¿Cómo funciona el voltímetro?

Cómo funciona un voltímetro:

Un voltímetro es un dispositivo utilizado para medir la diferencia de potencial (voltaje) entre dos puntos en un circuito eléctrico. Funciona convirtiendo el voltaje en una cantidad medible, típicamente una corriente, que luego se muestra en una escala.

Aquí hay un desglose de cómo funciona un voltímetro:

1. Principio básico:

El voltímetro está conectado en paralelo con el componente cuyo voltaje debe medirse. Esto significa que el voltímetro y el componente comparten los mismos dos puntos en el circuito. Esto asegura que la corriente que fluya a través del voltímetro es insignificante en comparación con la corriente que fluye a través del componente que se mide.

2. Mecanismo interno:

* Voltímetro analógico:

* Mecanismo de bobina móvil: La mayoría de los voltímetros analógicos emplean un mecanismo de bobina móvil. Una bobina de alambre se suspende en un campo magnético. Cuando la corriente pasa a través de la bobina, produce un campo magnético que interactúa con el campo del imán permanente, lo que hace que la bobina gire. El ángulo de rotación es proporcional a la corriente que fluye a través de la bobina, que a su vez es proporcional al voltaje que se mide. Un puntero unido a la bobina se mueve a través de una escala calibrada para indicar el voltaje.

* Mecanismo electrostático: Algunos voltímetros usan un mecanismo electrostático. Una veleta móvil se siente atraída por una veleta fija debido a la fuerza electrostática entre ellos. Esta fuerza es proporcional al voltaje que se mide. El movimiento de la veleta se amplifica y se muestra en una escala.

* Voltímetro digital (DVM):

* Convertidor analógico a digital (ADC): Voltmetores digitales usan un ADC para convertir la señal de voltaje analógico en un valor digital. Este proceso implica muestrear el voltaje a una frecuencia específica, cuantificar las muestras en niveles discretos y luego convertir estos niveles en un código digital. El código digital se muestra en una pantalla digital.

* Microprocesador: El DVM generalmente usa un microprocesador para controlar el ADC y procesar los datos digitales. El microprocesador también administra funciones como pantalla, selección de rango y detección de errores.

3. Voltaje de medición:

* caída de voltaje: El voltímetro mide esencialmente la caída de voltaje a través del componente. Esta caída de voltaje es la diferencia en la energía potencial entre los dos puntos donde el voltímetro está conectado.

* Corriente a través del voltímetro: Dado que el voltímetro está conectado en paralelo, tiene una resistencia muy alta. Esto asegura que la corriente que fluya a través del voltímetro es mínima, y ​​no afecta significativamente la corriente que fluye a través del circuito.

4. Importancia de la alta resistencia:

La alta resistencia del voltímetro es crucial porque asegura que el voltímetro no afecte significativamente el circuito que se mide. Si el voltímetro tuviera una baja resistencia, dibujaría una corriente significativa, afectando la caída de voltaje a través del componente y produciendo una medición inexacta.

5. Rango y sensibilidad:

Los voltímetros vienen en varios rangos para medir diferentes niveles de voltaje, desde milivoltios hasta kilovoltios. La sensibilidad de un voltímetro se refiere a su capacidad para detectar pequeños cambios de voltaje.

En resumen: Un voltímetro mide la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito al convertir el voltaje en una cantidad medible (corriente o fuerza electrostática) y mostrarla en una escala. Su alta resistencia asegura que no afecte significativamente el circuito que se mide.