7 Вимірювання напруги

Напруга в електричних колах вимірюється за допомогою приладів, які називаються вольтметрами.

Щоб виміряти напругу між будь-якими двома точками кола, треба приєднати до них вольтметр. На рис. 6.6 вольтметр РV1 вимірює на­пругу між проводами мережі, а вольтметр РV2 — напругу на затискачах навантаження Р, для чого перший приєднано паралельно мережі, а другий — паралельно навантаженню Р.

Як випливає з рисунка, струм I в точці А розгалужується на струм навантаження I_н і струм вольтметра I_в, тобто з приєднанням до затис­качів навантаження Р вольтметра РV2 загальний струм мережі збіль­шився на величину I_в. Щоб він практично залишився незмінним, тре­ба, щоб струм I_в був дуже малим. Цього можна досягти лише при ду­же великому опорі R_PV2 струмоведучої частини вольтметра РV2 (кіль­ка тисяч омів).

Досягти такого опору струмоведучої частини вольтметра неможли­во. Тому послідовно з вольтметром майже завжди вмикають додатко­вий опір, виготовлений з манганіну. Цей опір розширяє межі вимірювання напруги, а також робить покази вольтметра незалеж­ними від температури.

Як відомо, в амперметрі кут відхилення рухомої частини залежить від сили струму, який проходить через його струмоведучу частину, а сила цього струму - від навантаження. У вольтметрі ж сила струму в струмоведучій частині залежить від при­кладеної до затискачів напруги. Отже, кут відхилення рухомої частини вольтметра тобто покази приладу, будуть пропорційні напрузі.

Опір котушки вольтметра залежить від тем­ператури. Це значить, що при коливаннях останньої струм у струмоведучій частині змі­нюватиметься незалежно від прикладеної на­ вольтметра при різних температурах навколишнього середовища не будуть однаковими. Корисна дія великого

додаткового опору з манганіну тут познача­ється в тому, що порівняно з ним коливання невеликого опору котуш­ки вольтметра не впливають істотно на покази приладу. Конструктив­но додаткові опори невеликих розмірів розміщуються під кожухом вольтметра, а великих — установлюються поза приладом.

Для вимірювання напруги постійного струму з розглянутих систем у вольтметрах застосовуються всі, крім індукційної, а для вимі­рювання напруги змінного струму - всі, крім магнітоелектричної. При вимірюванні високих напруг змінного струму використовуються вимірювальні трансформатори напруги, до яких приєднуються вольт­метри.