Podrobnosti o zariadení
Voltmeter je určený na meranie napätia v elektrickom obvode. Jeho názov pochádza zo slova „meter“, ktoré je tradičné pre meracie zariadenia, a od jednotky merania napätia „Volt“. Stačí zapnúť takéto zariadenie v sieti a začne ukazovať hodnotu napätia.
Samozrejme, že to nie je bez chýb, ale sú bezvýznamné. Aby bol nástroj ideálny, musí mať nekonečný vnútorný odpor, inak je jeho vplyv na obvod, ku ktorému je pripojený, nevyhnutný. Samozrejme, takýto odpor nemôže byť: neexistujú žiadne ideálne voltmetre, ale v ich výrobe sa robí všetko pre zvýšenie vnútorného odporu.
Čo je napätie
Aby sme presne pochopili, ako funguje voltmeter a čo ukazuje, je potrebné vedieť, čo je predmetom jeho merania. Je dôležité pochopiť, aké napätie závisí od toho, aká je jeho hodnota.
Ako je známe, zo školského fyzického kurzu sa hodnota vypočíta pomocou vzorca U = IR, kde:
- U je vlastne stres;
- I - prúdová sila;
- R - odpor na okruhu.
Ak chcete určiť napätie v sieti, musíte vynásobiť prúd odporom. A predtým by ste mali zistiť, aké sú posledné dve hodnoty. Napríklad, ak je prúdová sila 5 ampérov a odpor na mieste je 2 Ohmy, potom napätie bude 10 Voltov.
Vyššie uvedený vzorec, aj keď je to čo najjednoduchšie, však stále neposkytuje predstavu o tom, aký stres je a prečo by sa mal merať vôbec. Koniec koncov, toto sú len čísla, nič viac. Samotný prúd, bohužiaľ, nie je viditeľný, pretože mimochodom nie sú viditeľné ani nabité mikroskopické častice.
Pre ľahšie pochopenie, môžete porovnať elektrický prúd v vodiči s objektmi, ktoré často pozorujeme v každodennom živote. Pomôže tu najmä porovnanie s pohybom vody v riekach a vodopádoch: to znamená, že jej tok z vysokej úrovne na nízku úroveň. Tu napätie zodpovedá výške: rozdiel hladiny. Inými slovami, napätie v rozvodnej sieti je rovnaké ako tlak vody v rieke. Ak v sieti nie je žiadne napätie, potom nie je žiadny prúd. V nádrži nebude tiež žiadny prúd, kde je hladina vody rovnaká všade, napríklad v rybníku alebo v jazere.
Na stupnici zariadenia sa zvyčajne umiestni písmeno "V". To sa robí tak, že sa dá ľahko odlíšiť od iných elektrických meracích prístrojov, napríklad od ampérmetra, ktorý udáva silu prúdu. Faktom je, že tieto zariadenia vyzerajú veľmi podobne.
Rozsah voltmetra môže byť odlišný. Tie zariadenia, ktoré sú navrhnuté tak, aby boli zahrnuté do slabej elektrickej siete, maximum môže zobraziť 5 voltov. Existujú zariadenia s veľkým rozsahom, napríklad 10 alebo 25 voltov. Silnejšie zariadenia sú schopné zobraziť tisíc voltov. Samozrejme, všetko závisí od účelu voltmetra.
Druhy voltmetrov
Existuje niekoľko typov voltmetrov. Prvé voltmetre zariadenia sú rozdelené do dvoch hlavných typov:
- Stacionárne . Spravidla sú zabudované do samotnej siete a ich odpojenie nie je možné.
- Mobil . Môžu byť premiestnené z miesta na miesto a použité v rôznych sieťach.
Na princípe akcie existuje aj niekoľko typov voltmetrov. Medzi nimi je mnoho elektromechanických a dvojica elektronických. Ten môže byť digitálny a analógový. Hodnota napätia môže byť indikovaná pohyblivou šípkou alebo zmenou elektronických čísel na displeji.
Voltmetre sú tiež klasifikované podľa účelu. Medzi nimi sú zariadenia určené na meranie jednosmerného prúdu alebo striedavého prúdu.
Okrem toho môžu byť zariadenia pulzujúce, fázovo citlivé, univerzálne.
Technické špecifikácie
Vlastnosti voltmetra závisia od jeho účelu. Napríklad zariadenie, ktoré meria jednosmerné napätie, môže mať dva, tri alebo viac rozsahov. Ich počet je len jednou z najdôležitejších technických charakteristík.
Pri výbere voltmetra potrebujete:
- Dbajte na túto charakteristiku ako vstupnú impedanciu. Záleží na rozsahu, v ktorom je napätie študovaného úseku rozvodnej siete
- Zohľadnite cenu rozdelenia prístroja a jeho chybu v meraní.
- Ak bol zakúpený univerzálny voltmeter, je potrebné vziať do úvahy rozsahy hodnôt, s ktorými môže voltmeter pracovať: odpor, prúd, teplota.
Princíp činnosti
Ako je uvedené vyššie, podľa princípu činnosti sú voltmetre rozdelené do dvoch typov - elektromechanické a elektronické. Štruktúra prvého je magnetický systém, ktorý je schopný reagovať na elektrické pole. Hlavnou nevýhodou týchto zariadení je, že sú pripojené k sieti a sú schopné ju ovplyvniť samy, a preto sú ich údaje často nepresné.
Elektronické zariadenia, ktoré sú dnes čoraz viac populárne v ére digitálnej technológie, môžu konvertovať analógový signál na digitálny. Takéto zariadenia sú lacné a veľmi pohodlné na použitie.
Pri pripájaní zariadenia k sieti je dôležité dodržiavať základné pravidlo: jeho svorky musia byť pripojené k tým bodom obvodu, medzi ktorými je určené napätie. Takéto spojenie sa nazýva paralelné. Táto požiadavka musí byť dodržaná, inak môže zariadenie jednoducho vyhorieť.
Bezpečnostné opatrenia
Pretože samotné zariadenie má vysoký odpor a je pripojené k sieti paralelne, je pravdepodobnosť, že osoba dostane silný elektrický šok pri práci s ním, minimálna. Ak sa však v priemysle používajú voltmetre, je často potrebné zaoberať sa veľkými hodnotami napätia a iných veličín, ktoré charakterizujú elektrický prúd.
Pri meraní napätia v sieti cez tento elektrický merací prístroj musíte byť veľmi opatrní. V žiadnom prípade sa nedotýkajte zariadenia holými rukami. Rukavice vyrobené z nevodivého materiálu, ako je guma, môžu pomôcť predchádzať nehodám.
Nedotýkajte sa holých vodičov, aj keď je už známe, že napätie v nich nie je príliš vysoké, napríklad volt alebo dokonca menej.