Szczegóły dotyczące urządzenia
Woltomierz jest przeznaczony do pomiaru napięcia w obwodzie elektrycznym. Jego nazwa pochodzi od słowa „metr”, tradycyjnego dla urządzeń pomiarowych, oraz od jednostki pomiaru napięcia „Volt”. Wystarczy włączyć takie urządzenie w sieci i zacznie ono pokazywać wartość napięcia.
Oczywiście nie jest bez błędów, ale są one nieistotne. Aby instrument był idealny, musi mieć nieskończony opór wewnętrzny, w przeciwnym razie jego wpływ na obwód, do którego jest podłączony, jest nieunikniony. Oczywiście takiego oporu nie można: nie ma idealnych woltomierzy, ale w ich produkcji robi się wszystko, co możliwe, aby zwiększyć opór wewnętrzny.
Czym jest napięcie
Aby dokładnie zrozumieć, jak działa woltomierz i co on pokazuje, należy wiedzieć, jaki jest przedmiot jego pomiaru. Ważne jest, aby zrozumieć, jakie jest napięcie i od czego zależy jego wartość.
Jak wiadomo, ze szkolnego kursu fizyki wartość oblicza się według wzoru U = IR, gdzie:
- W rzeczywistości jest stresem;
- I - aktualna siła;
- R - opór na obwodzie.
Aby określić napięcie w sieci, należy pomnożyć prąd przez opór. I wcześniej, powinieneś dowiedzieć się, jakie są dwie ostatnie wartości. Na przykład, jeśli natężenie prądu wynosi 5 A, a rezystancja w miejscu wynosi 2 omy, napięcie będzie wynosić 10 woltów.
Jednak powyższy wzór, choć tak prosty, jak to tylko możliwe, nadal nie daje pojęcia, czym jest stres i dlaczego w ogóle powinien być mierzony. Przecież to tylko liczby, nie więcej. Sam prąd, niestety, nie jest widoczny, ponieważ przy okazji, naładowane mikroskopijne cząstki również nie są widoczne.
Aby ułatwić zrozumienie, można porównać prąd elektryczny w przewodniku z obiektami, które często obserwujemy w życiu codziennym. W szczególności pomoże w tym porównanie z ruchem wody w rzekach i wodospadach: to znaczy przepływ z wysokiego poziomu do niskiego poziomu. Tutaj napięcie odpowiada wysokości: różnica poziomów. Innymi słowy, napięcie w sieci energetycznej jest takie samo jak ciśnienie wody w rzece. Jeśli w sieci nie ma napięcia, nie ma prądu. W zbiorniku nie będzie również prądu, w którym poziom wody jest taki sam wszędzie, na przykład w stawie lub jeziorze.
Na skali urządzenia zwykle umieszcza się literę „V”. Odbywa się to tak, że można go łatwo odróżnić od innych elektrycznych przyrządów pomiarowych, na przykład od amperomierza, który wskazuje siłę prądu. Faktem jest, że urządzenia te wyglądają bardzo podobnie.
Zasięg woltomierza może być inny. Te urządzenia, które są zaprojektowane do włączenia do słabej sieci elektrycznej, maksimum może wykazywać 5 woltów. Istnieją urządzenia o dużym zakresie, na przykład 10 lub 25 woltów. Mocniejsze urządzenia potrafią wyświetlać tysiąc woltów. Oczywiście wszystko zależy od przeznaczenia woltomierza.
Odmiany woltomierzy
Istnieje kilka rodzajów woltomierzy. Woltomierze pierwszego urządzenia są podzielone na dwa główne typy:
- Stacjonarny . Z reguły są one wbudowane w samą sieć, a ich rozłączenie nie jest możliwe.
- Mobile . Można je przenosić z miejsca na miejsce i używać w różnych sieciach energetycznych.
Istnieje również kilka rodzajów woltomierzy na zasadzie działania. Wśród nich jest wiele elektromechanicznych i elektronicznych. Ten ostatni z kolei może być cyfrowy i analogowy. Wartość napięcia można wskazać za pomocą ruchomej strzałki lub zmieniających się numerów elektronicznych na wyświetlaczu.
Woltomierze są również klasyfikowane według celu. Wśród nich są urządzenia przeznaczone do pomiaru prądu stałego lub prądu przemiennego.
Ponadto urządzenia mogą być impulsowe, wrażliwe na fazy, uniwersalne.
Specyfikacje techniczne
Charakterystyka woltomierza zależy od jego przeznaczenia. Na przykład urządzenie mierzące napięcie DC może mieć dwa, trzy lub więcej zakresów. Ich liczba to tylko jedna z najważniejszych cech technicznych.
Przy wyborze woltomierza potrzebujesz:
- Zwróć uwagę na taką charakterystykę jak impedancja wejściowa. Zależy to od zakresu, w jakim znajduje się napięcie badanej sekcji sieci energetycznej
- Weź pod uwagę cenę podziału skali urządzenia i jego błąd w pomiarze.
- Jeśli zakupiono woltomierz uniwersalny, konieczne jest uwzględnienie zakresów wartości, z którymi woltomierz może pracować: rezystancja, natężenie, temperatura.
Zasada działania
Jak wspomniano powyżej, zgodnie z zasadą działania woltomierze dzielą się na dwa typy - elektromechaniczne i elektroniczne. Struktura pierwszego z nich to system magnetyczny zdolny do reagowania na pole elektryczne. Główną wadą takich urządzeń jest to, że będąc podłączonymi do sieci, mogą wpływać na nią samodzielnie, a zatem ich odczyty są często niedokładne.
Urządzenia elektroniczne, które stają się coraz bardziej popularne w dobie technologii cyfrowej, mogą konwertować sygnał analogowy na cyfrowy. Takie urządzenia są niedrogie i bardzo wygodne w użyciu.
Przy podłączaniu urządzenia do sieci ważne jest przestrzeganie podstawowej zasady: jego zaciski muszą być podłączone do tych punktów obwodu, między którymi ustalane jest napięcie. Takie połączenie nazywa się równoległe. Wymóg ten musi być przestrzegany, w przeciwnym razie urządzenie może się po prostu wypalić.
Środki bezpieczeństwa
Ponieważ samo urządzenie ma wysoką rezystancję i jest połączone z siecią równolegle, prawdopodobieństwo, że człowiek dozna silnego porażenia prądem przy pracy z nim, jest minimalne. Jeśli jednak woltomierze są używane w przemyśle, często konieczne jest radzenie sobie z dużymi wartościami napięcia i innych wielkości, które charakteryzują prąd elektryczny.
Musisz być bardzo ostrożny podczas pomiaru napięcia w sieci za pomocą tego elektrycznego przyrządu pomiarowego. W żadnym wypadku nie dotykaj urządzenia gołymi rękami. Rękawice wykonane z materiału nieprzewodzącego, takiego jak guma, mogą pomóc w zapobieganiu wypadkom.
Nie dotykaj odsłoniętych przewodów, nawet jeśli już wiadomo, że napięcie w nich nie jest bardzo wysokie, na przykład wolt lub nawet mniej.