Uma pessoa que está longe de circuitos elétricos, tensões, correntes e resistências dificilmente conseguirá responder imediatamente a esta pergunta: o que mede um voltímetro? Como a resposta é óbvia, se você apenas ler a segunda metade do título do artigo, revelaremos esse tópico com um pouco mais de detalhes. Em particular, consideraremos a medição de tensão na vida cotidiana, as características dos dispositivos, o princípio de operação.
Definição
Um voltímetro é um dispositivo de medição que permite obter o valor da tensão ou força eletromotriz em um circuito CC ou CA. O alcance do instrumento pode se estender até 1000 V ou mais. Tudo depende do seu propósito. Para entender melhor o que é, considere a definição de força eletromotriz. Como muitas vezes é confundida com a tensão da rede, elas devem ser separadas uma da outra.
EMF e tensão: diferença
Então, EMF é uma grandeza física que caracteriza o trabalho realizado por quaisquer forças de natureza não elétrica para se movercarga positiva unitária ao longo do contorno considerado. No caso mais comum, mostra a capacidade de uma fonte de energia criar uma ou outra diferença de potencial em dois pontos espaçados no circuito. É medido, como a tensão, em volts. Diferencia-se por caracterizar a fonte de alimentação em modo inativo, ou seja, sem conexão com a rede.
Quando há corrente no circuito, ou seja, ele está fechado, aparece outro conceito mais familiar - tensão. Além disso, pode ser tomado tanto para a própria fonte de alimentação em seus terminais, quanto em qualquer parte do circuito. A medição de tensão é a identificação da diferença de potencial entre dois pontos espaçados. Para uma fonte de energia, geralmente é um pouco menor que a força eletromotriz quando incluída no circuito de consumo. Na verdade, ambos EMF e tensão são os mesmos, com a única diferença sendo qual processo físico gera a diferença de potencial entre os dois pontos em que a medição é feita.
Tipos de voltímetros
Aqui dois tipos principais devem ser distinguidos: portátil e estacionário. O instrumento portátil de medição de tensão não só pode ser arrastado com a mão. Geralmente inclui funcionalidades para verificar as correntes e resistências no circuito, bem como a temperatura dos condutores, etc. Dispositivos estacionários são muitas vezes integrados estruturalmente à própria rede, na qual a medição é realizada, por exemplo, em quadros elétricos, painéis, etc.
Quanto à classificação segundo o princípioações, então podemos distinguir vários tipos de voltímetros eletromecânicos e dois tipos de voltímetros eletrônicos. Estes últimos são analógicos e digitais. Voltímetros eletromecânicos usam um sistema de transdutor magnético para obter leituras de tensão. Dispositivos eletrônicos digitalizam o sinal recebido usando um ADC. As leituras do voltímetro, dependendo do princípio de apresentação dos dados, são mostradas por um ponteiro de seta ou em um display digital especial.
Mais uma classificação - de acordo com a finalidade. Permite dividir os dispositivos em medidores DC e AC, bem como sensíveis à fase, pulso e universal. Para este último, quase toda a gama de sinais está disponível, cuja tensão precisa ser conhecida.
Especificações Principais
Depende da finalidade do dispositivo. Por exemplo, um voltímetro CC geralmente possui várias faixas de medição, portanto, seu número será uma das características técnicas mais importantes. Além disso, quase todos os dispositivos possuem uma certa impedância de entrada, que, aliás, depende da faixa de tensão da seção do circuito que está sendo estudada.
Ainda características importantes são, claro, os erros, assim como a resolução da escala ou o passo mínimo de leituras, se estivermos falando de um voltímetro digital. Se o usuário recebeu um dispositivo universal para medição de tensão, os limites das grandezas com as quais ele pode trabalhar, por exemplo, correntes, resistências, temperaturas, bem comointervalos, erros e frequências para sinais variáveis.
Princípio de funcionamento
A operação geral do dispositivo é altamente dependente da implementação. Se for um voltímetro eletromecânico, existe um sistema magnético que é sensível à corrente que flui. Dependendo de seu valor, o desvio da seta indicadora, que é conectada mecanicamente ao circuito, quadro ou outra coisa que é usada para converter a corrente no circuito, também aumenta. A precisão de tais dispositivos não é muito alta, pois não permite obter altos valores de resistência de entrada, o que significa que introduz graves distorções nas medições, uma vez que a condução parasita é adicionada ao circuito.
Voltímetros digitais, que recentemente se tornaram difundidos na vida cotidiana, têm um grande número de eletrônicos sob a tampa. Isso se deve à conversão do sinal analógico recebido na entrada do dispositivo em formato digital usando um ADC. Para aqueles que estão realmente interessados, há uma grande quantidade de literatura sobre o tema. Tal voltímetro, cujo preço flutua dentro de algumas centenas de rublos, é claro, não pretende ter uma ampla gama de possibilidades e grande precisão, mas é capaz de medir a tensão nos terminais de uma bateria de carro ou em uma rede de 220 V.
Conexão em uma cadeia
O voltímetro do circuito é sempre ligado em paralelo com a carga ou fonte de alimentação, caso seja necessário medir sua EMF ou tensão nos terminais. É por isso que existem requisitos tão rigorosos para a impedância de entrada do dispositivo, pois essa conexãoimplica o aparecimento de condutividade adicional no circuito.
Em nenhum caso você deve conectar um voltímetro, cujo preço seja pelo menos um pouco alto, em série no circuito. Caso contrário, o usuário corre o risco de simplesmente queimar o aparelho, sem ter tempo de descobrir do que se trata. Mesmo que sobreviva a tal tratamento bárbaro, suas leituras não devem ser confiáveis, pois a corrente no circuito sofre sérias alterações quando o voltímetro é conectado dessa maneira, novamente empurrando para o desconhecido a possibilidade de conhecer a tensão real da seção em que as medidas são feitas.
Precauções de segurança operacional
Como a resistência do próprio voltímetro é bastante grande na maioria dos casos, e o circuito de conexão é usado em paralelo, o risco de qualquer choque elétrico grave em um circuito de baixa tensão é mínimo. No entanto, se estamos falando de dispositivos industriais, especialmente em uma versão estacionária, isso implica valores enormes dos valores medidos tanto de tensões quanto, provavelmente, de correntes. Portanto, aqui as precauções de segurança devem estar no mais alto nível, e sem conhecimento suficiente, luvas de borracha, tapetes e outras medidas apropriadas, é claro, qualquer atividade é contra-indicada. O que o voltímetro mede é provavelmente muito fatal, por isso recomendamos não tentar o destino. Em qualquer caso, você não deve tocar em fios desencapados, mesmo que o circuito seja, por definição, de baixa tensão.
Conclusão
Respondendo à pergunta sobre o que o voltímetro mede, nósconsiderado em termos gerais o seu dispositivo, principais características técnicas, classificação. Claro, esta breve revisão não pretende ser abrangente, especialmente devido à f alta de conhecimento básico de engenharia elétrica do leitor.
Resumindo, deve-se notar que o voltímetro mede, naturalmente, a tensão na seção do circuito ao qual está conectado em paralelo. Caso contrário, seu depoimento não será confiável, sem mencionar o perigo de uma possível perda de equipamentos caros. O leitor deve ter cuidado ao usar o dispositivo em casa, pois o contato com seções de alta tensão dos circuitos é risco de vida.
