проверка показаний напряжения помогает найти опасные неисправности. В этой статье мы поближе познакомимся с вольтметром, основным инструментом анализа цепей, посмотрим, как они работают и как распознать их на принципиальных схемах.

Определение вольтметра

При анализе принципиальных схем или электрических компонентов мы склонны сосредотачиваться на трех основных величинах: токе, сопротивлении и разности потенциалов. В этой статье мы рассмотрим вольтметры, измеряющие разность потенциалов, поэтому давайте повторим, что мы подразумеваем под разностью потенциалов.

Разность потенциалов, или напряжение , является мерой изменения потенциальной энергии заряда при его перемещении между двумя точками цепи. Потенциальная энергия заряда в точке определяет работу, совершаемую электрическим полем при перемещении заряда в эту точку.

Именно эта разность потенциалов между различными точками цепи перемещает заряд по цепи, создавая ток. Эта начальная разность потенциалов вызвана электродвижущей силой (ЭДС), обычно создаваемой элементом или батареей. Каждый компонент в цепи изменяет потенциал тока и, следовательно, имеет соответствующую разность потенциалов.

При рассмотрении обычного тока разность потенциалов элемента или батареи положительна, в то время как разность потенциалов компонентов отрицательна, поскольку потенциал тока «исчерпается» из-за сопротивления компонентов при его протекании .

При анализе цепей нам часто требуется измерить разность потенциалов различных компонентов в цепи, например, чтобы узнать, насколько мощна батарея. Это можно сделать с помощью вольтметра .

Вольтметр — это прибор, используемый для измерения разности потенциалов между компонентами в цепи.

Функция и символ вольтметра

Итак, как именно работают вольтметры и для чего мы можем их использовать? Все вольтметры должны быть размещены параллельно компоненту, напряжение которого они пытаются измерить. Это связано с тем, что компоненты, соединенные параллельно, имеют одинаковую разность потенциалов в соответствии с правилом контура Кирхгофа, и поэтому, размещая вольтметр параллельно, он измеряет напряжение на компоненте, измеряя собственное напряжение.

Различные вольтметры делают это по-разному. Ранние вольтметры измеряли протекающий через них ток, используя электромагнитную индуктивность для отклонения стрелки, которая в сочетании с резистором известного сопротивления позволяла рассчитывать напряжение по закону Ома. Современные цифровые вольтметры, как правило, измеряют время разряда конденсатора для расчета напряжения на них.

Рис. 1. Аналоговый вольтметр использует электромагнитную индукцию для измерения разности потенциалов.

Как видно на рисунке 2, символом вольтметра на принципиальной схеме является круг с буквой V в центре.

Рис. 2 — Символ вольтметра на принципиальных схемах.

Вольтметры могут измерять разность потенциалов в любых двух точках цепи и, следовательно, параллельно с несколькими компонентами, если измеряется общая разность потенциалов компонентов. Например, вольтметр \(V_1\) измеряет напряжение лампочки, а вольтметр \(V_2\) измеряет напряжение и лампочки, и резистора.

Рис. 3. Важно проверить, какие компоненты подключены параллельно вольтметру, так как несколько компонентов могут быть измерены одним и тем же вольтметром, как показано выше.

Вольтметры предназначены для измерения напряжения с минимальным влиянием на ток через компонент. Чтобы гарантировать это, вольтметры имеют очень высокое сопротивление, чтобы остановить ток, протекающий через них. При рассмотрении идеальных вольтметров на принципиальных схемах предполагается, что они имеют бесконечное сопротивление и поэтому могут измерять напряжение без протекания через них тока. Это невозможно для настоящих вольтметров, поэтому вольтметры всегда будут каким-то образом влиять на цепь.

Рассмотрим резистор с сопротивлением \(20\,\mathrm{\Omega}\), через который протекает ток \(100\,\mathrm{A}\).

Сам по себе резистор имеет напряжение \[V=20\,\mathrm{\Omega}\cdot 100\,\mathrm{A}=2000\,\mathrm{В}.\]

Однако, если бы это было измерено вольтметром с сопротивлением \(100\,\mathrm{\Omega}\), помещенным параллельно, комбинированное сопротивление двух компонентов было бы \[\begin{align}\frac{1}{R_ {\ text {всего}}} = & \ frac {1} {R _ {\ text {Резистор}}} + \ frac {1} {R _ {\ text {Вольтметр}}} \\\\\ подразумевает R _ {\ text{total}}=&16.7\,\mathrm{\Omega}. \end{align}\]

Итак, напряжение на резисторе теперь будет \[V=100\,\mathrm{A}\cdot16.7\,\mathrm{\Omega}=1670\,\mathrm{V}.\] Вольтметр конечного сопротивления уменьшает напряжение измеряемого им компонента.

Вольтметр

Напряжение определяется как энергия на единицу заряда и может быть рассчитано с помощью уравнения \[\text{Voltage}=\frac{\text{Work Done}}{\text{Charge}}.\]

Поскольку энергия измеряется в джоулях \(\mathrm{J}\), а заряд в кулонах \(\mathrm{C},\), отсюда следует, что единицей напряжения является джоуль на кулон \(\frac{\mathrm{J }}{\mathrm{C}}\). Это определяет стандартную единицу напряжения, вольт, названный в честь итальянского физика Алессандро Вольта.

