Voltmetr
Vzhled přesunout do postranního panelu skrýt
Schematická značka voltmetru
Voltmetr je elektrický přístroj, který měří velikosti elektrického napětí, které je na ukazateli přístroje vyjádřeno ve voltech či odvozených jednotkách.
Měření napětí
Voltmetr připojený paralelně k zátěži
Voltmetr se zapojuje vždy paralelně k měřené části obvodu - napětí je vždy mezi dvěma místy. Aby voltmetr nezatěžoval měřený obvod, musí jím procházet co nejmenší proud. Ideální voltmetr je tedy takový, který má vnitřní odpor nekonečný R i {\displaystyle R_{i}} . Jelikož je konečný, protéká voltmetrem proud který způsobuje zvětšení úbytku napětí na vnitřním odporu napěťového zdroje a vzniká tak chyba měření. Reálně mají voltmetry vnitřní odpor řádově v desítkách až stovkách kiloohmů.
. Jelikož je konečný, protéká voltmetrem proud který způsobuje zvětšení úbytku napětí na vnitřním odporu napěťového zdroje a vzniká tak chyba měření. Reálně mají voltmetry vnitřní odpor řádově v desítkách až stovkách kiloohmů.Změna rozsahu voltmetru
Potřebujeme-li změřit větší napětí, než pro které je voltmetr určen, můžeme k němu do série zapojit tzv. předřadný odpor neboli předřadník R P {\displaystyle R_{P}} takové velikosti, aby se měřené napětí U {\displaystyle U} rozdělilo ve vhodném poměru na napětí na předřadném odporu U P {\displaystyle U_{P}} a napětí na voltmetru U V {\displaystyle U_{V}} . Přitom platí, že U = U P + U V {\displaystyle U=U_{P}+U_{V}} . Velikost předřadného odporu je tak dála vzorcem:
R P = R V ( n − 1 ) {\displaystyle R_{P}=R_{V}(n-1)} ,
takové velikosti, aby se měřené napětí
U
{\displaystyle U}
rozdělilo ve vhodném poměru na napětí na předřadném odporu
U
P
{\displaystyle U_{P}}
a napětí na voltmetru
U
V
{\displaystyle U_{V}}
. Přitom platí, že
U
=
U
P
+
U
V
{\displaystyle U=U_{P}+U_{V}}
. Velikost předřadného odporu je tak dála vzorcem:
,kde n {\displaystyle n} vyjadřuje kolikrát byl rozsah zvýšen (jde o poměr měřeného napětí a napětí na voltmetru; n = U U V {\displaystyle n={\frac {U}{U_{V}}}} )
vyjadřuje kolikrát byl rozsah zvýšen (jde o poměr měřeného napětí a napětí na voltmetru;
n
=
U
U
V
{\displaystyle n={\frac {U}{U_{V}}}}
)
Také je možné použít vhodný odporový dělič. Změna rozsahu u voltmetrů při měření střídavého napětí je také možná měřícím transformátorem napětí, u elektrostatických je výhodné i použití kapacitního děliče. U univerzálních přístrojů pro měření proudu, napětí a případně i jiných veličin se bočníky a předřadné odpory pro jednotlivé měřicí rozsahy připojují k měřidlu přepínačem.
Rozdělení dle principu
Diagram analogového galvanometru
Podle principu můžeme voltmetry dělit na:
- elektrostatické (elektroskop)
- elektromagnetické (ručičkový voltmetr, galvanometr)
- komparační (digitální voltmetr)
- můstkový voltmetr
Voltmetr bývá často součástí komplexnějšího multimetru.
Galerie
- Historický nákres elektrostatického voltmetru lorda Kelvina, 1911
- Analogový, tzv. panelový voltmetr s příslušenstvím
- Analogový voltmetr určený k montáži na nosnou lištu DIN
- Měření výstupu PC zdroje digitálním multimetrem v režimu měření napětí
- Dva digitální voltmetry - profesionální zařízení (nahoře) a výrobek studentů Technické univerzity Berlín (dole)
- Malý digitální voltmetr pro kontrolu napětí v síti
Odkazy
Reference
- ↑ Fyzikální praktikum 1 - Úloha č. 9: Měření elektrického napětí a proudu . Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity . Dostupné online.
- ↑ ŠIROKÝ, Petr. Měření elektrických veličin, Změna rozsahu - předřadník . Benešov: Integrovaná střední škola technická, 2013-04-01 . Dostupné online.
Související články
Externí odkazy
Slovníkové heslo voltmetr ve Wikislovníku
Obrázky, zvuky či videa k tématu voltmetr na Wikimedia Commons
Slovníkové heslo 