Voltmetr⭐: co měří, jak vypadá, jaké hodnoty ukazuje

Voltmetr je elektrický měřicí přístroj, který se používá k měření emf v elektrických obvodech nebo napětí.

Jednotkou měření jsou volty. Maximální napětí naměřené voltmetrem je přibližná hodnota. Poznámka

Předpokládá se, že voltmetr vynalezl fyzik Michael Faraday v roce 1830.

• konstantní napětí;
• střídavé napětí;
• impuls;
• fáze;
• selektivní;
• univerzální.

Voltmetry DC napětí se používají ve stejnosměrných sítích a obvykle se používají k testování zařízení nebo elektroinstalace.

Voltmetry střídavé napětíPoužívám se v sítích se střídavým proudem. Ve skutečnosti je zařízení podobné stejnosměrnému voltmetru, ale má systém pro převod elektrických parametrů. Zařízení převádí parametry z proměnných na konstanty a na výstupu je signál zesílen.

Puls voltmetry jsou navrženy tak, aby snímaly krátké pulzní napětí za účelem nalezení pulzního šumu. Taková zařízení se používají při testování elektrického vedení automobilů a mikroobvodů.

Fáze voltmetry jsou navrženy pro měření kvadraturních složek první harmonické. Tato zařízení nejsou pro svou zbytečnost prakticky žádaná. (Například jednofázový voltmetr – slouží k záznamu napětí).

selektivní Voltmetry mohou izolovat harmonické složky komplexních signálů. Konstrukce takového zařízení je podobná jako u rádiových přijímačů, které zachycují frekvence signálu.

Univerzální voltmetry jsou multifunkční, používají se k měření napětí v jakýchkoli elektrických sítích.

Stejnosměrný voltmetr má značky polarity. Je nutné připojit pólovou svorku voltmetru k hornímu potenciálnímu bodu a svorku záporného pólu k dolnímu potenciálnímu bodu.

Pokud je voltmetr otevřený, zobrazí hodnotu EMF, pokud je zavřený, zařízení ukazuje pokles napětí na vnějším odporu.

Ideálním voltmetrem neprotéká žádný proud, protože má nekonečně velký vnitřní odpor.

Zařízení a princip činnosti

Nejjednodušší voltmetr, stejně jako ampérmetr, se skládá ze tří bloků: elektromechanického převodníku (ELMC), měřicího mechanismu (MM) a mechanismu ukazatele (SM).

Elektromechanický měnič je určen k přeměně energie magnetického pole na mechanickou energii.

Měřicí mechanismus se skládá z pevných a pohyblivých částí. Síla proudu, působící na tento mechanismus, vytváří krouticí moment, který ovlivňuje pohyblivou část. Tento mechanismus je vychýlen o úhel rovný elektrickým a mechanickým silám. Tyto síly jsou úměrné. Data jsou přenášena do mechanismu ukazatele, který zobrazuje počet voltů v číslech.

Voltmetr může také obsahovat zesilovače. V tomto případě se zařízení bude nazývat elektronické. Toto zařízení se vyznačuje tím, že vstupní zařízení pomáhá udržovat vysoký odpor (Ohm) voltmetru a zvyšuje mez měření směrem nahoru. Dále přichází stejnosměrný zesilovač, který zvyšuje hodnotu signálu na hodnoty nezbytné pro přesné měření.

Zde je schéma voltmetru. Abychom změřili napětí, musíme zapnout zdroj, připojit tam spínač (pro uzavření nebo otevření) obvodu a provést experiment pomocí stojanu.

Tyč je měřící zařízení používané pro nivelaci.

Máte potíže s daným tématem? Nebojte se, pomůžeme!

Zaregistrujte se na bezplatnou lekci
s lektorem a společně na to všechno přijdeme!