вольт определяется таким образом, что один \(1\,\mathrm{C}\) заряда увеличивает свою потенциальную энергию на \(1\,\mathrm{J}\) при прохождении через разность потенциалов \ (1\,\mathrm{V}\).

Напряжение батареи или источника питания определяет, сколько энергии они отдают току, и поэтому является индикатором их мощности. В США электрическая сеть, используемая для бытовых приборов, таких как микроволновые печи, работает при \(120\,\mathrm{В}\), в то время как в большей части остального мира сеть имеет \(240\,\ матрм{V}\). Тип напряжения батареи, который вы увидите при анализе схемы, например, во время лабораторных экспериментов, вероятно, будет около \(5 \, \mathrm{to} \, 10\,\mathrm{V}\). 9{-1}.\end{align}\]

Следовательно, напряжение определяется выражением \[\begin{align}\text{Voltage}&=\frac{\text{Power}}{\text{Current} }\\\\&=\frac{\text{Energy}}{\text{Charge}}.\end{align}\]

Подстановка чисел дает \[\begin{align}\text{Voltage} &=\frac{100\,\mathrm{W}}{4\,\mathrm{A}}\\\\&=25\,\mathrm{V}.\end{align}\]

Диаграмма вольтметра

Вольтметры фигурируют во многих вопросах анализа цепей, поэтому важно, чтобы мы могли распознавать вольтметры на диаграмме, а также знать, как строить диаграммы с вольтметрами. Ключевым фактом, который следует помнить, является то, что вольтметры должны располагаться параллельно любому компоненту или компонентам, которые они измеряют.

Давайте рассмотрим пример схемы с вольтметрами.

Рассмотрим схему на рисунке 4 ниже. Определите показания вольтметров \(V_1\) и \(V_2\).

Рис. 4 — Определить значения \(V_1\) и \(V_2\), измеренные вольтметрами в цепи.

Напомним, что для параллельных цепей напряжение на каждой ветви должно быть одинаковым. Поскольку напряжение батареи равно \(15\,\mathrm{В}\), мы знаем, что обе ветви будут иметь напряжение \(15\,\mathrm{В}\). Тогда сумма напряжений каждого компонента в ответвлении должна быть равна \(15\,\mathrm{V}\).

Глядя на первую ветвь, мы можем использовать закон Ома для расчета напряжения на лампочке.

\[\begin{align}V&=IR\\&=0,5\,\mathrm{A}\cdot10\,\mathrm{\Omega}\\&=5\,\mathrm{V}.\end{ align}\]

Это говорит нам, что

\[V_1=15\, \mathrm{V}-5\,\mathrm{V}=10\,\mathrm{V}.\]

Аналогично, применяя Закон Ома для резистора во второй ветви дает нам его напряжение. \[\begin{align}V&=5\,\mathrm{A}\cdot2\,\mathrm{\Omega}\\&=10\,\mathrm {V}. \end{выравнивание}\]

Что говорит нам о том, что \[V_2=15\,\mathrm{V}-10\,\mathrm{V}=5\,\mathrm{V}.\]

Вольтметр и мультиметр

Возможно, вы знакомы с прибором, показанным на рис. 5, из-за использования его в лабораторных работах. Это мультиметры, которые часто используются для измерения напряжения компонента, как и вольтметры. Фактически, мультиметры — это просто инструменты, которые можно использовать для измерения множества различных электрических величин, таких как ток, напряжение и сопротивление.

Рис. 5. Мультиметры жизненно важны для инженеров-электриков, позволяя измерять различные величины с помощью одного и того же прибора.

Мультиметры, по сути, просто расширение одноразовых вольтметров и амперметров, которые измеряют ток. Они содержат несколько настроек, чтобы можно было измерять разные величины. Однако размещение мультиметров параллельно компонентам по-прежнему необходимо, если мы хотим измерить их напряжение. Мультиметр, включенный последовательно, не будет давать показания при настройке напряжения, хотя он будет давать показания при настройке тока, поскольку в этом случае он будет действовать как амперметр.

Для мультиметра нет специального символа на электрической схеме; вместо этого символ вольтметра будет просто означать, что мультиметр следует использовать в качестве вольтметра в этом положении.

Вольтметр — основные выводы

• Вольтметры используются для измерения разности потенциалов между двумя точками в электрической цепи.
• Разность потенциалов — это мера изменения потенциальной энергии пробного заряда при его перемещении по цепи.
• Вольтметры должны быть размещены параллельно измеряемому компоненту. Они предназначены для отвода как можно меньшего тока, поэтому имеют очень высокое сопротивление. Идеальный вольтметр имеет бесконечное сопротивление.
• Вольтметры измеряют разность потенциалов или напряжение в вольтах \(\mathrm{V}\), что эквивалентно \(\frac{\mathrm{J}}{\mathrm{C}}.\)
• Мультиметры являются приборами которые могут измерять напряжение, ток и сопротивление в зависимости от того, какие настройки они включены.