Электрическое напряжение. Вольтметр

Что такое электрическое напряжение?

Электрическое напряжение - это разница потенциалов между двумя точками электрической цепи, вызванная наличием электрического заряда. Оно измеряется в вольтах (В).

Электрическое напряжение создается электрическим источником, таким как батарея или генератор, и обеспечивает движение электрического заряда через проводник. Высокое напряжение обычно указывает на большую разницу потенциалов между двумя точками, что приводит к сильному электрическому полю и возможно вызывает опасные электрические разряды.

Как найти электрическое напряжение?

Напряжение (U) между двумя точками в электрическом поле можно найти, используя формулу, основанную на работе, совершаемой электрическим полем над зарядом. Формула для расчета напряжения выглядит следующим образом:

Вольтметр

Вольтметр - это прибор для измерения напряжения в электрических цепях. Он подключается параллельно к измеряемым точкам и показывает разность потенциалов между ними. Вольтметры могут быть аналоговыми или цифровыми, а также различаться по диапазону измерения и точности.

Элементы вольтметра

Щупы: Это контактные зонды или приспособления, которые используются для подключения вольтметра к точкам в цепи, напряжение которых нужно измерить. Щупы обеспечивают электрический контакт между вольтметром и измеряемыми точками.

Дисплей: Это часть вольтметра, на которой отображается измеренное значение напряжения. Дисплей может быть аналоговым (с шкалой и стрелкой) или цифровым (с цифровым дисплеем).

Кнопки и переключатели: Они используются для выбора режима измерения (по диапазонам), включения и выключения вольтметра, а также для настройки других параметров, если это предусмотрено.

Блок питания: Вольтметры могут питаться от встроенных или внешних источников питания. Блок питания обеспечивает необходимое напряжение для работы прибора.

Микроконтроллер или аналоговые узлы обработки сигнала: Эти элементы отвечают за обработку входного сигнала от измеряемых точек и преобразование его в соответствующее численное значение, отображаемое на дисплее.

Корпус и кнопки управления: Корпус вольтметра служит для защиты внутренних компонентов от внешних воздействий, а кнопки управления обеспечивают удобное взаимодействие с прибором.

Виды вольтметров

Вольтметры могут быть классифицированы по различным критериям, таким как тип измерения, конструкция и цель использования. Вот некоторые основные виды вольтметров:

Аналоговые вольтметры: Используют механический механизм (обычно стрелочный) для отображения измеренного напряжения на шкале. Они могут быть электромагнитными (ЭМВ) или электродинамическими (ЭДВ).

Цифровые вольтметры: Используют цифровой дисплей для отображения измеренного напряжения. Они обычно обладают более высокой точностью и могут иметь больше функций, чем аналоговые вольтметры.

Портативные вольтметры: Компактные и мобильные приборы, предназначенные для использования на месте или в условиях, где требуется подвижность.

Лабораторные вольтметры: Обладают высокой точностью измерений и часто используются в лабораториях и научных исследованиях.

Сетевые вольтметры: Специально предназначены для измерения напряжения в электрических сетях.

Автомобильные вольтметры: Используются для измерения напряжения в автомобильных электрических системах и аккумуляторах.

Мультиметры: Универсальные измерительные приборы, которые могут выполнять не только функции вольтметра, но и другие функции, такие как измерение сопротивления, тока и других параметров.

Бесконтактные вольтметры: Позволяют измерять напряжение без прямого контакта с цепью, что удобно и безопасно в некоторых ситуациях.

Это лишь несколько основных видов вольтметров, и в зависимости от специфики задачи и требований могут быть разработаны и другие типы и модели вольтметров.

Использование вольтметра позволяет проводить точные измерения напряжения в электрических цепях, что важно для контроля и обслуживания электрических систем и устройств. Вольтметры могут быть использованы как в лабораторных условиях, так и в промышленности, а также в бытовых условиях для проверки напряжения в бытовых электроприборах.