Bir voltmetre bir elektrikli veya elektronik devre potansiyeli veya iki nokta arasındaki gerilim farkını ölçmek için kullanılan elektronik bir alettir. Potansiyel fark birimi volt (V) cinsinden ölçülür.
Temel bir analog voltmetre, seri olarak yüksek dirençli hassas bir galvanometreden (akım ölçer) oluşur.
Voltmetrenin iç direnci yüksek olmalıdır; aksi takdirde önemli bir akım çeker ve test sırasında devrenin çalışmasını kesintiye uğratır.
Analog voltmetreler, okumalarını analog olarak (devredeki voltaj oranını gösteren bir iğne) gösterir ve dijital voltmetreler, voltaj okumalarını doğrudan sayısal formda gösterir.
Pratik laboratuar voltmetreleri maksimum 1000 ila 3000 V aralığına sahiptir. Çoğu ticari voltmetrede, 10'luk kuvvetlerle artırılan farklı ölçekleri vardır; örneğin: 0-1 V, 0-10 V, 0-100 V ve 0-1000 V.
Yüksek potansiyel farklılıklarını ölçen voltmetreler, çok sayıda kablo ve izolatör gerektirir.
Hesaplama alanında standart laboratuar voltmetreleri uygundur çünkü karşılaşılan voltajlar orta düzeydedir, genellikle 1 V ile 15 V arasındadır.
Analog voltmetreler genellikle bir voltun bir kısmından birkaç bin volta kadar olan gerilimleri ölçmek için kullanılır.
Buna karşılık, dijital voltmetreler daha yüksek hassasiyete sahiptir ve laboratuvarlarda ve elektronik cihazlarda çok küçük voltaj ölçümleri için kullanılır.
Tarih
Voltmetrelerin arkasındaki temel ilkeler, Danimarkalı fizikçi Hans Christian Oersted tarafından 1820 yılında, bir teldeki bir elektrik akımının etrafında bir manyetik alan oluşturduğunu keşfettiğinde oluşturuldu.
Hassas ve dirençsiz bir voltmetre olan ilk ampermetre, 1820 yılında fizikçi André Ampère tarafından akımı ölçmek için kullanılmıştır.
Ancak hemen hemen tüm voltmetre türleri, göstergelerin hareketli bobinlere gömülü olduğu modellere dayanmaktadır.
Bu, 1882 yılında Fransız fizikçi Jacques-Arsene d'Arsonval tarafından geliştirilmiştir. O zamandan beri, hareket kapasitesi artmıştır ve bazı modern modeller 20.000 volta kadar ölçüm yapabilmektedir.
İşleyen
Voltmetre, bir devre veya serideki iki nokta arasındaki potansiyel farkı ölçmek için modifiye edilmiş bir galvanometredir.
Galvanometre, Jacques-Arsene d'Arsonval tarafından oluşturulan ve daha sonra bir yaya ve kalibre edilmiş bir kadrana bağlanan kalıcı bir manyetik alana sarmal tellerin yerleştirilmesinden oluşan bir alettir.
Galvanometre
Bir galvanometre, daha büyük akımları ölçmek için kullanılan bir ampermetre haline gelecek şekilde de değiştirilebilir.
Ancak bu alet voltajı ölçmek için kullanıldığında, voltmetreye dönüşen galvanometre, ölçtüğü alana paralel olarak bağlanır.
Voltmetrenin paralel bir devreye bağlanması gerektiğinden, yüksek dirençli bir şekilde inşa edilmesi gerekir.
Bir devrede akım her zaman en düşük direnç yolunu izleyecektir. Bir devrenin herhangi bir bölümündeki potansiyel farkını ölçerken, ölçüm alırken o bölümü mümkün olduğunca az değiştirmek önemlidir.
Bir voltmetrenin prensibi
Bir voltmetrenin genel prensibi, voltajın ölçülecek nesneye paralel olarak bağlanması gerektiğidir.
Paralel bağlantı, bir voltmetre yüksek bir direnç değerine sahip olacak şekilde yapıldığından kullanılır.