Vlastnosti a specifikace

Na síťových diagramech jsou voltmetry označeny latinským písmenem „V“ vepsaným do kruhu. Na ruských diagramech může být označení písmeno „B“. Označení může za písmenem obsahovat i číslici, která charakterizuje typ a konkrétní použití zařízení. Vypadá to takto:

• „B2“ – voltmetr pro stejnosměrný proud;
• „B3“ – voltmetr pro střídavý proud;
• „B4“ – voltmetr pro pulzní proud;
• „B5“ – fázově citlivý voltmetr;
• „B6“ – selektivní voltmetr;
• „V7“ je univerzální voltmetr.

Všechny voltmetry mají společná výkonnostní kritéria:

1. Rozsah měření. Omezuje se na nejmenší a největší indikátor, který může zařízení měřit (rozsah od milivoltů po kilovolty).
2. Přesnost měření. Záleží na vnitřním odporu. Moderní nové voltmetry mají malé chyby měření.
3. Frekvenční rozsah. Zobrazuje citlivost zařízení na signály s různými frekvencemi.
4. Teplota. Určuje indikátor, při kterém má zařízení minimální chybu měření.
5. Vnitřní odpor (impedance). Čím vyšší parametr odporu, tím přesnější bude voltmetr z hlediska měření.

Některé charakteristiky voltmetru lze zjistit pomocí stupnice číselníkového voltmetru.

Klasifikace a vlastnosti voltmetrů

Voltmetry mají různé klasifikace. Sdílí:

• podle principu jednání;
• podle jmenování;
• podle designu a způsobu aplikace.

Podle principu činnosti jsou voltmetry elektromechanické (elektromagnetické, magnetoelektrické, elektrostatické, elektrodynamické, termoelektrické) a elektronické (analogové a digitální).

Podle účelu, jak je popsáno výše, se voltmetry dělí na přístroje pro měření stejnosměrného proudu, střídavého proudu, pulzní, fázové, selektivní a univerzální.

Voltmetry jsou konstrukčně namontované na panelu, přenosné a stacionární.

Normální provoz voltmetru je možný při teplotě vzduchu nepřesahující 25–30 °C při atmosférickém tlaku 630–800 mm Hg s relativní vlhkostí vzduchu do 80 %. Frekvence napájecího obvodu by měla být 50 Hz a s napětím 200 V (kmitočet do 400 Hz).

Jaké napětí ukazuje voltmetr V2 a jaké V3?

a) U₂ více než U₃
b) U₂ méně než U₃
Jaké napětí ukazuje voltmetr V1 a jaké V3?

a) U1 je menší než U3
b) U1 je větší než U3
Který voltmetr ukazuje nejvyšší napětí?

Jaké napětí ukazuje voltmetr V2 a jaké V3?

a) U₂ více než U₃
b) U₂ méně než U₃
Který voltmetr ukazuje nejnižší napětí?

Který ampérmetr ukazuje nejnižší proud?

Obvodem protéká proud I s konstantní hodnotou:

Obvodem protéká proud I s konstantní hodnotou:

Který rezistor rozptyluje maximální výkon?

Který rezistor rozptyluje nejmenší výkon?

Napětí se zdvojnásobí, odpor se zdvojnásobí. Proud je:
a) se zvětší 4krát
b) zmenší se 4krát
c) se nemění
d) se zvýší dvakrát
Napětí se zvýší čtyřnásobně, odpor se zdvojnásobí.
a) zmenší se 4krát
b) se zvětší 4krát
c) se nemění
d) se zvýší dvakrát
e) zmenší se dvakrát
Napětí se zdvojnásobí, odpor se také zdvojnásobí. Proud je:
a) se zvětší 4krát
b) zmenší se 4krát
c) se nemění
d) se zvýší dvakrát
Délka drátu se zvětšila čtyřnásobně a průměr drátu se také zdvojnásobil. Proud je:
a) zmenší se 4krát
b) se zvětší 4krát
c) se nezmění
d) se zvýší dvakrát
e) zmenší se dvakrát
Průměr drátu se zdvojnásobil, zatímco napětí zůstalo stejné. Proud je:
a) zvýší se dvakrát
b) se sníží dvakrát
c) se nezmění
d) se zvýší čtyřikrát
d) se zvýší čtyřikrát
Jaký vzorec vyjadřuje vztah mezi elektromotorickou silou (EMF) a napětím zatíženého zdroje?
a) U = E – IR
c) U = E + IR
c) E = U – IR

