Hoe werkt een voltmeter? Leer hoe dit essentiële meetinstrument werkt, spanning meet en essentieel is in elektrische circuits.
Hoe werkt een voltmeter?
Een voltmeter is een instrument dat wordt gebruikt om de elektrische spanning tussen twee punten in een elektrisch circuit te meten. Spanning wordt gemeten in volt (V). Volmeters zijn essentieel in zowel wetenschappelijke als industriële toepassingen om ervoor te zorgen dat elektrische systemen goed functioneren.
Basisonderdelen van een voltmeter
De belangrijkste onderdelen van een voltmeter zijn:
- Wijzer en schaal: voor analoge volmeters, dit is het gedeelte dat de spanning aangeeft.
- Digitale display: voor digitale volmeters, waar de gemeten waarde in cijfers wordt weergegeven.
- Weerstand: om de stroom door het instrument te beperken en nauwkeurige metingen mogelijk te maken.
- Meetprobes: kabels met metalen uiteinden om verbinding te maken met het circuit.
Werking
Het werkingsprincipe van een voltmeter is gebaseerd op Ohm’s wet, die luidt als volgt: \( V = I * R \). Hierin staat \( V \) voor spanning, \( I \) voor stroom en \( R \) voor weerstand.
- Een voltmeter wordt parallel aangesloten met het te meten circuit of component. Dit betekent dat de meetprobes aan beide uiteinden van de component worden geplaatst.
- Wanneer de volmeter wordt aangesloten, zal er een kleine stroom door de meter stromen. Deze stroom is extreem klein vanwege de hoge interne weerstand van de voltmeter.
- De spanning veroorzaakt een afwijking in de wijzer van een analoge voltmeter of wordt weergegeven als een numerieke waarde in een digitale voltmeter.
Hoog interne weerstand
Een voltmeter moet een zeer hoge interne weerstand hebben, meestal in de orde van miljoenen ohms (MΩ). Dit is belangrijk omdat een lage interne weerstand de meetwaarde zou verstoren door het circuit te belasten, wat resulteert in een onnauwkeurige meting. Een hoge interne weerstand minimaliseert de stroomafname van het circuit, waardoor een nauwkeuriger spanningsmeting wordt verkregen.
Types volmeters
Er zijn verschillende soorten volmeters, waaronder:
- Analoge volmeters: Deze gebruiken een bewegende spoelmeter om de spanning aan te geven. De stroom door de spoel veroorzaakt een magnetisch veld, dat de wijzer over een schaal beweegt.
- Digitale volmeters (DVM’s): Deze gebruiken een analoog-digitaal omzetter (ADC) om de analoge spanning om te zetten in een digitale waarde, die vervolgens wordt weergegeven op een scherm.
Toepassingen
Volmeters worden in tal van toepassingen gebruikt, zoals:
- Huiselijke elektrische systemen: Om de spanning van elektrische apparaten of wandcontactdozen te controleren.
- Elektronische reparatiewerkzaamheden: Om problemen in elektronische circuits op te sporen.
- Industriële installaties: Voor monitoring en onderhoud van complexe elektrische apparatuur en systemen.
- Onderwijs en onderzoek: Voor experimentele en demonstratiedoeleinden in laboratoria.
Samenvattend is een voltmeter een cruciaal instrument in de elektrotechniek en elektronica, ontworpen om met grote precisie de spanning in diverse soorten elektrische circuits te meten en te bewaken.
Summary