Bu şekilde, eğer bu yüksek direnç seri bağlanırsa, akım akışı neredeyse sıfır olacaktır; bu, devrenin açıldığı anlamına gelir.
Ayrıca paralel devrede gerilimin aynı olduğu bilinmektedir, dolayısıyla voltmetre ile yük arasındaki gerilim hemen hemen aynıdır.
Teoride, ideal bir voltmetre için direnç sonsuz olmalıdır, böylece çekilen akım sıfır olur; bu şekilde cihazda güç kaybı olmaz.
Ancak bu pratik olarak mümkün değildir çünkü sonsuz dirençli bir malzemeye sahip olamazsınız.
Pratik kullanımlar
Voltmetreler, bir devredeki iki nokta arasındaki voltajı veya elektrik potansiyelindeki farkı güvenli bir şekilde ölçmenizi sağlar ve aynı zamanda o devrenin voltajını değiştirmez.
Gerilimi ölçme yeteneği, ileri teknolojinin tasarımında ve kullanımında kritiktir, ancak başka uygulamaları da vardır.
Örneğin, bir fanı açmak istiyorsunuz, ancak bağlayıp açtığınızda hiçbir şey olmuyor. Fan hasar görmüş olsa da, prize elektrik gelmiyor olabilir.
Fiş voltajını ölçmek için bir voltmetre kullanılabilir; 120V civarında değilse, fiş bozuk olabilir.
Diğer bir kullanım, bir pilin şarj edilip edilmediğini belirlemektir. Bir araba çalışmadığında, sorunun orada olup olmadığını görmek için akü voltajını bir voltmetre ile ölçebilirsiniz.
Gerilim, günlük yaşamda birçok uygulamada kullanılmaktadır. Güç nakil hatları, yaygın duvar prizlerinin 120 V'undan daha büyük olan yüzlerce ila binlerce volta kadar çeşitli yüksek voltaj seviyelerinde güç taşır.
Elektronik cihazlar (bilgisayarlar gibi) hassas voltaj kontrolü gerektirir, ancak yalnızca birkaç voltta çalışır ve küçük bir voltaj değişimine bile duyarlı olabilir.
Bu çeşitli uygulamalar için farklı tipte voltmetreler vardır.
Türleri
Yapım prensibine göre farklı tipte voltmetreler bulunmaktadır. Esas olarak şu şekilde sınıflandırılabilirler:
- Demir Voltmetre (MI).
- Elektro-dinamometre tipi voltmetre.
- İndüksiyon voltmetresi.
- Elektrostatik voltmetre.
- Dijital Voltmetre (DVM).
- Kalıcı Mıknatıslı Voltmetre (PMMC).
- Doğrultucu voltmetre.
Yüksek ve tehlikeli gerilimleri (iletim hatları gibi) ölçmek için yapılan voltmetreler, kullanıcının elektrik çarpmasını önlemek için test noktaları ile kullanıcı arasında ekstra izolasyona sahiptir.
Bilgisayar çipleri gibi küçük nesnelerdeki düşük voltaj seviyelerini muazzam bir hassasiyetle ölçmek için başka voltmetreler yapılmıştır.
Bu durumlarda kullanılan voltmetreler çok küçük olabilir ve çevrede doğal olarak var olan veya yakındaki elektronik cihazlardan gelen potansiyel farklılıklardan kaynaklanan gürültüyü ortadan kaldırmak veya en aza indirmek için tasarlanmıştır.
En yaygın voltmetre, ekranı ve iki elektronik ucu olan el tipi bir cihazdır. Bu teller devrede iki noktaya bağlanır ve voltaj seviyesi ekranda gösterilir.
Referanslar
- Voltmetre nedir? Study.com'dan kurtarıldı
- Tanım: voltmetre. Whatis.techtarget.com'dan kurtarıldı
- Voltmetrenin çalışma prensibi ve voltmetre çeşitleri. Electrical4u.com'dan kurtarıldı
- Voltmetre. Schools.wikia.com'dan kurtarıldı
- Voltmetre. Ceilingpedia.com'dan kurtarıldı