Tři identické válcové cívky jsou zapojeny sériově a napájeny střídavým napětím 220 V. Liší se pouze materiály jádra. Jak jsou rozloženy proudy?

a) nejmenší proud v cívce s dřevěným jádrem
b) nejmenší proud v cívce s hliníkovým jádrem
c) nejmenší proud v cívce s ocelovým jádrem
d) proudy v cívkách jsou stejné

Tři identické válcové cívky jsou zapojeny paralelně a napájeny střídavým napětím 220 V. Liší se pouze materiály jádra. Jak jsou rozloženy proudy?

a) nejmenší proud v cívce s dřevěným jádrem
b) nejmenší proud v cívce s hliníkovým jádrem
c) nejmenší proud v cívce s ocelovým jádrem
d) proudy v cívkách jsou stejné

Tři identické válcové cívky jsou zapojeny paralelně a napájeny střídavým napětím 220 V. Liší se pouze materiály jádra. Jak jsou rozloženy proudy?

a) nejmenší proud v cívce s dřevěným jádrem
b) nejmenší proud v cívce s hliníkovým jádrem
c) nejmenší proud v cívce s měděným jádrem
d) proudy v cívkách jsou stejné

Jaký fázový posun nastává ve střídavém obvodu mezi napětím a proudem v případě indukční zátěže?

a) proudové vodiče napětí
b) proud zaostává za napětím
c) napětí a proud jsou ve fázi
Pokud je kondenzátor připojen k obvodu střídavého proudu s aktivním odporem, pak:
a) proud bude předbíhat napětí
b) proud bude zaostávat za napětím
c) napětí a proud budou ve fázi
Pokud je kondenzátor součástí obvodu s aktivním odporem na střídavém proudu, pak:
a) proud bude předbíhat napětí
b) proud bude zaostávat za napětím
c) napětí a proud budou ve fázi

Jaký fázový posun nastává ve střídavém obvodu mezi napětím a proudem v případě aktivní zátěže?

a) proudové vodiče napětí
b) proud zaostává za napětím
c) napětí a proud jsou ve fázi
Pokud je indukční cívka připojena k obvodu střídavého proudu s aktivním odporem, pak:
a) proud bude předbíhat napětí
b) proud bude zaostávat za napětím
c) napětí a proud budou ve fázi

Jaký fázový posun nastává ve střídavém obvodu mezi napětím a proudem v případě kapacitní reaktance?

a) proudové vodiče napětí
b) proud bude zaostávat za napětím
c) napětí a proud jsou ve fázi

Pokud je v obvodu střídavého proudu reaktance a proud zaostává za napětím o 20 stupňů, pak:

a) kapacitní reaktance je větší než indukční reaktance
b) indukční reaktance je větší než kapacitní reaktance
c) kapacitní odpor je větší než aktivní odpor
Která žárovka svítí jasněji, když je zapojena do série na 220 V?
d) jas je stejný
Která žárovka svítí s nejnižším jasem, když je zapojena do série na 220 V?
d) jas je stejný

Jak se změní napětí na svorkách zdroje, pokud k němu připojíme spotřebič s nižším odporem?

a) zvyšuje se
b) se nemění
c) snižuje se

Jak se změní napětí na svorkách zdroje, pokud k němu připojíme spotřebič s vysokým odporem?

a) zvyšuje se
b) se nemění
c) snižuje se

Jak se změní napětí na svorkách zdroje, pokud k němu připojíme spotřebič s nižším výkonem?

a) zvyšuje se
b) se nemění
c) snižuje se

Jak se změní napětí na svorkách zdroje, pokud k němu připojíme spotřebič s vyšším výkonem?